湿式燃烧
湿式燃烧,又称湿燃烧法,是一种焚烧法。这是利用热浓硝酸和硫酸、浓硫酸和过氧化氢或用过氧化氢催化氧化分解有机物的一种燃烧方法。
基本信息
- 中文名
湿式燃烧
- 外文名
wet combustion
- 提出时间
1958年
- 提出人
Zimmermann
- 种类
酸煮解和过氧化氢催化氧化
- 优点
易操作、效率高
提出和发展
湿式燃烧最初由美国的Zimmermann于1958年研究提出,用于处理造纸黑液,其工作条件是控制反应温度为150-350 ℃ ,压力为5-20MPa,处理后废水COD去除率可达90%以上。
在20世纪70年代以前,湿式燃烧主要用于城市污泥的处置、造纸黑液中碱液的回收、活性炭的再生等。
进入70年代以后,湿式燃烧得到迅速发展,应用范围从回收有用化学品和能量进一步扩展到有毒有害废弃物的处理,尤其是在处理含酚、磷、氰等有毒有害物质方面已有大量文献报道,研究内容也从初始的适用性和摸索最佳工艺条件深入到反应机理及动力学,而且装置数目和规模也有所增大。
国内从80年代才开始进行湿式燃烧工艺的研究。
分类
已经开发的湿式燃烧有酸煮解和过氧化氢催化氧化两种类型。
酸煮解
酸煮解(acid digestion)又称酸消化,是用热浓硫酸和硝酸(250℃)浸煮可燃固体废物,将有机物分解成简单的气体组分,把大部分无机物转变为硫酸盐和氧化物。有机物的化学分解包括有机物碳化和碳化物进一步氧化两个步骤,其化学化应是很复杂的。
1、硫酸的作用
硫酸的主要作用有两个:
一是把有机物碳化;二是为硝酸的氧化提供高温介质。
硫酸虽然也能把碳氧化,但反应速度较慢,因此需要加入硝酸。碳化物的氧化主要是靠硝酸来完成的。硝酸还把硫酸分解有机物形成的SO2氧化成SO3。破坏分解聚氯乙烯、聚乙烯、有机玻璃、橡胶等物质,需要较高的温度,但温度超过270℃会产生大量的SO2气溶胶,使尾气处理变得困难,并使聚四氟乙烯密封填圈发生软化,导致漏气,因此反应温度控制在250℃为宜。
2、工艺过程
酸煮解工艺由四部分组成:
(1)预处理(包括废物的监测、分类和切割),这是类同干法氧化焚烧的进料准备。
(2)酸浸煮:浸煮器的作用类似于焚烧炉的燃烧室。要求废物同酸密切接触,迅速而完全氧化。
(3)尾气处理:尾气主要组成是CO2、SO2、SO3、NOx、N2、HCI、Cl2、NOCI、CO和水蒸气。尾气净化主要设备为:
雾沫分离器——回收硫酸;