高温汽提焚烧法处理甲醇废水

Posted 2023-01-14 挥发性

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汽提法的去除对象是挥发性溶解物，借助废水与蒸汽的直接接触，使废水中的挥发性物质按照一定的比例扩散到气相中，从而把挥发性污染物从废水中分离出来。汽提法是让废水与水蒸汽直接接触，使废水中的挥发性有毒有害物质按一定比例扩散到气相中去，从而达到从废水中分离污染物的目的。汽提法的基本原理与吹脱法相同，只是所使用的介质不同，汽提是借助于水蒸汽介质来实现的。汽提法分离污染物的工艺视污染物的性质而异，一般可归纳为以下两种：

1 简单蒸馏

对于与水互溶的挥发性物质，利用其在气——液平衡条件下，在气相中的浓度大于在液相中的浓度这一特性。通过蒸汽直接加热，使其在沸点（水与挥发物两沸点之间的某一温度）下，按一定比例富集于气相。

2 蒸汽蒸馏

对于与水互不相溶或几乎不溶的挥发性污染物。利用混合液的沸点低于两组分沸点这一特性，可将高沸点挥发物在较低温度下加以分离脱除。

焚烧法处理废液是将含高浓度有机物的废液在高温下进行氧化分解，使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质。焚烧法一般用于高浓度有机废水的处理，一般要求大于100g/L，且需要蒸发浓缩设施以及焚烧炉，污染物经焚烧处理后可转化为无害的二氧化碳和水，实际是利用高温进行有机物的深度氧化。热值较低的废水由于和燃物比例小，不足以维持焚烧温度所以往往要先浓缩（如用蒸发和蒸馏法）再焚烧或领先辅助燃料进行焚烧。废液中有机物的质量分数一般在10%以上或CODCR>300g/L时，用焚烧法处理比用其他方法有利。国外使用焚烧法较多，在国际上焚烧技术排领先位置的有欧洲的芬兰、德国等几个国家，在美洲有加拿大、美国和亚洲的日本。我国尽管起步较迟，但在国内建有代表性、成功的焚烧处理项目据资料统计有板有38项样板工程。在国内众多的焚烧装置介绍资料中发现有几个共性特点：凡是焚烧高浓度有机废液、有机废气或混烧废液、废气的焚烧炉型极大多数采用立式炉。这与焚烧的介质是液体特别有关系。尤其是有机废液焚烧介质的化学组分与焚烧工况有直接的关系。由于化学工业生产中产生的废液种类极其繁多，按其化学组成可以分列为三类：

1 不含卤素有机废液，这类废液中的有机化合物仅含有C、H、O，有时还含有S。这类有机废液含水率低，自身可自燃，（如废弃的有机溶剂），燃烧产物为CO2、H2O和SO2，燃烧产生的热量可以通过余热回收。

2 含卤素有机废液，有机化合物包括CCL4、氯乙烯、溴甲烷等。这类废液的热值取决于卤素的含量，焚烧处理时根据卤素的含量、热值来取决是否需要添加辅助燃料。含卤素有机废液在焚烧炉内氧化后，将产生单质卤素或卤素或卤化氢（HF、HCL、HBR等），根据需要可以将其去除或回收。

3 含高盐有机废液，含有高浓度无机盐或有机盐。这种废液燃烧后会产生熔化盐，因此设计选择焚烧炉型最合适的炉型是圆型立式炉。因为废液焚烧介质设计选型圆型立式炉，炉型结构简单，通常为内衬耐火材料层，还能设计成一个夹套层以预热空气，降低辅助燃料耗量。圆型立式焚烧炉垂直放置，可以采用旋流燃烧器，在炉顶部位安置单个或多个废液雾化喷嘴燃烧器，雾化的废液微小液滴，在高温火焰区域内以悬浮态燃烧，以便与助燃空气良好混合，增加停留时间，使雾化废液微小液滴在高温区内充分燃烧。　　

一般燃烧室停留时间为1.0～2.0S，最高温度可达1350℃，对大多数有机废液最待燃烧温度在870～980℃。在很短时间1～2内有机物燃烧分解。在焚烧过程中，某些盐、碱高熔融物与水会发生爆炸，为了防止爆炸的发生，采用了喷水冷却的措施。在焚烧炉底设有冷却罐。由冷却罐出来的烟气经尾气净化除尘、脱气装置处理合格后排空。国内焚烧炉焚烧处理有机废液的实例中有10例设计选型炉型是卧式圆筒形,有15例设计选型为立式圆筒形。但补充使用的辅助燃料全部是油料、煤气、乙烷气体。焚烧1T废液补充的辅助油料约170kg～200kg之间。废液雾化全部采用蒸气雾化，平均焚烧1T废液的蒸气用量在300kg。所以目前国内一些焚烧废液的设备投资和焚烧成本都比较昂贵。在国际上，美国焚烧各种废液焚烧炉的设计选型对（1）旋转窑焚烧炉，（2）液体喷射立式（卧式）圆形焚烧炉，（3）鼓泡流化床焚烧炉，（4）循流化床焚烧炉四个炉型的各项指标相应比较。

汽提法和焚烧法这两种处理方法一般是单独使用，都是针对挥发性有机废水的处理，但是焚烧法一般是应用在高浓度有机污水处理上，实施的前提时必须具备汽提和焚烧炉设备。如果具备该条件，并且设备能力可以达到预处理效果要求的水平，那么通过流程改造，使现有的汽提装置和转化炉成为废水处理流程上的一个环节，使用“汽提＋焚烧”的处理方法，实现将甲醇工业废水进行预处理的目的。