免助燃焚燒技術助力化工廢渣安全處置
來(lai)源：中國環境報第(di)6版(ban) 閱讀：2691 更新時(shi)間：2012-03-22 09:21化學工業(ye)生產(chan)過程中，產(chan)生很多(duo)(duo)固體和泥漿(jiang)狀廢物(wu)，這些(xie)化工廢渣日益(yi)增(zeng)多(duo)(duo)，如何安(an)全(quan)處置(zhi)成(cheng)為企業(ye)和城市的難題。
記(ji)者近日從江蘇省福(fu)昌環(huan)保科技(ji)公司了解到，公司研發的“免助燃有機化工廢渣焚燒(shao)處理(li)技(ji)術及裝備”剛剛獲得2011年(nian)度國家(jia)科技(ji)進步二等(deng)獎，而全江蘇省環(huan)保類(lei)技(ji)術只此一家(jia)入圍。
無需燃料廢渣能高溫焚燒？
福昌(chang)(chang)為何專攻(gong)化工廢渣處置？據董事長沈福昌(chang)(chang)介紹(shao)，公司成立之初與各類有機(ji)化工殘渣廢液(ye)打交道，化工殘渣廢液(ye)中(zhong)含有一定(ding)的稀有金屬，將化工企業產(chan)生的PTA、TMA、染料(liao)、涂料(liao)、樹脂、醫藥中(zhong)間體等殘渣廢液(ye)集中(zhong)收集起來，從中(zhong)可提取各類稀有金屬材料(liao)。
剛開始，這個綜(zong)合利(li)用(yong)企業生意做得紅紅火火，但剩(sheng)余廢(fei)渣(zha)如何處(chu)置成(cheng)了(le)棘手難題。幾年下來，在公(gong)司周圍，僅榨干(gan)“油水”的(de)PTA殘渣(zha)(PTA是重要的(de)有機化工(gong)原料(liao)，廣泛用(yong)于制造聚酯(zhi)纖(xian)維(wei)、塑料(liao)薄膜單體(ti)、絕緣漆(qi)和染料(liao)等，而(er)PTA殘渣(zha)是其生產過(guo)程(cheng)中排出的(de)副產物)，就(jiu)堆積(ji)貯存了(le)3000多(duo)噸，成(cheng)為當地一大污染隱患。當地環保部(bu)門(men)多(duo)次(ci)“黃牌警告”，沈福昌(chang)及(ji)他的(de)團隊開始對化工(gong)殘渣(zha)廢(fei)液無害化處(chu)置技(ji)術進行研(yan)究攻關。
國(guo)外對PTA殘(can)渣(zha)的處(chu)理多采(cai)用(yong)填(tian)埋(mai)、直接焚燒(shao)方(fang)式，不僅污染環境，也浪費了廢(fei)渣(zha)本身(shen)所含的較高(gao)利用(yong)價值。目前國(guo)內PTA殘(can)渣(zha)年(nian)產(chan)生約25萬噸，怎樣(yang)妥善處(chu)理數量龐大的廢(fei)渣(zha)成了眾多廢(fei)物利用(yong)企業關注的焦(jiao)點。
沈(shen)福昌(chang)告訴(su)記者，為攻克爐膛燒穿(chuan)、廢渣(zha)結垢、殘液流(liu)淌、煙氣捕集、二惡英控制等(deng)重大技術難題(ti)，他耗(hao)費6年左右時間，先(xian)后(hou)交了480多(duo)萬元研發“學費”，更是燒壞了十幾臺爐子。“歷(li)經36次失(shi)敗，我們終于(yu)探索出了一條(tiao)利用PTA殘渣(zha)自身熱值、以無助燃焚燒方式處理PTA殘渣(zha)的(de)新路子。”沈(shen)福昌(chang)說。
據了(le)解，這項(xiang)(xiang)免助燃有機(ji)化(hua)工廢(fei)渣焚燒處(chu)理(li)技(ji)術突破了(le)傳(chuan)統(tong)的(de)加輔助燃料焚燒法，先是對有機(ji)化(hua)工廢(fei)渣進行預處(chu)理(li)，在預處(chu)理(li)過程中(zhong)采用多項(xiang)(xiang)集成(cheng)技(ji)術，從(cong)中(zhong)回(hui)收化(hua)工產品(pin)，綜合回(hui)收利用率可(ke)達(da)60％左右；回(hui)收產品(pin)后的(de)有機(ji)化(hua)工廢(fei)渣經自動傳(chuan)輸裝置輸入(ru)自主研發(fa)的(de)無(wu)助燃焚燒爐(lu)焚燒處(chu)理(li)。
由于焚燒(shao)(shao)(shao)爐(lu)采用(yong)蓄熱(re)(re)式爐(lu)墻，多(duo)(duo)重反射(she)爐(lu)拱(gong)、厚燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)灰渣(zha)層等多(duo)(duo)項技術創新，強化(hua)(hua)了焚燒(shao)(shao)(shao)爐(lu)內的著(zhu)火(huo)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)條件，確保整個(ge)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)過(guo)程(cheng)能安全可(ke)靠連續穩定(ding)運行。有機(ji)化(hua)(hua)工廢渣(zha)在無(wu)需任何輔(fu)助燃(ran)(ran)料(liao)條件下，完全依靠自(zi)身熱(re)(re)值，焚燒(shao)(shao)(shao)溫度(du)可(ke)達1100℃～1300℃，有害物質削(xue)減率99.99％以上(shang)；焚燒(shao)(shao)(shao)過(guo)程(cheng)中產生的熱(re)(re)能可(ke)以回收用(yong)于生產，熱(re)(re)效率可(ke)達75％以上(shang)；煙氣(qi)經凈化(hua)(hua)處理后(hou)達標排(pai)放，煙氣(qi)凈化(hua)(hua)水(shui)循環使用(yong)，節(jie)省了大量(liang)水(shui)資(zi)源。同(tong)時，灰渣(zha)可(ke)作綜合利(li)用(yong)，從中回收貴金屬，進而加(jia)工成市(shi)場緊缺的化(hua)(hua)工產品。
曾有專家這樣評價這項技(ji)術:“如果(guo)全國每年產(chan)生的PTA廢渣全部采用免助燃有機化工(gong)廢渣焚燒處理(li)技(ji)術，可節約運行費用1.2億元，減少固定(ding)資產(chan)投(tou)資17.6億元，年節約工(gong)業用水1200萬(wan)噸，減少污泥排(pai)放近20萬(wan)噸。與國外(wai)直接焚燒法相比，效益更明顯(xian)。
據了解，目(mu)前這(zhe)一技(ji)術已獲(huo)得10項國家(jia)專利，其中9項為(wei)發明專利，1項為(wei)美國專利。為(wei)資助這(zhe)項技(ji)術“開花結果(guo)”，國家(jia)發改委(wei)和江蘇(su)(su)省分別將技(ji)術列入(ru)“重(zhong)大(da)裝備本地化專項資金”和“重(zhong)大(da)科技(ji)成果(guo)轉化專項引導資金”，先后(hou)投(tou)入(ru)扶(fu)持(chi)資金達1780萬元(yuan)，并列入(ru)江蘇(su)(su)省“火炬計劃”，獲(huo)得了貼息貸款的支持(chi)。
大客戶為何紛紛來找福昌？
據了(le)解(jie)，幾(ji)年來，公司已為揚(yang)子(zi)石(shi)化(hua)、揚(yang)子(zi)—巴斯夫、美國(guo)塞拉里斯、儀征化(hua)纖、浙江逸盛、寧(ning)波三菱、上海亞東石(shi)化(hua)、齊魯石(shi)化(hua)、蘭州石(shi)化(hua)、沈陽石(shi)蠟、寧(ning)波臺(tai)塑(su)等幾(ji)十家中外石(shi)化(hua)企業及周邊地(di)區的數千家化(hua)工企業處理各(ge)類化(hua)工廢(fei)渣達50余萬噸。
但新的難(nan)題又(you)出(chu)現，一(yi)些化工企業產生(sheng)的丙烯酸廢渣“不好(hao)燒”，丙烯酸在(zai)生(sheng)產過程中產生(sheng)的廢棄物粘度特(te)別大、酸性(xing)強，被(bei)國(guo)際(ji)上公認為最難(nan)處理的化工廢渣之一(yi)。
對(dui)待丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)廢渣能有辦法嗎？福(fu)昌環保公司了(le)解到，為了(le)無害化處置，美國、日本、德國等國家根據丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)廢渣粘(zhan)度大的特點，在廢渣中加入40％～50％的丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)，然(ran)后再(zai)進行燃(ran)燒處理(li)，但(dan)是此(ci)舉浪費了(le)可貴的丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)資源。
針對這一狀況(kuang)，福昌環(huan)保公司(si)刻苦攻關，研(yan)發出丙烯(xi)酸廢(fei)渣綜合利用(yong)與資(zi)源化(hua)處理技術，并申請了發明專利。這一技術是將丙烯(xi)酸廢(fei)渣進行裂解，采用(yong)先(xian)進的(de)工藝分餾(liu)(liu)出其中(zhong)40％～50％的(de)丙烯(xi)酸，然后(hou)再向分餾(liu)(liu)后(hou)的(de)廢(fei)渣中(zhong)，加入40％左(zuo)右(you)的(de)水(shui)，打(da)成(cheng)漿料，再噴入化(hua)工廢(fei)渣焚燒(shao)爐中(zhong)焚燒(shao)。
這項免(mian)燃料創新(xin)技術，不僅節(jie)省了大量丙烯(xi)酸，因加水后的(de)丙烯(xi)酸廢渣所產生的(de)熱值很高(gao)，可使焚(fen)燒(shao)爐溫度達到(dao)1200℃～1300℃，可將焚(fen)燒(shao)過程中產生的(de)熱能回收用于(yu)生產，整個處理過程中實現了“三廢”零排放。
福昌環(huan)保公司(si)投資4000多萬元，在南京(jing)“揚(yang)子—巴斯夫”公司(si)建成了日(ri)處(chu)理50噸丙烯酸(suan)廢渣(zha)的(de)免燃料(liao)無害化焚燒裝置，除對“揚(yang)子—巴斯夫”公司(si)產(chan)生的(de)丙烯酸(suan)廢渣(zha)進行處(chu)置外，還承擔了(寧波)臺(tai)塑(su)公司(si)產(chan)生的(de)丙烯酸(suan)廢渣(zha)。
一些生產(chan)丙烯(xi)酸的企業(ye)，起初對所謂(wei)“摻(chan)水燒渣”這一技(ji)術表(biao)示懷疑(yi)，但在看到(dao)應用實(shi)例后嘖嘖稱奇。目(mu)前，已有齊魯石化(hua)、蘭州石化(hua)、沈陽石蠟等多家企業(ye)委托福(fu)昌公司來處理丙烯(xi)酸廢渣。
“無機化工”廢渣也能“燒”？
對各類有機化(hua)工(gong)廢渣(zha)的處(chu)置，福昌環保公司已研究得(de)很(hen)深(shen)入(ru)，但是，對于那些無熱值的無機化(hua)工(gong)廢渣(zha)，能否同(tong)樣適用免燃料無害化(hua)焚燒？
江蘇泰興(xing)化工(gong)經濟開(kai)發(fa)區(qu)每年產生(sheng)3000多(duo)噸(dun)無(wu)機(ji)化工(gong)廢渣(zha)，常常因為“不能燒(shao)”，需要進行(xing)填埋處(chu)置。針對這一狀況，福昌環保公司在開(kai)發(fa)區(qu)投資(zi)1500多(duo)萬元，對無(wu)機(ji)化工(gong)廢渣(zha)焚燒(shao)處(chu)置進行(xing)反復試驗。
經過(guo)大半年的(de)(de)努力(li)，終于在(zai)(zai)無機(ji)(ji)化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)(zha)“能燒(shao)”技術上取得新突破(po):他們首先對(dui)這(zhe)里(li)的(de)(de)有機(ji)(ji)化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)(zha)免燃(ran)料焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)(lu)進(jin)(jin)行改造(zao)，并(bing)在(zai)(zai)免燃(ran)料焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)(lu)前(qian)，砌筑了一個處(chu)理(li)無機(ji)(ji)化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)(zha)的(de)(de)預處(chu)理(li)爐(lu)(lu)。然后，把(ba)處(chu)理(li)有機(ji)(ji)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)(zha)產生的(de)(de)大量余(yu)熱，源源不斷輸(shu)進(jin)(jin)準備處(chu)置無機(ji)(ji)化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)(zha)的(de)(de)預處(chu)理(li)爐(lu)(lu)內，使(shi)爐(lu)(lu)膛(tang)內始終保持300℃~500℃的(de)(de)高溫(wen)水平上，促使(shi)無機(ji)(ji)化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)(zha)內的(de)(de)一些低熱值氣流，返到有機(ji)(ji)化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)(zha)焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)(lu)內進(jin)(jin)行焚(fen)(fen)燒(shao)。這(zhe)樣，使(shi)高溫(wen)氣流在(zai)(zai)兩個系(xi)統之間循(xun)環利用，在(zai)(zai)300℃~500℃的(de)(de)高溫(wen)下，無機(ji)(ji)化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)(zha)實現了減量化(hua)(hua)、無害化(hua)(hua)處(chu)置。
在泰興化(hua)工經濟開發區(qu)首推無(wu)機(ji)化(hua)工廢(fei)渣(zha)“能(neng)燒(shao)”的(de)示范工程后，近(jin)日，他們又(you)在儀征(zheng)市擴建并改造了無(wu)機(ji)化(hua)工廢(fei)渣(zha)“能(neng)燒(shao)”的(de)資源化(hua)裝置。
與國外技術相比有哪些優勢？
這(zhe)項技(ji)(ji)術(shu)競爭(zheng)力如(ru)何(he)？前不久，中國(guo)環保產業(ye)(ye)協會、中國(guo)化(hua)學制(zhi)(zhi)藥工業(ye)(ye)協會在江蘇(su)省常州市聯合主辦了(le)“免(mian)助燃有機化(hua)工廢(fei)渣焚燒(shao)處理(li)技(ji)(ji)術(shu)推廣會”，全國(guo)各(ge)地近百家化(hua)工、制(zhi)(zhi)藥大型(xing)企(qi)業(ye)(ye)的代(dai)表(biao)齊聚(ju)一(yi)堂，大家最關心這(zhe)種技(ji)(ji)術(shu)與國(guo)外技(ji)(ji)術(shu)相比(bi)有哪些優勢。
沈福昌(chang)舉(ju)例(li)說:泰國一(yi)家(jia)公(gong)(gong)司，花費(fei)了(le)高出福昌(chang)免燃料(liao)焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)2.3倍(bei)的(de)價格，購買了(le)美國生產的(de)燃油焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)來(lai)處理(li)PTA廢渣，一(yi)噸處置成(cheng)本為(wei)(wei)2420元，而引進了(le)福昌(chang)免燃料(liao)焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)，處置一(yi)噸PTA廢渣后，回收的(de)稀(xi)有金屬價值就超過(guo)了(le)1100元；山西蘭星化工集(ji)團為(wei)(wei)了(le)處置各類有機(ji)廢渣，投(tou)資超過(guo)5000萬元，引進國外發達國家(jia)的(de)噴油式焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)進行高溫焚(fen)(fen)燒(shao)處置，一(yi)噸處理(li)成(cheng)本為(wei)(wei)3000多元。在處置過(guo)程(cheng)中，還(huan)經(jing)常(chang)造成(cheng)噴槍堵塞。現在，他們(men)找到福昌(chang)公(gong)(gong)司，準備建造日處理(li)為(wei)(wei)15噸的(de)免燃料(liao)焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)。
會上，一家來自臺灣(wan)的(de)化(hua)工公司介紹，他們一天要產生200多噸PTA廢(fei)渣。“過(guo)去，一直沿用水法處理方式(shi)，通過(guo)好(hao)氧——厭氧——中和，再進行生化(hua)處理，產生的(de)大量(liang)含渣污泥，又(you)要送去高溫(wen)焚燒。這樣，處理一噸PTA廢(fei)渣要耗資(zi)3200多元。”當(dang)他現(xian)場目睹了免(mian)燃料焚燒爐中焚燒PTA廢(fei)渣時(shi)，連連感(gan)嘆說“不(bu)僅(jin)不(bu)要花錢(qian)，而且還能賺錢(qian)”。
