申请日2019.10.28
公开(公告)日2020.01.10
IPC分类号C10J3/48; C10J3/50; C10J3/76; C10J3/52; C10J3/84
摘要
本发明公开了一种用于处理废固和废水的气化装置，气化装置壳体内设置有分程隔板，分程隔板上开设有通孔，水冷壁底部的出口及下降管顶部的出口均与所述通孔相连通，下降管的下端插入于渣池内，组合式开工‑废水烧嘴自气化装置壳体的顶部插入于气化装置壳体后插入于水冷壁内，各废固烧嘴穿过气化装置壳体的侧壁后插入于水冷壁内;水冷壁的顶部设置有循环冷却水入口，水冷壁的底部设置有循环冷却水出口，气化装置壳体的顶部设置有氮气入口;下降管的内壁上设置有若干激冷喷嘴，其中，各激冷喷嘴的入口与激冷水输入管道相连通，气化装置壳体的侧壁上设置有合成气出口，该装置能够有效的处理废固及废水，同时能够有效的降温除灰。
权利要求书
1.一种用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，包括气化装置壳体(1)、组合式开工-废水烧嘴(12)、激冷水输入管道(10)、若干废固烧嘴(13)以及设置于气化装置壳体(1)内的水冷壁(2)、下降管(4)及渣池(5);
气化装置壳体(1)内设置有分程隔板(3)，其中，分程隔板(3)上开设有通孔，水冷壁(2)底部的出口及下降管(4)顶部的出口均与所述通孔相连通，下降管(4)的下端插入于渣池(5)内，组合式开工-废水烧嘴(12)自气化装置壳体(1)的顶部插入于气化装置壳体(1)后插入于水冷壁(2)内，各废固烧嘴(13)穿过气化装置壳体(1)的侧壁后插入于水冷壁(2)内;
水冷壁(2)的顶部设置有循环冷却水入口(7)，水冷壁(2)的底部设置有循环冷却水出口(8)，气化装置壳体(1)的顶部设置有氮气入口(14);
下降管(4)的内壁上设置有若干激冷喷嘴(15)，其中，各激冷喷嘴(15)的入口分别与相对应的激冷夹套(42)相连通，气化装置壳体(1)的侧壁上设置有合成气出口(6)，其中，所述合成气出口(6)正对下降管(4)。
2.根据权利要求1所述的用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，气化装置壳体(1)的顶部设置有用于固定组合式开工-废水烧嘴(12)的顶部法兰(16)。
3.根据权利要求1所述的用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，气化装置壳体(1)底部的侧面设置有渣池补水口(11)，气化装置壳体(1)的底部设置有渣水出口(9)。
4.根据权利要求1所述的用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，水冷壁(2)的底部与分程隔板(3)的上表面密封连接，下降管(4)的上部与分程隔板(3)的下表面密封连接。
5.根据权利要求1所述的用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，所述水冷壁(2)为盘管结构或者列管结构。
6.根据权利要求1所述的用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，水冷壁(2)的内壁上设置有耐火材料层。
7.根据权利要求1所述的用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，所述下降管(4)包括下降管筒体(41)，所述下降管筒体(41)通过若干夹套隔板(43)分隔为若干激冷夹套(42)，其中，激冷喷嘴(15)设置于所述激冷夹套(42)的内壁上，一个激冷夹套(42)对应一根激冷水输入管道(10)，激冷夹套(42)与对应激冷水输入管道(10)相连通。
8.根据权利要求7所述的用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，各激冷夹套(42)上激冷喷嘴(15)的数目均大于等于3。
9.根据权利要求1所述的用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，废固烧嘴(13)的数目为2-8个，且各废固烧嘴(13)沿周向依次布置，废固烧嘴(13)水平插入水冷壁(2)内。
10.根据权利要求1所述的用于处理废固和废水的气化装置，其特征在于，废固烧嘴(13)的进料包括废固及氧化剂，其中，废固为煤泥、焦炭、半焦、石油焦、煤矸石、垃圾或污泥制成的粉末;氧化剂为纯氧、富氧、或纯氧/富氧与水蒸汽/二氧化碳的混合物;
组合式开工-废水烧嘴(12)具有点火、开工及废水进料功能，且废水为机废水、无机废水或生活污水，组合式开工-废水烧嘴(12)点火开工时所用燃料为液化石油气、天然气或柴油，助燃剂为仪表空气或氧气。
说明书
一种用于处理废固和废水的气化装置
技术领域
本发明属于能源化工技术领域，涉及一种用于处理废固和废水的气化装置。
背景技术
目前，中国经济飞速发展，与此同时带来了大量的环境问题，总体上看，我国环境污染形势依然严峻，雾霾天气多发、城市河道水体黑臭、“垃圾围城”、土壤污染、危废处置以及农村环境污染等问题突出，污染治理任重道远。
目前的工业废水种类繁多，成分复杂，难以降解，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物难以回收。工业固废如煤泥、焦炭、半焦、石油焦、煤矸石、垃圾、污泥、粉煤灰等，也存在处理难，污染大的问题。尤其像煤矿和焦化厂产生的这些废固无法及时处理，造成大面积的堆积，易产生扬尘和污染。针对这些废固和废水现有的处理工艺都存在流程长，能耗高投资大的难题。工程上现有的一些装置在处理废固和废水方面都是单一处理，要么只处理废固，要么只处理废水，而且在运行过程中或多或少都出现一些问题。
因此，针对以上问题，开发一种既能处理废固又能处理废水，同时能有效除灰降温的气化装置是一项十分有意义的任务。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于处理废固和废水的气化装置，该装置能够有效的处理废固及废水，同时能够有效的降温除灰，且能耗及成本较低。
为达到上述目的，本发明所述的用于处理废固和废水的气化装置包括气化装置壳体、组合式开工-废水烧嘴、激冷水输入管道、废固烧嘴以及设置于气化装置壳体内的水冷壁、下降管及渣池;
气化装置壳体内设置有分程隔板，其中，分程隔板上开设有通孔，水冷壁底部的出口及下降管顶部的出口均与所述通孔相连通，下降管的下端插入于渣池内，组合式开工-废水烧嘴自气化装置壳体的顶部插入于气化装置壳体后插入于水冷壁内，各废固烧嘴穿过气化装置壳体的侧壁后插入于水冷壁内;
水冷壁的顶部设置有循环冷却水入口，水冷壁的底部设置有循环冷却水出口，气化装置壳体的顶部设置有氮气入口;
下降管的内壁上设置有若干激冷喷嘴，其中，各激冷喷嘴的入口分别与相对应的激冷夹套相连通，气化装置壳体的侧壁上设置有合成气出口，其中，所述合成气出口正对下降管。
气化装置壳体的顶部设置有用于固定组合式开工-废水烧嘴的顶部法兰。
气化装置壳体底部的侧面设置有渣池补水口，气化装置壳体的底部设置有渣水出口。
水冷壁的底部与分程隔板的上表面密封连接，下降管的上部与分程隔板的下表面密封连接。
所述水冷壁为盘管结构或者列管结构。
水冷壁的内壁上设置有耐火材料层。
所述下降管包括下降管筒体，所述下降管筒体通过若干夹套隔板分隔为若干激冷夹套，其中，激冷喷嘴设置于所述激冷夹套的内壁上，一个激冷夹套对应一根激冷水输入管道，激冷夹套与对应激冷水输入管道相连通。
各激冷夹套上激冷喷嘴的数目均大于等于3。
废固烧嘴的数目为2-8个，且各废固烧嘴沿周向依次布置，废固烧嘴水平插入水冷壁内。
废固烧嘴的进料包括废固及氧化剂，其中，废固为煤泥、焦炭、半焦、石油焦、煤矸石、垃圾或污泥制成的粉末;氧化剂为纯氧、富氧、或纯氧/富氧与水蒸汽/二氧化碳的混合物;
组合式开工-废水烧嘴具有点火、开工及废水进料功能，且废水为机废水、无机废水或生活污水，组合式开工-废水烧嘴点火开工时所用燃料为液化石油气、天然气或柴油，助燃剂为仪表空气或氧气。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的用于处理废固和废水的气化装置在具体操作时，水冷壁内部构成气化反应室，组合式开工-废水烧嘴喷入的废水与废固烧嘴喷入的废固及气化剂在气化反应室内进行气化，以形成高温合成气，此时组合式开工-废水烧嘴喷入的废水与高温合成气充分混合，从而将废水中难处理的有毒有害含碳物质在高温下转化为CO、CO2及H2，同时实现合成气的降温，降温后的合成气下行进入到下降管中进一步进行降温，然后通入渣池中，其中，灰渣在差池中沉降，洁净的合成气在经合成气出口排出，以实现有效处理废固及废水，同时有效降温除灰的目的，能耗及成本较低。
进一步，本发明采用带激冷夹套和激冷喷嘴的下降管来给高温合成气降温除灰，极大的提高除灰及换热效果，降低后续除尘系统的能耗和投资。（发明人樊强;陶继业;刘刚;李小宇;任永强;许世森）