一种低焦油排放的铬渣热解处理方法技术

本发明专利技术是一种新型的铬渣热解处理方法，可在高效处理铬渣的同时，减少焦油有害物质的排放。技术方案为，将铬渣与秸秆在高温处混合反应，产生的高温焦油气往低温区流动，部分冷却在往高温区移动的铬渣表面并与铬渣表面Cr(VI)发生反应，另一部分在低温处与氧气发生反应而得以去除。同时由于焦油气的充分利用，铬渣中的Cr(VI)得到有效还原，且铬的氧化也被有效控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种新型的铬渣热解处理方法，通过工艺控制，可在铬渣中Cr(VI)有效还原的同时，大大降低尾气中焦油等有害物质的排放。本专利技术属于环境保护
。
技术介绍
铬渣是重铬酸盐生产过程中排放的副产物。因其中含有水溶性Cr(VI)而具有极大的毒性，如果不经过处理而露天堆放，对地下水源、河流或海域会造成不同程度的污染，严重的危害人体健康和动植物的生长。总体来说，目前铬洛的解毒方法(即将毒性高的Cr(VI)变为Cr(III))分为湿法解毒和干法解毒两大类。湿法是将通过添加还原剂将铬渣中Cr6+在液相还原解毒的方法。但该法试剂消耗大，成本高，目前还难以大规模用于治理铬渣。干法解毒既是通过高温还原性气氛的强还原作用使铬渣中Cr(VI)还原为Cr(III)达到解毒的目的。传统的干法治理是用碳做还原剂，再还原性气氛中加热至1000°C左右把有毒的Cr6+还原成无毒的Cr6+，该法已经大规模应用于铬渣的治理，有一定经济效益，但处理过程中伴有二次粉尘污染，且投资成本高，能耗大。专利申请号200710041125.9介绍了一种利用热解技术处理铬渣的工艺。该工艺将利用污泥在高温缺氧条件下将铬渣中Cr(VI)还原，该工艺以废治废，且将反应温度降低，大大减少了成本。但该工艺一个缺陷是由于该工艺将污泥与铬渣在低温区混合，在往高温区移动过程中，污泥中有机质产生的焦油不断挥发而进入尾气，这一方面降低了焦油作为Cr(VI)还原剂的使用效率，另一方面造成了二次污染。焦油中含有大量诸如多环芳烃等致癌物，且在冷却过程中容易以PM2.5的形式排出，其危害极大，因此其污染问题需要得到重视。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术是一种新型的铬渣热解处理方法，通过工艺控制，可将铬渣中Cr(VI)有效还原的同时，大大降低尾气中焦油等有害物质的排放。本工艺技术方案为:将铬渣与秸杆在高温处混合反应，产生的高温焦油气往低温区流动，部分冷却在往高温区移动的铬渣表面并与铬渣表面Cr(VI)发生反应，另一部分在低温处与氧气发生反应而得以去除。同时由于焦油气的充分利用，铬渣中的Cr(VI)得到有效还原，且铬的氧化也被有效控制。本专利技术的方法具体包括以下步骤: 1.将铬渣磨至粒径<2mm后，送入内热式回转窑尾部，随后转动内热式回转窑，使铬渣从窑尾逐渐驶向窑头。在窑头处与高温热气流及秸杆混合； 2.还原燃烧炉:以秸杆为燃料，通过控制秸杆与空气比例，控制产生的高温气流中O2含量不高于1%，气流温度高于900°C，产生的高温还原性气流送到内热式回转窑窑头，用以对铬渣及秸杆进行热解； 3.在回转窑窑头上部设置一料仓，将颗粒〈2_秸杆从料仓输送到窑头，与高温还原性气流及来自于窑尾的铬渣混合。控制秸杆与铬渣在单位时间内的输送量，控制范围是秸杆:铬渣=(I?2):20。控制高温气流与铬渣的输送量，使得窑头的温度保持在450?600°C。在此过程中，秸杆产生焦油气体，随着高温气流流向窑尾。铬渣与秸杆热解后的碳化产品进入冷却装置，冷却至温度低于200°C后排放； 4.带有焦油气的高温气流从窑头向窑尾移动，在此过程中气流温度逐渐降低，部分焦油气冷却在铬渣表面并发生反应。当温度降至250?300°C区间范围时，气流与窑尾输入的空气混合，焦油气得以进一步氧化去除，同时释放出热量用以加热铬渣。随后气流进入尾气处理装置，经除尘冷却后排放； 5.在冷却装置出口处设置一双向鼓风机，通过控制进出气流，使二级回转窑窑头压力控制在-0.5kp?0.5kp范围内，以防空气进入或者大量焦油气排出，从而简易控制二级回转窑的强还原气氛。 相比传统的热解处理方法，本方法有如下优势: 1.本工艺充分利用并消耗了有机质产生的焦油气，并大大降低了焦油的排放量； 2.由于充分利用了焦油气，减少了秸杆的使用量并降低了反应温度，减少了成本； 3.降低了高温气流的控氧量，使得燃料可以充分利用。同时从技术上确保了冷却装置的还原气氛，避免了铬的二次氧化。【附图说明】图1为工艺流程示意图。具体实施实例如下: 1.将铬渣送入内热式回转窑尾部，随后转动内热式回转窑，使铬渣从窑尾逐渐驶向窑头。在窑头处与高温热气流及秸杆混合； 2.还原燃烧炉:以秸杆为燃料，通过控制秸杆空气比例，控制产生的高温气流中O2含量不高于1%，气流温度1000°C，产生的高温还原性气流送到内热式回转窑窑头，用以对铬渣及秸杆进行热解； 3.在回转窑窑头上部设置一料仓，将秸杆从料仓输送到窑头，与高温还原性气流及来自于窑尾的铬渣混合。控制秸杆与铬渣的单位时间内的输送量，控制范围是秸杆:铬渣=1:20。控制高温气流与铬渣的输送量，使得窑头的温度保持在600°C。在此过程中，秸杆产生焦油气体，随着高温气流流向窑尾。铬渣与秸杆热解后的碳化产品进入冷却装置，冷却至温度低于20(TC后排放； 4.带有焦油气的高温气流从窑头向窑尾移动，在此过程中气流温度逐渐降低，部分焦油气冷却在铬渣表面并发生反应。当温度降至250?300°C区间范围时，气流与窑尾输入的空气混合，焦油气得以进一步氧化去除，同时释放出热量用以加热铬渣。随后气流进入尾气处理装置，经除尘冷却后排放； 5.在冷却装置出口处设置一双向鼓风机，通过控制进出气流，使二级回转窑窑头压力控制在-0.5kp?0.5kp范围内，以防空气进入或者大量焦油气排出，从而简易控制二级回转窑的强还原气氛； 6.使用国标GB 5086.2水平振荡法对处理后铬渣进行毒性浸出试验，测得水溶性铬小于1.0mg/L，低于国标GB 5085.3危险废物上限1.5mg/L。尾气中焦油含量〈0.01%。 实例2: 1.将铬渣送入内热式回转窑尾部，随后转动内热式回转窑，使铬渣从窑尾逐渐驶向窑头。在窑头处与高温热气流及秸杆混合； 2.还原燃烧炉:以秸杆为燃料，通过控制秸杆空气比例，控制产生的高温气流中O2含量不高于1%，气流温度950°C，产生的高温还原性气流送到内热式回转窑窑头，用以对铬渣及秸杆进行热解； 3.在回转窑窑头上部设置一料仓，将秸杆从料仓输送到窑头，与高温还原性气流及来自于窑尾的铬渣混合。控制秸杆与铬渣的单位时间内的输送量，控制范围是秸杆:铬渣=2:20。控制高温气流与铬渣的输送量，使得窑头的温度保持在450°C。在此过程中，秸杆产生焦油气体，随着高温气流流向窑尾。铬渣与秸杆热解后的碳化产品进入冷却装置，冷却至温度低于20(TC后排放； 4.带有焦油气的高温气流从窑头向窑尾移动，在此过程中气流温度逐渐降低，部分焦油气冷却在铬渣表面并发生反应。当温度降至250?300°C区间范围时，气流与窑尾输入的空气混合，焦油气得以进一步氧化去除，同时释放出热量用以加热铬渣。随后气流进入尾气处理装置，经除尘冷却后排放； 5.在冷却装置出口处设置一双向鼓风机，通过控制进出气流，使二级回转窑窑头压力控制在-0.5kp?0.5kp范围内，以防空气进入或者大量焦油气排出，从而简易控制二级回转窑的强还原气氛； 6.使用国标GB5086.2水平振荡法对处理后铬渣进行毒性浸出试验，测得水溶性铬小于1.0mg/L，低于国标GB 5085.3危险废物上限1.5mg/L。尾气中焦油含量〈0.01%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低焦油排放的铬渣热解处理方法，其特征在于：将铬渣与秸秆在高温处混合反应，产生的高温焦油气往低温区流动，部分冷却在往高温区移动的铬渣表面并与铬渣表面六价铬发生反应，另一部分在低温处与氧气发生反应而得以去除。

【技术特征摘要】
1.一种低焦油排放的铬渣热解处理方法，其特征在于:将铬渣与秸杆在高温处混合反应，产生的高温焦油气往低温区流动，部分冷却在往高温区移动的铬渣表面并与铬渣表面六价铬发生反应，另一部分在低温处与氧气发生反应而得以去除。2.根据权利要求1所述的一种低焦油排放的铬渣热解处理方法，包括如下步骤: (1)将铬渣磨至颗粒粒径<2mm后，送入内热式回转窑尾部，随后转动内热式回转窑，使铬渣从窑尾逐渐驶向窑头； 在窑头处与高温热气流及秸杆混合； (2)还原燃烧炉:以天然气为燃料，通过控制秸杆与空气的比例，控制产生的高温气流中O2含量不高于1%，气流温度高于900°C，产生的高温还原性气流送到内热式回转窑窑头，用以对铬渣及秸杆进行热解； (3)在回转窑窑头上部设置一料仓，将颗粒粒径<2mm的秸杆输送到回转窑窑头，与高温还原性气流及来自于窑尾的铬渣混合； 控制稻杆与铬洛单位时间内的输送量，使稻杆:铬洛=(I?2):20; 控制高温气流与铬渣的输送量，使得窑头的温度保持在450?600°C ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大磊，芦静，孙英杰，路亮，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37