过热蒸汽无氧碳化有机物综合系统及方法

医药中间体、农药中间体、印染中间体、食品等很多中间体行业生产过程中产生大量的高盐、高COD废水，此类废水的治理排放一直是化工废水行业的世界难题。经过多效蒸发、膜法过滤、喷烘形成的固体渣盐，只是从形式上把废液转变成固废形式，其本质上的有毒有害的有机物并没有消除。目前，相关技术中公开的过热蒸汽无氧碳化技术，可将渣盐中的有机物碳化裂解，从而使危废渣盐变成可利用的工业副产品，或普通固废，从而反推解决了高COD、高盐的工业废水的排放难题。但是，有机物在碳化炉内遇过热蒸汽就会高温碳化裂解，但是高温碳化裂解的先决条件是“无氧”，当然，这种“无氧”条件是指缺氧或贫氧，相对无氧，并非绝对无氧。如何保证过热蒸汽无氧碳化裂解工艺存在的先决条件，确保过热蒸汽能有效地碳化有机物是目前要解决的技术问题。同时，过热蒸汽无氧碳化裂解有机物后会产生大量的有机废气，有机物包括高盐中的各种有机物，也包括电子垃圾、油泥、污泥中的有机物，组分十分复杂，如果没有一套科学的完整的尾气处理系统，过热蒸汽在碳化处理有机物，保护环境的同时，会同时产生新的污染物破坏大气环境。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

本发明的目的在于提供一种过热蒸汽无氧碳化有机物综合系统及方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种过热蒸汽无氧碳化有机物综合系统，其特征在于，包括：上料系统、碳化炉、出料系统、过热蒸汽炉和尾气处理系统；所述上料系统通过空气隔绝机构与碳化炉的进料口连接；所述出料系统通过空气隔绝机构与碳化炉的出料口连接；所述过热蒸汽炉与碳化炉连接；所述尾气处理系统与碳化炉连接，通过引风机抽排碳化炉的废气，所述尾气处理系统能利用废气的温度对所述过热蒸汽炉进行加热。

作为一种进一步的技术方案，所述尾气处理系统包括：依次设置的旋风分离器、旋风除尘器、脱臭炉、余热锅炉、空气换热器、半干急冷塔、干式吸收装置、布袋除尘器、引风机、喷淋塔、吸收塔和烟囱；所述旋风分离器的进风口用于连接碳化炉，碳化炉内待处理的物料在无氧条件下高温碳化裂解产生烟气在引风机的作用下依次进入旋风分离器、旋风除尘器、脱臭炉、余热锅炉、过热蒸汽炉、空气换热器、半干急冷塔、干式吸收装置、布袋除尘器、引风机、喷淋塔、吸收塔和烟囱。

作为一种进一步的技术方案，所述上料系统包括：储料仓、斗提机、送料通道、投料仓、投料搅笼、关风机/卸灰阀；所述储料仓设置于斗提机的底部；所述斗提机的上部通过送料通道与投料仓连接，所述斗提机能够将储料仓内待处理的物料提升至送料通道中；所述投料仓的底部与投料搅笼的进料口连接；所述投料搅笼的出料口与碳化炉之间设置有关风机/卸灰阀；其中，所述斗提机、送料通道、投料仓、关风机/卸灰阀共同构成所述碳化炉进料口位置的空气隔绝机构；所述出料系统的入口设置有关风机/卸灰阀，所述关风机/卸灰阀构成所述碳化炉出料口位置的空气隔绝机构。

作为一种进一步的技术方案，所述关风机包括：机壳、电机、风机传动轴和风机叶片；所述机壳内部具有一腔体，所述机壳具有进料口和出料口，所述电机通过风机传动轴带动叶片进行转动，所述风机叶片与腔体内表面之间的间隙为0.1mm。所述卸灰阀间隙在1mm以上。

作为一种进一步的技术方案，所述碳化炉包括：自上而下依次设置的第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉；所述第一碳化炉的第一端的上部入口与关风机/卸灰阀连接，用于输入待处理的物料，所述第一碳化炉的第二端的下部出口与所述第二碳化炉的第二端的上部入口连接，所述第二碳化炉的第一端的下部出口与所述第三碳化炉的第一端的上部入口连接，所述第三碳化炉的第二端的下部出口用于输出碳化后的物料；所述第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉分别与过热蒸汽炉连接；所述第一碳化炉依次通过旋风分离器、旋风除尘器与脱臭炉连接；所述第二碳化炉依次通过旋风分离器、旋风除尘器与脱臭炉连接；所述第三碳化炉依次通过旋风分离器、旋风除尘器与脱臭炉连接。

作为一种进一步的技术方案，所述出料系统包括：第一螺旋输送机、第二螺旋输送机和第三螺旋输送机；所述第一螺旋输送机呈倾斜设置，所述第一螺旋输送机的较低端的上部设置有与关风机/卸灰阀连接的进料口，所述第一螺旋输送机的较高端的下部设置有出料口；所述第二螺旋输送机呈倾斜设置，且所述第一螺旋输送机与所述第一螺旋输送机平行设置，所述第二螺旋输送机的较低端的上部设置有进料口，所述第二螺旋输送机的较高端的下部设置有出料口，所述第一螺旋输送机的出料口与所述第二螺旋输送机的进料口通过关风机连接；所述第三螺旋输送机呈水平设置，所述第三螺旋输送机与所述第二螺旋输送机交叉设置，所述第三螺旋输的一端上部设置有进料口，所述第三螺旋输的进料口与第二螺旋输送机的出料口连接，所述第三螺旋输送机的底部间隔设置有第一出料口、第二出料口和第三出料口。所述第一、二、三、四、五螺旋输送机及冷渣机可以设计为水平式、倾斜式安装，冷渣机亦可以设计为卧式、倾斜式、垂直式。

作为一种进一步的技术方案，所述第一螺旋输送机的进料口与出料口之间设置有第一水冷却套，所述第一水冷却套同轴套装于所述第一螺旋输送机的工作腔体，所述第一水冷却套的较低端下部设置有进水口，所述第一水冷却套的较高端上部设置有出水口；所述第二螺旋输送机的进料口与出料口之间设置有第二水冷却套，所述第二水冷却套同轴套装于所述第二螺旋输送机的工作腔体，所述第二水冷却套的较低端下部设置有进水口，所述第二水冷却套的较高端上部设置有出水口；所述第三螺旋输送机的第一出料口与第二出料口之间设置有一第三水冷却套，所述第三螺旋输送机的第二出料口与第三出料口之间设置有一第三水冷却套，两个所述第三水冷却套分别同轴套装于所述第三螺旋输送机的工作腔体，所述第三水冷却套的一端下部设置有进水口，所述第三水冷却套的一端另一端上部设置有出水口。

作为一种进一步的技术方案，所述出料系统包括：第四螺旋输送机、冷渣机和第五螺旋输送机；所述第四螺旋输送机呈水平设置，所述第四螺旋输送机的第一端的上部设置有与关风机/卸灰阀连接的进料口，所述第四螺旋输送机的第二端的下部设置有出料口，所述第四螺旋输送机的出料口与所述冷渣机的进料口连接，所述冷渣机的出料口与所述第五螺旋输送机的进料口连接，所述第五螺旋输送机呈水平设置，所述第五螺旋输的一端上部设置有进料口，所述第五螺旋输送机的底部间隔设置有第一出料口、第二出料口和第三出料口。

作为一种进一步的技术方案，所述第四螺旋输送机的进料口与出料口之间设置有第四水冷却套，所述第四水冷却套同轴套装于所述第四螺旋输送机的工作腔体，所述第四水冷却套的第一端下部设置有进水口，所述第四水冷却套的第二端上部设置有出水口；所述第四螺旋输送机在所述第四水冷却套的两侧设置有检查口；所述冷渣机包括：底座、传动电机、滚动托架、传动齿轮、滚筒、进料装置和出料装置；所述滚筒通过滚动托架设置于所述底座上；所述传动电机通过传动齿轮与滚动托架连接；所述进料装置的一端与滚筒的第一端连接，所述进料装置的另一端与所述第四螺旋输送机的出料口连接；所述出料装置的一端与滚筒的第二端连接，所述出料装置的另一端与所述第五螺旋输的进料口连接；所述滚筒上设置有水冷却系统，所述水冷却系统具有进水口和出水口；所述第五螺旋输送机的第一出料口与第二出料口之间设置有一第五水冷却套，所述第五螺旋输送机的第二出料口与第三出料口之间设置有一第五水冷却套，两个所述第五水冷却套分别同轴套装于所述第五螺旋输送机的工作腔体，所述第五水冷却套的一端下部设置有进水口，所述第五水冷却套的一端另一端上部设置有出水口。

第二方面，本发明还提供一种根据所述的过热蒸汽无氧碳化有机物综合系统的方法，其包括：

过热蒸汽炉产生的过热蒸汽投入到碳化炉；

待处理的物料通过上料系统连续输送至碳化炉，碳化炉运行时通过空气隔绝机构实现其内部始终处于一相对无氧的环境；

碳化炉碳化后的物料通过出料系统冷却收集；

碳化炉内待处理的物料在无氧条件下高温碳化裂解产生的烟气在引风机的作用下依次进入旋风分离器、旋风除尘器、脱臭炉、余热锅炉、过热蒸汽炉、空气换热器、半干急冷塔、干式吸收装置、布袋除尘器、引风机、喷淋塔、吸收塔和烟囱。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明综合系统可实现连续上料碳化炉连续工作、连续冷却出料，从而彻底实现过热蒸汽连续无氧碳化的顺利、流畅执行。

本发明综合系统使得碳化炉在运行时保证碳化炉处于无氧工作环境，通过把外界空气与碳化炉工作腔体与氧气隔绝，形成相对的无氧条件，保证了过热蒸汽高温无氧碳化的核心工艺的有效执行，从而达到无氧碳化有机物的目的。

本发明综合系统提供的尾气处理系统，可有效地、彻底地解决了烟气排放的污染问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的过热蒸汽碳化有机物尾气处理及热循环利用系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的上料系统的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的上料系统的应用示意图；

图4为本发明实施例二提供的关风机的正面示意图；

图5为本发明实施例二提供的关风机的侧面示意图。

图6为本发明实施例三提供的出料系统的第一方向的状态示意图；

图7为本发明实施例三提供的出料系统的第二方向的状态示意图。

图8为本发明实施例四提供的出料系统的结构示意图。

图9为本发明实施例五提供的碳化炉的侧视图；

图10为本发明实施例五提供的碳化炉的正视图；

图11为本发明实施例五提供的碳化炉的俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例一

结合图1所示，本实施例提供一种过热蒸汽无氧碳化有机物综合系统，包括：上料系统301、碳化炉302、出料系统303、过热蒸汽炉308和尾气处理系统；所述上料系统301通过空气隔绝机构与碳化炉的进料口连接；所述出料系统303通过空气隔绝机构与碳化炉的出料口连接；所述过热蒸汽炉308与碳化炉连接；所述尾气处理系统与碳化炉连接，通过引风机抽排碳化炉的废气，所述尾气处理系统能利用废气的温度对所述过热蒸汽炉进行加热。

对于尾气处理系统而言，该尾气处理系统可以优选为一种过热蒸汽碳化有机物尾气处理及热循环利用系统。具体地，该尾气处理系统包括依次设置的旋风分离器304、旋风除尘器305、脱臭炉306、余热锅炉307、过热蒸汽炉308、空气换热器309、半干急冷塔310、干式吸收装置311、布袋除尘器312、引风机313、喷淋塔314、吸收塔 315和烟囱316；所述旋风分离器304的进风口用于连接碳化炉302，碳化炉302内待处理的物料在无氧条件下高温碳化裂解产生烟气在引风机313的作用下依次进入旋风分离器304、旋风除尘器305、脱臭炉306、余热锅炉307、过热蒸汽炉308、空气换热器309、半干急冷塔310、干式吸收装置311、布袋除尘器312、引风机313、喷淋塔 314、吸收塔315和烟囱316。本实施例中，过热蒸汽炉308产生的过热蒸汽投入到碳化炉302；待处理的物料通过上料系统301送至碳化炉302，碳化炉302处理完毕后通过出料系统303进行冷却输送；碳化炉302内待处理的物料在无氧条件下高温碳化裂解产生的烟气在引风机313的作用下依次进入旋风分离器304、旋风除尘器305、脱臭炉306、余热锅炉307、过热蒸汽炉308、空气换热器309、半干急冷塔310、干式吸收装置311、布袋除尘器312、引风机313、喷淋塔314、吸收塔315和烟囱316。值得说明的是，上述各个尾气处理设备可以灵活删减或者增加。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述旋风分离器304 的数量与碳化炉302的数量相同，所述旋风除尘器305的数量与所述旋风分离器304的数量相同，每个旋风除尘器305对应一旋风分离器 304，每个旋风分离器304对应一碳化炉302连接。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述旋风分离器304 的底部连接一螺旋搅笼以进行粉尘输送收集。优选地，旋风分离器 304由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体、灰斗及收料的螺旋搅笼组成，利用气固混合物在作高速旋转时所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的干式气固分离设备。烟气中含比重较轻的未被碳化物料或部分碳化的物料及粉尘，首先被引风机313通过进风口抽进旋风分离器304(每一层碳化炉302对应着一个旋风分离器304)，气固混合物在作高速切线旋转时，所产生的离心力将粉尘颗粒从烟气中分离出来，分别收集在三台锥体筒的底部，并集中通过底部的一台螺旋搅笼输送收集。经过旋风分离器304除尘的烟气，粉尘含量大幅减少，尚含有更轻比重的少量粉尘，被引风机313通过出风口抽至旋风除尘器 305进行处理。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述旋风除尘器305 的内部具有一脉冲反吹式滤芯，所述旋风除尘器305的底部连接一螺旋搅笼以进行粉尘输送收集。优选地，旋风除尘器305与旋风分离器 304工作原理一样，结构相似，体积更大，旋风除尘器305内部加装了耐高温的脉冲反吹式滤芯(旋风除尘器305内部设置有N支滤芯过滤器，该滤芯过滤器与脉冲反吹装置连接)。旋风除尘器305对来自旋风分离器304的烟气做更进一步旋风加滤芯的双重除尘。工作过程中脉冲控制的压缩空气(或氮气)定时反吹吸附了粉尘的滤芯，三台旋风除尘器305的粉尘都被收集在各自的锥体底部，并集中通过底部的一台螺旋搅笼进行输送收集。经过旋风分离器304及旋风除尘器 305处理烟气中的90％以上的颗粒粉尘被捕集，减少后续烟气处理过程中粉尘压力

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述脱臭炉306包括：二燃室/RTO蓄热式热力焚化炉，所述脱臭炉306出来的烟气输送至所述余热锅炉307。

其中，二燃室内壁砌筑高温高铝耐磨浇铸料和轻质保温材料，具备耐火、防腐和防热负荷冲击功能，耐火材料与外壳衬有保温层，外壁采用钢制材料，二燃室采用上、下两层燃烧器。二燃室顶部有紧急排放门，由气缸和钢制短接组成。紧急排放门设计，防止焚烧炉内出现爆燃或发生停电等意外情况，紧急开启排放门，避免设备爆炸，后续设备损害等恶性事故发生。旋风除尘后的烟气汇总从二燃室下部进入二燃室(也可设计从二燃室上部进入二燃室)，进一步高温氧化分解。二燃室设有上、下两层燃烧器，炉内补足空气、天然气(煤、生油或生物质燃料)。烟气在二燃室内停留2S以上，二燃室工作温度在 1100℃以上，保证二噁英及有机物的彻底分解。

其中，RTO蓄热式热力焚化炉(RTO蓄热式氧化炉，Regenerative ThermalOxidizer)主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成。蓄热室有2个或2个以上。在所有热力燃烧净化法中热效力最高(>95％)，净化效力高(三室>99％)。旋风除尘后的烟气汇总进入RTO炉，通过燃烧加温至760℃以上，高温在850℃左右。将烟气中的有机物(VOCs) 氧化成对应的CO₂和H₂O，从而进化烟气，同时回收烟气分解时释放的热量，用于预热后续进入的烟气，从而节省烟气升温的燃料消耗。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述余热锅炉307 生成的饱和蒸汽输送至所述过热蒸汽炉308进行热源利用，所述余热锅炉307设置有脱硝系统，所述余热锅炉307出来的烟气输送至过热蒸汽炉308。

其中，从二燃室出来的1100℃高温烟气进入余热锅炉307，回收 175℃、1.0MPa的饱和蒸汽。制成的饱和蒸汽送至过热蒸汽炉308进行热源利用。

其中，余热锅炉307后也可添加热水换热器或导热油炉，在治理尾气的过程中起到热能利用、节能减排的作用。

其中，SNCR简称选择性非催化还原法脱硝工艺。由于烟气中可能含有机氮，产生NOx，可在膜壁式锅炉空腔部位或排气烟道中合理的温度窗口区域设置SNCR脱硝装置。

SNCR脱硝效率约为40～60％左右，在余热锅炉307920℃～1020℃区域口喷入氨水溶液进行SNCR脱硝。以氨水为还原剂的SNCR工艺原理：CO(NH₂)₂+H₂O＝2NH₃+CO；NH₂+NO＝N₂+H₂O；CO+NO＝N₂+H₂O。脱硝系统包括：氨水罐、氨水输送泵、氨水输送管路、氨水喷枪等。

采用尿素作为还原剂脱硝。尿素不易燃烧、爆炸，无味、挥发性比氨水小，脱硝效率达到50％左右。脱硝系统包括：尿素溶解槽、输送泵、控制阀门及管路、雾化喷枪等。尿素作为还原剂喷入高温区域，还原剂的尿素迅速分解(160℃)为氨气，并与烟气中的NOx还原生成 N和H₂O，2NO+CO(NH₂)₂+1/2O₂-2N₂+CO₂+2H₂O脱硝后的烟气进入空气换热器 309，余热利用。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述过热蒸汽炉308 生成的过热蒸汽输送至碳化炉302，所述过热蒸汽炉308包括：A炉和B炉,所述A炉和B炉分别与空气换热器309连接，所述A炉和B 炉分别利用所述余热锅炉307出来的烟气余热。具体地，从余热锅炉307出来的850℃左右的烟气进入过热蒸汽炉308余热利用制成 850℃的过热蒸汽，作为过热蒸汽碳化有机物系统的主要能源送入碳化炉302碳化有机物。

其中，本装置是两台过热蒸汽炉308单独生产过热蒸汽，并不参与含大量C、N、CO、CO₂、NOx、SO₂尾气的焚烧。通过使用独立的脱臭炉306(二燃室或RTO炉)焚烧尾气，燃烧室的温度既有850℃， RTO炉的温度，也有1100℃的二燃室温度，保证了尾气焚烧的彻底干净，不产生二噁英；同时过热蒸汽炉308独立生产蒸汽，但又充分利用脱臭炉306焚烧废气产生的大量的高温热能，过热蒸汽炉308的燃烧器加热变成了辅助加热。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，从过热蒸汽炉308 出来的750℃左右的高温烟气进入空气换热器309换热利用，回收热空气作为二燃室补氧(空气换热器309将回收热空气输送至脱臭炉 306)，回收100℃～150℃左右热空气供燃气燃烧和尾气燃烧补氧用，从而降低运行成本。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，二噁英类物质在 250℃～500℃温度区间会再次合成。急冷塔主要作用是将空气换热器 309过来的550℃以下的烟气用弱碱液(PH＝10左右)直接冷却。流经塔内的烟气直接与雾化后的喷入的液体接触，喷入的液体迅速汽化带走大量的热量，烟气温度得以迅速降低到200℃左右，从而避免了二噁英类物质的再次生成。优选地，半干急冷塔310塔内与烟气接触面为防腐耐高温耐火材料，外壳为钢制材料。半干急冷塔310同时配套的有碱液罐、输送泵、喷嘴。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，半干急冷塔310出来的200℃左右的烟气送入干式吸收装置311处置。采用消石灰粉末和活性炭粉分别喷入袋式除尘器前的文丘里烟道内，进一步脱除烟气中的酸性物质并吸附大部分二噁英等有害物质。

其中，活性炭吸附。在袋式除尘器之前的烟气管路上设有活性炭文丘里喷射反应器(所述干式吸收装置311包括设置于布袋除尘器 312之前的烟气管路上的活性炭文丘里喷射反应器)，活性炭用高压空气输送。通过变频控制输送量，向烟气中添加粉状活性炭，在低温 (200℃)下二噁英类物质极易被活性炭吸附，活性炭喷入后在烟道中同烟气混合，进行初步吸附，混合后的烟气均匀进入袋式除尘器，活性炭颗粒被吸附到滤袋表面，在滤袋表面继续吸附有害物质，显著的提高了二噁英类物质的去除率。另外，在烟气中添加活性炭对于去除烟气中的汞也非常有效。

其中，消石灰脱酸。在袋式除尘器之前的烟气管路上设有消石灰干粉脱酸喷射文丘里反应器(所述干式吸收装置311包括设置于布袋除尘器312之前的烟气管路上的消石灰干粉脱酸喷射文丘里反应器)，消石灰干粉用高压空气输送。通过变频控制输送量，向烟气中添加消石灰干粉，从而达到除酸的目的。消石灰干粉喷入后在烟道中同烟气混合，进行初步中和吸收反应，混合烟气进入袋式除尘器，消石灰粉被吸附到滤袋表面，在滤袋表面继续与微量的酸性物质进行中和反应，提高酸性气体的去除率。消石灰粉储槽采用密闭结构防止吸附空气中的水蒸汽结块。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，烟气经过干式吸收装置311处置后被抽入到布袋除尘器312进行除尘吸收处理。布袋除尘器312是一种高效的除尘装置，去除粉尘粒径在0.05μm以上，除尘效率可达99％以上。除尘设备中，袋式除尘器相比其它除尘设备更具优势，特别采用干法或者半干法脱酸工艺中，袋式除尘器不仅作为除尘设备，也是去除烟气中其它有害物质的反应装置，是尾气处理的最关键设备。所以合理选择和设计袋式除尘器的过滤风速、滤袋材料、清灰方式和控制技术都将影响烟气净化效果。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，引风机313是把过热蒸汽碳化裂解的烟气一路抽入到尾气的各个处理系统，并送入后的烟囱316排放。引风机313由叶轮、机壳、进风口、调节门、转动组等部分组成。为考虑风机的经济性。排风机与负压检测仪联锁，自动调整转速以确保炉内负压。采用高温防腐材料制作，变频控制，可根据需要调节风机转速，可节约能源35％。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，对于喷淋塔314和吸收塔315而言，本发明考虑到保证烟气中酸性物质的去除效率，采用二级洗涤吸收；通过大水量喷淋洗涤除去烟气中的酸性气体。对酸性气体用湿法处理，可提高处理效果，并减少处理成本；为了保证洗涤塔碱液的洗涤效果，通过对烟气的洗涤除去其中的氯化氢、二氧化硫等酸性气体。从洗涤塔出来的废水经沉淀后进入调节池，调节 PH值后再打入洗涤塔内，进行循环使用。本次设计喷淋塔314材质为碳钢内衬花岗岩防腐，花岗岩耐酸碱耐高温效果出众，操作简单，可靠性高，性价比高，对大部分酸碱及化学药品都有很好的抵抗力，是当下现场重防腐蚀施工的重要材料。吸收塔315材质为碳钢内衬防腐涂料，吸收塔315采用两级填料放置，分别为规整填料与鲍尔环散装填料，增大气、液接触量面，使其强烈混合。烟气进口温度为180℃，经两级洗涤后出口温度降至40℃左右。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，烟囱316的设计根据《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)征求意见稿严格执行。烟囱316材质Q235-B+内衬防腐涂料，确保烟囱316的使用寿命。烟囱316的设计符合整套设备使用工况。按《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-1996)的要求，设置永久采样孔，并安装用于采样和测量的设施。烟囱316顶部设置避雷针，与地面避雷装置相连，接地电阻小于4Ω。碳化后的烟气经过尾气的各个处理工段，处置后通过烟囱316向高空达标排放。同时又进行了热能的充分利用。

值得说明的是：

1、本方案不限于医药中间体、农药中间体、印染中间体、食品加工等中间体生产过程中产生的高盐、高COD废水，处理产生的(衍生的)高COD渣盐中的有机物碳化处理，也包括手机、电线、电缆、线路板等电子垃圾、污泥、油泥等中间有机物的碳化处理。

2、本方案尾气处理使用了三套旋风分离器304及旋风除尘器305 是对应的前端过热蒸汽的三台碳化炉302。碳化炉302数量不限于3 台，也可以是1台、2台或4台以上，所以对应的旋风分离器304及旋风除尘器305也不局限各3套，也可以对应着碳化炉302台数进行调整。

3、本方案提到的脱硝工艺方案不局限于SNCR的氨水或尿素高温脱硝，也包括：催化还原、吸收和吸附三类，还包括干法脱硝和湿法脱硝；选择性催化还原法(SCR)、固体吸附法、碳还原法、催化分解法、电子束照射(EBA)、脉冲电晕等离子体法(PPCP)；湿法有氧化法、吸附法等。

4、本方案还包括不使用脱硝方案，在碳化炉302裂解尾气检测中不存在氮氧化合物时。

实施例二

结合图2至图5所示，本实施例提供一种过热蒸汽无氧碳化裂解的上料装置(上料系统)，其包括：储料仓1、斗提机2、送料通道3、投料仓31、投料搅笼32和卸料器；所述储料仓1设置于斗提机2的底部；所述斗提机2的上部通过送料通道3与投料仓31连接，所述斗提机2能够将储料仓1内待处理的物料提升至送料通道3中；所述投料仓31的底部与投料搅笼32的进料口连接；所述投料搅笼32的出料口与卸料器连接，所述卸料器用于连接碳化炉。斗提机2、送料通道3、投料仓31、投料搅笼32组成第一道隔绝空气、断绝氧气的“防火墙”。待碳化物料通过斗提机2连续不断送至投料仓31，并经投料搅笼32连续定量向后送。堆集在投料仓31的物料就起到“料封”的作用，用物料本身隔绝外界空气。而且，物料经过投料搅笼32通过卸料器(关风机71/卸灰阀)送至碳化炉，构成了第二道隔绝空气、断绝氧气的“防火墙”。进一步地，关风机71/卸灰阀是由电机自动控制壳体内旋转叶片的转速，从而控制进料量；加上旋转叶片与壳体内腔的间隙很小，在物料未投入料仓时，保证外界空气不进入碳化炉，物料进入时，进一步加强空气隔绝效果。

优选地，所述卸料器包括：关风机71或卸灰阀。优选地，所述关风机71包括：机壳、电机、风机传动轴712和风机叶片711；所述机壳内部具有一腔体，所述机壳具有进料口和出料口，所述电机通过风机传动轴712带动风机叶片711进行转动，所述风机叶片711(叶片的外轮廓)与腔体内表面之间的间隙为0.1mm。卸灰阀的间隙为1mm 以上。

实施例三

结合图6至图7所示，本实施例提供一种过热蒸汽碳化炉连续出料冷却输送装置(出料系统)，其包括：第一螺旋输送机15、第二螺旋输送机19和第三螺旋输送机20；所述第一螺旋输送机15呈倾斜设置，所述第一螺旋输送机15的较低端的上部设置有用于使过热蒸汽碳化后物料进入的进料口，所述第一螺旋输送机15的较高端的下部设置有出料口；所述第二螺旋输送机19呈倾斜设置，且所述第一螺旋输送机15与所述第一螺旋输送机15平行设置，所述第二螺旋输送机19的较低端的上部设置有进料口，所述第二螺旋输送机19的较高端的下部设置有出料口，所述第一螺旋输送机15的出料口与所述第二螺旋输送机19的进料口通过关风机71连接；所述第三螺旋输送机20呈水平设置，所述第三螺旋输送机20与所述第二螺旋输送机 19交叉设置，所述第三螺旋输的一端上部设置有进料口，所述第三螺旋输的进料口与第二螺旋输送机19的出料口连接，所述第三螺旋输送机20的底部间隔设置有第一出料口、第二出料口和第三出料口。经过过热蒸汽高温碳化后的物料高达600℃左右，通过本实施例可实现在规定时间内、有限空间内降到80℃以下，方便出料收集、包装，方便溶解、回收利用。

本实施例中，优选地，所述第一螺旋输送机15的进料口与出料口之间设置有第一水冷却套151，所述第一水冷却套151同轴套装于所述第一螺旋输送机15的工作腔体，所述第一水冷却套151的较低端下部设置有进水口，所述第一水冷却套151的较高端上部设置有出水口。优选地，所述第一螺旋输送机15在所述第一水冷却套151的两侧设置有检查口16。优选地，所述第一螺旋输送机15的出料口位于所述第二螺旋输送机19的进料口的正上方。

本实施例中，优选地，所述第二螺旋输送机19的进料口与出料口之间设置有第二水冷却套191，所述第二水冷却套191同轴套装于所述第二螺旋输送机19的工作腔体，所述第二水冷却套191的较低端下部设置有进水口，所述第二水冷却套191的较高端上部设置有出水口。优选地，所述第二螺旋输送机19在所述第二水冷却套191的两侧设置有检查口16。优选地，所述第二螺旋输送机19的出料口位于所述第三螺旋输送机20的进料口的正上方。

本实施例中，优选地，所述第三螺旋输送机20的第一出料口与第二出料口之间设置有一第三水冷却套203，所述第三螺旋输送机20 的第二出料口与第三出料口之间设置有一第三水冷却套203，两个所述第三水冷却套203分别同轴套装于所述第三螺旋输送机20的工作腔体，所述第三水冷却套203的一端下部设置有进水口，所述第三水冷却套203的一端另一端上部设置有出水口。优选地，所述第一出料口、所述第二出料口和所述第三出料口分别设置有气动插板阀201，且分别连接于储液箱/储料箱/吨袋(可以总称之为收集装置21)。

优选地，各个螺旋输送机在其第一端的下部设置有排水接口。

对于各个水冷却套的进水口与出水口而言，可以采用单独供水方式，当然，其也可以采用集中冷却循环供水方式。例如：

①本实施例还包括泵组，所述泵组的一端与水源连接，另一端与第一个所述第三水冷却套203的进水口连接，第一个所述第三水冷却套203的出水口与相邻的第二个第三水冷却套203的进水口连接，第二个第三水冷却套203的出水口与第二水冷却套191的进水口连接，第二水冷却套191的出水口与第一水冷却套151的进水口连接，第一水冷却套151的出水口与水源连接。

②本实施例还包括泵组，所述泵组的一端与冷却水源池连接，另一端分别与第一水冷却套、第二水冷却套、第三水冷却套进水口连接，并利用水压把第一水冷却套、第二水冷却套、第三水冷却套出水口的热水通过管道压至冷却水源池，利用冷水塔统一降温。

值得说明的是,螺旋输送机(搅笼)的数量可以为1个、2个、 3个，甚至更多数量。冷却出料搅笼、冷渣机的组合可以是搅笼+冷渣机，也可设计为搅笼+冷渣机+搅笼，搅笼数量不限，根据现场需要进行排列组合。搅笼设计可以水平设计，带倾斜角设计。搅笼相互连接，可以直线连接，也可以交叉多角度连接。关风机71位置不局限于图中设计的位置，可结合现场具体布局，安装搅笼数量多少，选择不同的位置安装；关风机71可以由电机、电气自动控制，也可以设计为重物(重量)式机械控制。碳化后600℃左右物料适用此装置设计，同样针对700～800℃、500℃、300℃以下的物料也可适用此装置。

实施例四

结合图8所示，本实施例四提供一种过热蒸汽碳化炉连续出料冷却新型输送装置(出料系统)，其包括：第四螺旋输送机22、冷渣机 23和第五螺旋输送机24；所述第四螺旋输送机22呈水平设置，所述第四螺旋输送机22的第一端的上部设置有用于使过热蒸汽碳化后物料进入的进料口，所述第四螺旋输送机22的第二端的下部设置有出料口，所述第四螺旋输送机22的出料口通过进料装置231与所述冷渣机23的进料口连接，所述冷渣机23的出料口与所述第五螺旋输送机24的进料口连接，所述第五螺旋输送机24呈水平设置，所述第五螺旋输的一端上部设置有进料口，所述第五螺旋输的进料口与所述冷渣机23的出料口连接，所述第五螺旋输送机24的底部间隔设置有第一出料口、第二出料口和第三出料口。经过过热蒸汽高温碳化后的物料高达600℃左右，通过本实施例可实现在规定时间内、有限空间内降到80℃以下，方便出料收集、包装，方便溶解、回收利用。

本实施例中，优选地，所述第四螺旋输送机22的进料口与出料口之间设置有第四水冷却套，所述第四水冷却套同轴套装于所述第四螺旋输送机22的工作腔体，所述第四水冷却套的第一端下部设置有进水口，所述第四水冷却套的第二端上部设置有出水口。优选地，所述第四螺旋输送机22在所述第四水冷却套的两侧设置有检查口16。优选地，所述第四螺旋输送机22的出料口位于所述冷渣机23的进料口的上方，所述第四螺旋输送机22的出料口通过进料装置231与所述冷渣机23的进料口连接。

本实施例中，优选地，所述冷渣机23包括：底座237、传动电机238、滚动托架239、传动齿轮232、滚筒233、进料装置231和出料装置234；所述滚筒233通过滚动托架239设置于所述底座237上；所述传动电机238通过传动齿轮232与滚动托架239连接；所述进料装置231的一端与滚筒233的第一端连接，所述进料装置231的另一端与所述第四螺旋输送机22的出料口连接；所述出料装置234的一端与滚筒233的第二端连接，所述出料装置234的另一端与所述第五螺旋输的进料口连接；所述滚筒233上设置有水冷却系统，所述水冷却系统具有进水口235和出水口236。优选地，所述水冷却系统包括：设置于滚筒233中央的水冷却盘管或沿滚筒233圆周方向设置的水冷却直管。优选地，所述冷渣机23的出料口位于所述第五螺旋输送机 24的进料口的正上方。

优选地，所述第五螺旋输送机24的第一出料口与第二出料口之间设置有一第五水冷却套241，所述第五螺旋输送机24的第二出料口与第三出料口之间设置有一第五水冷却套241，两个所述第五水冷却套241分别同轴套装于所述第五螺旋输送机24的工作腔体，所述第五水冷却套241的一端下部设置有进水口，所述第五水冷却套241 的一端另一端上部设置有出水口。

优选地，所述第一出料口、所述第二出料口和所述第三出料口分别设置有气动插板阀201，且分别连接于储液箱/储料箱/吨袋(可以理解为收集装置21)。

实施例五

结合图9至图11所示，本实施例提供一种过热蒸汽连续无氧碳化运行装置(碳化炉)，包括：过热蒸汽管路总成和自上而下依次设置的第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7；所述第一碳化炉5 的第一端的上部入口与送料通道3的出口连接，所述第一碳化炉5的第二端的下部出口与所述第二碳化炉6的第二端的上部入口连接，所述第二碳化炉6的第一端的下部出口与所述第三碳化炉7的第一端的上部入口连接，所述第三碳化炉7的第二端的下部出口与出料机构连接。该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，可实现对有机废弃物进行过热蒸汽无氧碳化，而且该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置通过设置的第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉之间的相互配合，通过三级碳化可以彻底实现过热蒸汽连续无氧碳化的顺利、流畅执行。

本实施例中，优选地，所述过热蒸汽管路总成包括：过热蒸汽总管13、过热蒸汽支管、排气总管14和排气支管；所述过热蒸汽总管 13通过各个过热蒸汽支管分别与所述第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7连接，所述排气总管14通过各个排气支管分别与所述第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7连接。

优选地，所述排气支管包括第一排气支管141、第二排气支管142 和第三排气支管143，所述第一排气支管141连接于所述第一碳化炉 5的中部，所述第二排气支管142连接于所述第二碳化炉6的中部，所述第三排气支管143连接于第三碳化炉7的中部；所述过热蒸汽支管包括：第一过热蒸汽支管131、第二过热蒸汽支管132和第三过热蒸汽支管133，所述第一过热蒸汽支管131连接于所述第一碳化炉5 的中部，所述第二过热蒸汽支管132连接于所述第二碳化炉6的中部，所述第三过热蒸汽支管133连接于第三碳化炉7的中部。

优选地，所述排气支管也可设计为以下方案：分别连接于每一层碳化炉的前端或末端。所述过热蒸汽支管也可设计为以下方案：分别连接于每一层碳化炉的前端或末端。

优选地，当然，对于排气支管与过热蒸汽支管可以独立设置，也可以集合在一起设置，例如：排气支管与过热蒸汽支管可以套装于一体(例如：过热蒸汽支管位于中心，排气支管同轴套装在过热蒸汽支管的外围)。渣盐中的高有机物或其它物料中的有机物经过第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7，与过热蒸汽充分接触，无氧碳化裂解后的有机废气经过排气支管汇入排气总管14，利用尾气排放的离心风机抽到后端脱臭炉高温氧化及洁净处理。

优选地，所述第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7均通过变频减速机实现对其送料主轴进行控制。优选地，所述出料装置包括：水冷搅笼或冷渣机；所述水冷搅笼的数量为一个或者多个；所述冷渣机的数量为一个或者多个。优选地，所述水冷搅笼包括：水冷却套92和出料搅笼91，所述水冷却套92套装于所述出料搅笼91，所述水冷却套92的第一端的底部设置有进水管，所述水冷却套92的第二端的上部设置有出水管。优选地，所述水冷却套92的数量为一个或者多个，多个所述水冷却套92间隔设置于所述出料搅笼91。

优选地，所述斗提机2包括：刮板机或者管链机。优选地，所述送料通道3包括：上倾斜通道、下倾斜通道和螺旋推送器4；所述螺旋推送器4的入口与所述上倾斜通道连接，所述螺旋推送器4的出口与所述下倾斜通道；所述上倾斜通道与所述斗提机2的上部连接，所述下倾斜通道与所述第一碳化炉5的入口连接。

优选地，所述碳化炉运行机组还包括：机架8；所述机架8上设置有第一承载机构、第二承载机构和第三承载机构，所述第一承载机构上设置有所述第一碳化炉5，所述第二承载机构上设置有所述第二碳化炉6，所述第三承载机构上设置有所述第三碳化炉7。优选地，该机架8上设置有斜撑10。

优选地，该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置还包括：爬梯11，所述爬梯11具有三层梯子结构，相邻梯子结构之间具有一休息平台，所述爬梯11设置于所述机架8的一侧。优选地，每层梯子结构与水平面的夹角为30℃至45℃。优选地，该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置还包括：设置于爬梯11一侧的围栏及每一层碳化炉安装平台四周的围栏12；所述围栏12包括：栏杆和插孔座，所述栏杆设置于所述插孔座上。

优选地，各个碳化炉的壳体包括炉体外壳和炉体内壳，所述炉体外壳与所述炉体内壳之间形成用于与过热蒸汽支管相连的内部气道。

优选地，所述内部气道沿其长度方向设置有若干个气孔。

优选地，各个碳化炉体也可不设计外壳，在内壳外部增设保温层，保证壳体内部工作温度损耗降至最低。过热蒸汽进气支管直接安装在每层碳化炉的内壳中。

优选地，各个碳化炉可以单螺旋式，也可以采用双螺旋式。

例如：碳化炉包括：炉体外壳、炉体内壳、第一输出轴、第二输出轴、齿轮箱、联轴器、变频减速机、电机；所述炉体外壳与所述炉体内壳之间形成用于与过热蒸汽支管相连的内部气道，所述内部气道沿其长度方向设置有若干个气孔。所述电机通过变频减速机、联轴器与齿轮箱连接，所述齿轮箱分别与第一输出轴、第二输出轴连接，所述第一输出轴和第二输出轴连接分别位于所述炉体内壳中，且两者同步转动。所述第一输出轴、第二输出轴上设置有螺旋叶片结构。

为了更彻底地实现有机废弃物与过热蒸汽充分接触。

例如：炉体外壳、炉体内壳之间设置有环形空隙(通道)，该通道可充当于进气通道，该进气通道与其对应的过热蒸汽支管连接。该炉体内壳的侧面(靠近出料口的一侧)设置有出气口，该出气口与排气支管连接。当然，在进气通道的内表面设置有若干个进气口。

当然，进气口的设置方式可以有多种。例如：进气口的分布自其进料端至出料端逐渐减少。又例如：进气口的分布呈中间截面积之和大、两边截面积之和小的正态分布模式，其截面积分布函数如下：

 

其中，f(x)为单位通气面积分布函数；设进气通道轴向上的中心点为原点，x为从进气通道中部向其两端延伸的坐标值；其中，π为圆周率；其中，σ与物料的粒径D有关。该σ为0.15D-0.55D。这样可使过热蒸汽在中部炉腔的中部实现最大，进行充分接触。

实施例六

本实施例六在上述各个实施例的基础上还提供一种方法，其包括：

过热蒸汽炉产生的过热蒸汽投入到碳化炉；

优选地，利用过热蒸汽管路总成将过热蒸汽分别进入第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉，以对各个碳化炉进行加热，待温度升至300至500℃时开始投料。

待处理的物料通过上料系统连续输送至碳化炉，碳化炉运行时通过空气隔绝机构实现其内部始终处于一相对无氧的环境；

优选地，利用斗提机将储料仓内的待处理物料进行提升，斗提机利用变频调速控制上料速度，斗提机提升料通过送料管道投入至螺旋送料器，螺旋送料器利用变频调速控制将待处理物料投入到第一碳化炉，第一碳化炉的碳化物料通过变频减速机推进，并与过热蒸汽充分接触、碳化，经过一级初步碳化的物料输送至第二碳化炉，第二碳化炉的碳化物料通过变频减速机推进，并与过热蒸汽充分接触、碳化，经过二级充分碳化的物料输送至第三碳化炉，第三碳化炉的碳化物料通过变频减速机推进，并与过热蒸汽充分接触、碳化，经过三级彻底碳化的物料经过关风机的变频控制出料，将碳化后的物料送至出料机构。

优选地，本装置无氧条件是指缺氧或贫氧，相对无氧，并非绝对无氧。有机物在碳化炉内遇过热蒸汽就会高温碳化裂解，但是高温碳化裂解的先决条件是“无氧”。

为达到此目的，本装置采取以下隔绝空气、断绝氧气的设计：①上料机、投料仓、投料搅笼组成第一道隔绝空气、断绝氧气的“防火墙”。待碳化物料通过上料机连续不断送至投料仓，并经投料搅笼连续定量向后送。堆集在投料仓的物料就起到“料封”的作用，用物料本身隔绝外界空气。②物料经过投料搅笼通过关风机/卸灰阀送至碳化炉，构成了第二道隔绝空气、断绝氧气的“防火墙”。关风机/卸灰阀是由电机自动控制壳体内旋转叶片的转速，从而控制进料量；加上旋转叶片与壳体内腔的间隙很小，在物料未投入料仓时，保证外界空气不进入碳化炉，物料进入时，进一步加强空气隔绝效果。③碳化后物料经过关风机/卸灰阀，通过冷却出料系统3.排渣收集，构成了第三道隔绝空气、断绝氧气的“防火墙”。出料冷却系统的出渣口与大气相通，不加关风机，空气就会被抽至碳化炉内，所以在碳化炉最后的出渣口安装关风机/卸灰阀或者在出料冷却系统(由1根、2根、3 根冷却搅笼，或加冷渣机组成)的第一根搅笼出渣口与第二根搅笼(或冷渣机)的进料口安装关风机/卸灰阀。④系统启动时，引风机就启动运行，保持全系统自碳化炉至尾气处理系统微负压。此设计建立了碳化炉工作腔体与氧气隔绝的第四道“防火墙”。全系统工作时，难免会有少量空气逃逸到碳化炉内，加上高温碳化反应也会产生部分氧气，由于引风机一直工作，会源源不断的把可能存在的氧气随着有机废气通过排气总管排向后端的尾气处理系统，最后高空排放至大气。

碳化炉碳化后的物料通过出料系统冷却收集；

优选地，利用第四螺旋输送机、冷渣机和第五螺旋输送机将碳化后的高温物料水冷降温至80℃以下，降温后的物料装袋或投入到贮液槽或收料器。

碳化炉内待处理的物料在无氧条件下高温碳化裂解产生的烟气在引风机的作用下依次进入旋风分离器、旋风除尘器、脱臭炉、余热锅炉、过热蒸汽炉、空气换热器、半干急冷塔、干式吸收装置、布袋除尘器、引风机、喷淋塔、吸收塔和烟囱(具体参照上述实施例一的描述)。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。