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北京航天石化技术装备工程公司,北京)摘要:介绍300kt/a甲基丙烯酸生产装置废水焚烧处理技术的工艺流程,以及该工艺中几个关键设备的特点。针对焚烧装置的实际运行数据进行了运行成本分析,通过烟气排放指标的检测值说明焚烧技术在甲基丙烯酸废水的处理应用得了良好的效果关键词:甲基丙烯酸废水;焚烧;余热回收中图分类号:TE992文章编号:0253—),,China)/..;甲基丙烯酸是有机化学工业中制备聚合物成橡胶的重要原料,同时在工业上主要用来生产丙烯酸酯类,该类产品广泛应用于建筑、造纸、皮革、塑料加工、包装材料、日用化工、采油、冶金等领随着国内甲基丙烯酸行业快速发展,其生产装置产生废水的环保处理和能源的合理利用问题已被内普遍关注。
寻求合理、有效的处理废水方法成为甲基丙烯产业发展甲基丙烯酸装置废水成分复杂,具有低热值腐蚀和强刺激性等特点;而且,甲基丙烯酸装置废水COD较高,含有微量大分子有机物,采用常规生化处理方法对微生物菌种的要求较高』。焚烧法相比常规生化处理方法,具有一次性投资较少、占地面积小、废水处理彻底等优点工艺流程简述江苏裕廊化工甲基丙烯酸装置废水焚烧及余热回收装置是为裕廊化工300kt/a甲基丙烯酸生产装置配套设置的节能环保装置。300kt/a甲基丙烯酸生产装置的废水组分如表甲醛丙酮醋酸丙烯酸正己烷庚烷己烷质量分数14.82.43.978.9:有机废液排放量000kg/h。该焚烧装置为顶烧,焚烧炉采用立式方型,余热回收装置为卧式方箱型。整个装,由燃烧器、焚烧、废水雾化系统,具有结构紧凑、操作方便、占地面积小等特点。1.1焚烧由于废水中有机物浓度较低,含水量大,热值较,焚烧处理时需辅助燃料,该装置采用天然气作为辅助燃料。点火升温和烘炉阶段也采用天然气。通收稿日期:2013—09—13作者简介,硕士,工程师,主要从事“三废”无公害处理,010—,xuy@cahl1.cn。20i4过天然气与空气配比,焚烧炉内温度维持在例调节。
甲基丙烯酸装置废水经管道压力输送至废水喷枪,废水采用介质雾化,雾化后雾滴在焚烧炉的高温内完成氧化、分解,废水燃烧(90050,在此温度下,保证2.0时间,控制一、二次风的分配,将烟气中的、SO:、CO等污染物的含量控制在较低水平,保证烟气达标排放,避免二次污染。甲基丙烯酸焚烧工艺系统所示锅炉给水产过热蒸}F1601每层l6支Rl601一主燃烧器;F160l一焚烧炉;E1601一省煤器El602一对流管束;E1603一过热器;E1604一汽包;s16Ol~烟1.2余热回收工艺流程该装置的高温烟气除了要达标排放获得明显的社会效益外,还设置了烟气余热回收系统,即吸收烟中的热量,产生3.85MPa、(/h。另外,烟气的低位热能用来预热锅炉给,使锅炉出口烟气温度降至185,经烟囱排人大。余热回收系统最大限度地吸收了烟气,既节能,又提高了炉子的热效率烟气流程:高温烟气经锅炉前部烟箱进入,依次通过凝渣管束、过热器、光管对流管束片管对流管束、省煤器、锅炉出口烟箱、出口烟道后经烟囱排出。烟气进入锅炉温度一般为850~950%,最终排出锅炉的温度在180—185oC汽水流程:锅炉给水先进人省煤器,锅炉给水在省煤器中被加热后从省煤器出口集箱送人汽包汽包中的水通过锅炉尾部的下降对流管束和下降管进入下部左右连通集箱,然后由左右连通集箱分配到前部凝渣管束及对流管束,在该处被加热后水混合物由汽水引出管再引入汽包中;经汽水分,饱和蒸汽从汽包中蒸汽引出管引至过热器入,经过热器过热后进入过热器出口集箱,最后引至热用户处供使用。
主要设备特点2.1焚烧炉的热源由顶部天然气和重油的组合燃烧器提供,共设置排布置,间距080mm,每排布置台燃烧器,间距540mm,燃烧器的布置结构如图所示。燃烧器布置方式为顶烧,火焰向下为甲基丙烯酸废水焚烧提供热源,在有机废液充足的工况下,即满足000kg/h的供应量时,天然气耗600m。/h;在无有机废液的工况下,天然气耗燃烧器采用内混式、强制通风、蒸汽雾化有机废,其结构由有机废液喷枪、天然气喷枪)通过在装置上进行过高负荷试验,得到反应物料停,氧化反应50min,氧化反应器放大后反应停留时间等基础参数不变,可以推广应用到其他大型化氧化反应器的设计京:科学出版社,1973学工业出版社,1985李希.PTA技术发展的回顾PTA行业年会沦文集,2012:67—70..北京:中国纺织出版社,2012:86—89..北京:化学工业出版社,1985:268—274.:化学工业出版冯连芳.石油化工设备设计选用手册一反应器.杭州:浙江大学出版社,2011:77—80.长明灯、点火装置、火焰检测器以及烧嘴砖等部件组成。有机废液在废液喷枪内与锅炉自产热蒸汽混合后,雾化成微小的雾滴,从喷口高速喷入炉膛,在长明灯的伴烧下形成稳定的火焰。
燃烧器的外形外形燃烧器的供风采用多级配风,每台燃烧器的风由风道入口处的空气调节挡板来控制,焚烧总风量由助燃风机变频调节来实现控制。2.2燃烧室为直立式方型结构,正压操作。炉膛有效尺寸为,上部为高温段,下部水焚烧段。燃烧室的设计参数见表设计参数装置有机废液处理量/(kgh有机废液喷前压力/MPa有机废液热值/( k1kg 有机废液雾化压力/MPa天然气最大耗量/( i'll 甲草丙烯酸废水处理量/(kgh 甲基丙烯酸废水前压力/MPa废水热值/( kJ kg。。) 助燃风量/( nl 留时间/s炉膛 容积/m 负荷/(kJkg 容积热负荷/( kJ 1000 851.0 高温段主要为天然气和有机废液的燃烧 只热电偶,可随时观测火焰 和炉温情 甲基丙烯酸废水喷入焚烧段后强烈且均匀反应 ,废水焚烧段设置了 层废水喷枪,每层 16 000kg/h, 每台废水喷枪设有根部风 ,既给废水 中有机组分燃 烧提供充足的氧气 ,又使废水雾化后在炉膛 内混合 搅动强烈 ,反应均匀 ,有利于废水 中有机组分的充分 回收系统 余热回收系统主要由汽包 、凝渣管束 、过热器 对流换热面、省煤器 、前后烟箱等部件组成。余热 余热回收系统设计参数 内工质名称饱和水