免助燃焚燒技術助力化工廢渣安全處置
來源：中國環(huán)境報第6版 閱讀：2430 更新時間：2012-03-22 09:21化學工業(yè)生產過程中，產生很多固體和泥漿狀廢物，這些化工廢渣日益增多，如何安全處置成為企業(yè)和城市的難題。
記者近日從江蘇省福昌環(huán)？萍脊玖私獾剑狙邪l(fā)的“免助燃有機化工廢渣焚燒處理技術及裝備”剛剛獲得2011年度國家科技進步二等獎，而全江蘇省環(huán)保類技術只此一家入圍。
無需燃料廢渣能高溫焚燒？
福昌為何專攻化工廢渣處置？據董事長沈福昌介紹，公司成立之初與各類有機化工殘渣廢液打交道，化工殘渣廢液中含有一定的稀有金屬，將化工企業(yè)產生的PTA、TMA、染料、涂料、樹脂、醫(yī)藥中間體等殘渣廢液集中收集起來，從中可提取各類稀有金屬材料。
剛開始，這個綜合利用企業(yè)生意做得紅紅火火，但剩余廢渣如何處置成了棘手難題。幾年下來，在公司周圍，僅榨干“油水”的PTA殘渣(PTA是重要的有機化工原料，廣泛用于制造聚酯纖維、塑料薄膜單體、絕緣漆和染料等，而PTA殘渣是其生產過程中排出的副產物)，就堆積貯存了3000多噸，成為當?shù)匾淮笪廴倦[患。當?shù)丨h(huán)保部門多次“黃牌警告”，沈福昌及他的團隊開始對化工殘渣廢液無害化處置技術進行研究攻關。
國外對PTA殘渣的處理多采用填埋、直接焚燒方式，不僅污染環(huán)境，也浪費了廢渣本身所含的較高利用價值。目前國內PTA殘渣年產生約25萬噸，怎樣妥善處理數(shù)量龐大的廢渣成了眾多廢物利用企業(yè)關注的焦點。
沈福昌告訴記者，為攻克爐膛燒穿、廢渣結垢、殘液流淌、煙氣捕集、二惡英控制等重大技術難題，他耗費6年左右時間，先后交了480多萬元研發(fā)“學費”，更是燒壞了十幾臺爐子。“歷經36次失敗，我們終于探索出了一條利用PTA殘渣自身熱值、以無助燃焚燒方式處理PTA殘渣的新路子。”沈福昌說。
據了解，這項免助燃有機化工廢渣焚燒處理技術突破了傳統(tǒng)的加輔助燃料焚燒法，先是對有機化工廢渣進行預處理，在預處理過程中采用多項集成技術，從中回收化工產品，綜合回收利用率可達60％左右；回收產品后的有機化工廢渣經自動傳輸裝置輸入自主研發(fā)的無助燃焚燒爐焚燒處理。
由于焚燒爐采用蓄熱式爐墻，多重反射爐拱、厚燃燒灰渣層等多項技術創(chuàng)新，強化了焚燒爐內的著火燃燒條件，確保整個燃燒過程能安全可靠連續(xù)穩(wěn)定運行。有機化工廢渣在無需任何輔助燃料條件下，完全依靠自身熱值，焚燒溫度可達1100℃～1300℃，有害物質削減率99.99％以上；焚燒過程中產生的熱能可以回收用于生產，熱效率可達75％以上；煙氣經凈化處理后達標排放，煙氣凈化水循環(huán)使用，節(jié)省了大量水資源。同時，灰渣可作綜合利用，從中回收貴金屬，進而加工成市場緊缺的化工產品。
曾有專家這樣評價這項技術:“如果全國每年產生的PTA廢渣全部采用免助燃有機化工廢渣焚燒處理技術，可節(jié)約運行費用1.2億元，減少固定資產投資17.6億元，年節(jié)約工業(yè)用水1200萬噸，減少污泥排放近20萬噸。與國外直接焚燒法相比，效益更明顯。
據了解，目前這一技術已獲得10項國家專利，其中9項為發(fā)明專利，1項為美國專利。為資助這項技術“開花結果”，國家發(fā)改委和江蘇省分別將技術列入“重大裝備本地化專項資金”和“重大科技成果轉化專項引導資金”，先后投入扶持資金達1780萬元，并列入江蘇省“火炬計劃”，獲得了貼息貸款的支持。
大客戶為何紛紛來找福昌？
據了解，幾年來，公司已為揚子石化、揚子—巴斯夫、美國塞拉里斯、儀征化纖、浙江逸盛、寧波三菱、上海亞東石化、齊魯石化、蘭州石化、沈陽石蠟、寧波臺塑等幾十家中外石化企業(yè)及周邊地區(qū)的數(shù)千家化工企業(yè)處理各類化工廢渣達50余萬噸。
但新的難題又出現(xiàn)，一些化工企業(yè)產生的丙烯酸廢渣“不好燒”，丙烯酸在生產過程中產生的廢棄物粘度特別大、酸性強，被國際上公認為最難處理的化工廢渣之一。
對待丙烯酸廢渣能有辦法嗎？福昌環(huán)保公司了解到，為了無害化處置，美國、日本、德國等國家根據丙烯酸廢渣粘度大的特點，在廢渣中加入40％～50％的丙烯酸，然后再進行燃燒處理，但是此舉浪費了可貴的丙烯酸資源。
針對這一狀況，福昌環(huán)保公司刻苦攻關，研發(fā)出丙烯酸廢渣綜合利用與資源化處理技術，并申請了發(fā)明專利。這一技術是將丙烯酸廢渣進行裂解，采用先進的工藝分餾出其中40％～50％的丙烯酸，然后再向分餾后的廢渣中，加入40％左右的水，打成漿料，再噴入化工廢渣焚燒爐中焚燒。
這項免燃料創(chuàng)新技術，不僅節(jié)省了大量丙烯酸，因加水后的丙烯酸廢渣所產生的熱值很高，可使焚燒爐溫度達到1200℃～1300℃，可將焚燒過程中產生的熱能回收用于生產，整個處理過程中實現(xiàn)了“三廢”零排放。
福昌環(huán)保公司投資4000多萬元，在南京“揚子—巴斯夫”公司建成了日處理50噸丙烯酸廢渣的免燃料無害化焚燒裝置，除對“揚子—巴斯夫”公司產生的丙烯酸廢渣進行處置外，還承擔了(寧波)臺塑公司產生的丙烯酸廢渣。
一些生產丙烯酸的企業(yè)，起初對所謂“摻水燒渣”這一技術表示懷疑，但在看到應用實例后嘖嘖稱奇。目前，已有齊魯石化、蘭州石化、沈陽石蠟等多家企業(yè)委托福昌公司來處理丙烯酸廢渣。
“無機化工”廢渣也能“燒”？
對各類有機化工廢渣的處置，福昌環(huán)保公司已研究得很深入，但是，對于那些無熱值的無機化工廢渣，能否同樣適用免燃料無害化焚燒？
江蘇泰興化工經濟開發(fā)區(qū)每年產生3000多噸無機化工廢渣，常常因為“不能燒”，需要進行填埋處置。針對這一狀況，福昌環(huán)保公司在開發(fā)區(qū)投資1500多萬元，對無機化工廢渣焚燒處置進行反復試驗。
經過大半年的努力，終于在無機化工廢渣“能燒”技術上取得新突破:他們首先對這里的有機化工廢渣免燃料焚燒爐進行改造，并在免燃料焚燒爐前，砌筑了一個處理無機化工廢渣的預處理爐。然后，把處理有機廢渣產生的大量余熱，源源不斷輸進準備處置無機化工廢渣的預處理爐內，使爐膛內始終保持300℃~500℃的高溫水平上，促使無機化工廢渣內的一些低熱值氣流，返到有機化工廢渣焚燒爐內進行焚燒。這樣，使高溫氣流在兩個系統(tǒng)之間循環(huán)利用，在300℃~500℃的高溫下，無機化工廢渣實現(xiàn)了減量化、無害化處置。
在泰興化工經濟開發(fā)區(qū)首推無機化工廢渣“能燒”的示范工程后，近日，他們又在儀征市擴建并改造了無機化工廢渣“能燒”的資源化裝置。
與國外技術相比有哪些優(yōu)勢？
這項技術競爭力如何？前不久，中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會、中國化學制藥工業(yè)協(xié)會在江蘇省常州市聯(lián)合主辦了“免助燃有機化工廢渣焚燒處理技術推廣會”，全國各地近百家化工、制藥大型企業(yè)的代表齊聚一堂，大家最關心這種技術與國外技術相比有哪些優(yōu)勢。
沈福昌舉例說:泰國一家公司，花費了高出福昌免燃料焚燒爐2.3倍的價格，購買了美國生產的燃油焚燒爐來處理PTA廢渣，一噸處置成本為2420元，而引進了福昌免燃料焚燒爐，處置一噸PTA廢渣后，回收的稀有金屬價值就超過了1100元；山西蘭星化工集團為了處置各類有機廢渣，投資超過5000萬元，引進國外發(fā)達國家的噴油式焚燒爐進行高溫焚燒處置，一噸處理成本為3000多元。在處置過程中，還經常造成噴槍堵塞，F(xiàn)在，他們找到福昌公司，準備建造日處理為15噸的免燃料焚燒爐。
會上，一家來自臺灣的化工公司介紹，他們一天要產生200多噸PTA廢渣。“過去，一直沿用水法處理方式，通過好氧——厭氧——中和，再進行生化處理，產生的大量含渣污泥，又要送去高溫焚燒。這樣，處理一噸PTA廢渣要耗資3200多元。”當他現(xiàn)場目睹了免燃料焚燒爐中焚燒PTA廢渣時，連連感嘆說“不僅不要花錢，而且還能賺錢”。
