Horno volatilizante de óxido de zinc, desechos peligrosos médicos, desechos peligrosos químicos y secado de lodo urbano
Desechos sólidos y horno rotativo de desechos peligrosos
Con el rápido aumento en la cantidad de desechos peligrosos, el tratamiento inofensivo es imprescindible. Los desechos peligrosos tienen las características de la composición compleja, grandes diferencias en la acidez y la alcalinidad, y grandes fluctuaciones en el valor calorífico, lo que también causa una erosión cada vez más severa y daños a molestables refractarios. La temperatura del proceso del tratamiento con desechos peligrosos del horno rotativo es 850-1200 grado. El revestimiento del horno giratorio está en contacto directo con la escoria, por lo que se requiere que la resistencia a la erosión, la resistencia del spalling y la resistencia al desgaste del enrollable refractario sean altas.
El gas de combustión ácido y una gran cantidad de cenizas volantes activas generadas en el horno rotativo ingresan a la cámara de combustión secundaria. El gas de combustión se incinera a alta temperatura por segunda vez bajo la condición de que el quemador auxiliar proporciona una fuente de calor, y la temperatura de combustión alcanza más de 1100 grados. En la cámara de combustión secundaria, los componentes combustibles, las partículas de cenizas volantes y las dioxinas se incineran y se descomponen, y la reacción es violenta. Además, cuando el quemador en la cámara de combustión secundaria está funcionando, la temperatura en el área circundante del horno fluctúa con frecuencia. El revestimiento refractario se erosiona, las escorias y las cáscaras, y las grietas están severamente dañadas.
Descripción de los productos
En vista de las condiciones de trabajo de la cámara de combustión secundaria, la principal causa de daño al moldeo refractario es la erosión y la penetración de las cenizas, lo que conduce a la fusión gradual y el pelado del revestimiento refractario. La ceniza se compone principalmente de silicato de dicicalcium, feldespato de calcio, canciógenita, etc. Estas cenizas son principalmente cenizas volantes producidas por la combustión de residuos peligrosos, que se adhiere a la superficie del moldeador y agregados refractarios, y erosiona y penetra seriamente el material de revestimiento de aluminio-silicon. La reacción forma una gran cantidad de feldespatos y productos de baja fusión de feldespato, lo que no solo reduce la temperatura y el punto de fusión de la carga del material, sino que también produce una gran cantidad de expansión de volumen, lo que resulta en una estructura suelta del material de revestimiento, grietas y pelos térmicos severos bajo fluctuaciones de temperatura.
Para mejorar la composición de la matriz y mejorar la resistencia de la escoria y la resistencia al espalor del material, 80 material homogeneizado, alúmina de grado especial, 97 carburo de silicio y otros materiales se usaron como las principales materias primas, se usaron cemento de aluminato de calcio como carpeta y se agregaron una cantidad apropiada de aditivos para preparar el silicio y el carburo de silicio corundum. Después de las pruebas, se descubrió que los poros internos de los castibles refractarios mejorados al agregar carburo de silicio eran agudos y no había una erosión obvia y una capa de penetración, lo que indica que el material tiene una fuerte capacidad para resistir la erosión y la penetración de la escoria activa de cenizas.
En comparación con los materiales de óxido, los materiales no óxidos, como el carburo de silicio, no solo tienen una buena refractariedad, alta dureza y buena resistencia al choque térmico, sino que también los materiales de carburo de silicio no son fáciles de mojar y tienen una buena resistencia a la corrosión. También tienen buena inercia en entornos ácidos y alcalinos y no son fáciles de reaccionar con Si 0 2 y Ca0 en escoria de cenizas. Por lo tanto, después de agregar carburo de silicio para mejorar, la resistencia al choque térmico del material y la resistencia a la erosión de la reacción de la escoria de cenizas pueden mejorarse significativamente, lo que puede inhibir efectivamente la erosión de la reacción y la penetración del material del revestimiento y la ceniza volante activa, así como el daño de espalda causado por él.
Los desechos sólidos y los hornos rotativos de desechos peligrosos tienen muchas ventajas en el manejo de desechos industriales complejos y residuos médicos, como amplia adaptabilidad, operación estable y confiable, gestión y operación convenientes y mantenimiento de equipos simples. Por lo tanto, se usan ampliamente en la incineración y eliminación de desechos peligrosos internacionalmente. La incineración es un medio relativamente confiable y efectivo para lograr la inofensiva, la reducción y la utilización de los recursos de los desechos sólidos y peligrosos.
Rango de aplicación: utilizado para diversos desechos de desechos sólidos y peligrosos en residuos médicos, industriales integrales sólidos y peligrosos, petróleo, químicos y otras industrias.
Principio de trabajo
El horno rotativo está equipado con un empujador en el puerto de alimentación para garantizar la alimentación continua. La temperatura de salida del horno rotativo es de 800 ~ 850 grados. Después de que el gas de combustión ingresa a la cámara de combustión secundaria, el aire secundario se rocía tangencialmente alrededor de la cámara de combustión secundaria, de modo que se forma un campo de vórtice fuerte en la cámara de combustión secundaria, y los componentes de combustible en el gas de combustión se pueden quemar completamente. Al mismo tiempo, la cámara de combustión secundaria adopta un diseño estructural único para que la cámara de combustión secundaria también tenga una función de eliminación de polvo del ciclón. La temperatura de salida de gases de combustión de la cámara de combustión secundaria es mayor de 1100 grados, y el gas de combustión permanece en la zona de alta temperatura durante más de 2 segundos, asegurando que los componentes nocivos en el gas de combustión, incluidas las dioxinas, se descompusieran por completo y cumplan con los requisitos para la incineración de los desechos peligrosos. Los desechos sólidos (peligrosos) se alimentan en el cuerpo del horno rotativo a través del mecanismo de alimentación para la incineración de alta temperatura. Después de la incineración de alta temperatura, el material se incineró en gases de combustión y cenizas de alta temperatura. La velocidad del horno giratorio se puede ajustar. Mantener una capa de escoria estable de aproximadamente 50 mm de espesor puede proteger la capa refractaria. Su temperatura de funcionamiento debe controlarse a aproximadamente 850 grados. El gas de combustión y las cenizas de alta temperatura ingresan a la cámara de combustión secundaria desde la cola del horno, y la ceniza de incineración ingresa al descargador de escoria de la cola del horno y se envía regularmente al taller de estabilización/solidificación para el tratamiento.
Los llamados tres desechos se refieren a desechos, líquidos de desechos y gas residual, así como sus mezclas. Si estas sustancias se manejan adecuadamente, pueden proteger el medio ambiente y beneficiar la vida de las personas. Al mismo tiempo, algunos desechos se pueden reutilizar después del tratamiento, convirtiendo los desechos en tesoros. Sin embargo, la contaminación secundaria debe prevenirse estrictamente durante la incineración, es decir, no se deben liberar gases nocivos en el aire.
Los incineradores de desechos generalmente se dividen en dos categorías: intermitentes y continuos. Por ejemplo, de acuerdo con el estado de los residuos, se puede dividir en incineradores de desechos sólidos, incineradores de desechos líquidos, incineradores de desechos mixtos sólidos y líquidos e incineradores de gas residuales, etc. La temperatura de operación generalmente es 1000-1500 grado.
Los incineradores de desechos sólidos se utilizan principalmente para tratar la basura urbana y los desechos industriales inflamables. Hay muchos tipos de incineradores. Por ejemplo, Japón tiene más de una docena de tipos de incineradores. Los incineradores de basura mecanizados a gran escala de Japón se dividen en el área de secado, área de combustión principal, área de combustión auxiliar, precalentador de aire y colector de polvo. Utilizan petróleo pesado como combustible y se pueden controlar y operar automáticamente. La capacidad de incineración diaria puede alcanzar 1.200 toneladas. Después de que los desechos sólidos se cargan en el horno, ingresa al área de secado, el área de combustión principal y el área de combustión auxiliar a su vez con la ayuda del movimiento recíproco de la rejilla móvil hasta que se quema; La ceniza después de la combustión cae en el canal de escoria, y el gas de escape se descarga de la chimenea después de la extracción del polvo. Toda la operación se lleva a cabo continuamente. Los materiales refractarios utilizados en los incineradores de residuos sólidos deben seleccionarse de acuerdo con las diferentes ubicaciones de uso, propiedades del tratamiento de residuos y métodos de operación, y no deben reaccionar químicamente con el gas después de la incineración de residuos. Al mismo tiempo, los materiales refractarios deben tener una buena resistencia a la temperatura y una estabilidad del choque térmico para resistir la abrasión de los desechos sólidos y el estrés térmico causado por cambios repentinos de temperatura. En términos generales, el uso de ladrillos refractarios o materiales refractarios amorfos como revestimientos del horno puede satisfacer las necesidades de los incineradores de basura.
La basura urbana generalmente contiene 10-60% de agua y tiene un valor bajo en calorífico. Los combustibles auxiliares deben usarse para ayudar a la combustión durante la incineración, de lo contrario, será difícil quemarlo. Recientemente, la composición de la basura en los países desarrollados industrialmente ha cambiado, y su valor calorífico tiende a aumentar, por lo que la superficie de trabajo de los ladrillos de silicato de aluminio se erosiona severamente o se produce escoria, lo que obstaculiza el funcionamiento normal del horno. En este caso, las partes importantes del revestimiento del incinerador de residuos sólidos generalmente se construyen con ladrillos de carburo de silicio o se vierten con fundibles refractarios de carburo de silicio, y se han logrado buenos resultados. Sin embargo, el uso de ladrillos de carburo de silicio no está completamente sin problemas, principalmente porque están dañados por la oxidación, por lo que el rendimiento debe mejorarse para satisfacer las necesidades del incinerador.
Los incineradores de desechos líquidos se utilizan principalmente para tratar líquidos de desechos de los departamentos petroquímicos y de otro tipo, para reducir el grado de contaminación de emisiones y recuperar subproductos para la utilización.
Los desechos líquidos se dividen en dos tipos: ácido y alcalino. Dado que el líquido de desechos contiene una gran cantidad de agua, la combustión de spray generalmente se usa para la incineración, y la mayoría de sus hornos son redondos. En general, la boquilla de líquido de desechos y el quemador se instalan en la parte superior del horno, y el líquido de desechos y el combustible se rocían de arriba a abajo, mezclando y quemando; También se colocan quemadores en la pared del horno, y en una dirección tangencial con ella, cuando el líquido de desechos se rocía desde la parte superior del horno en el horno, se enrolla hacia la llama, girando y mezclando, con un largo tiempo de contacto y alta eficiencia de incineración; Además, también hay incineradores de chorro de contracorriente horizontal, pero el líquido de desechos es fácil de permanecer en la parte inferior del horno, causando un gran daño al revestimiento, por lo que rara vez se usa.
La temperatura de funcionamiento del incinerador de líquido de residuos es generalmente de alrededor de 1000 grados, y la temperatura cerca del quemador y la parte de alta temperatura de la cámara de combustión a veces pueden alcanzar alrededor de 1500 grados. Al mismo tiempo, el líquido de desechos tiene un efecto de erosión química en el revestimiento del horno. Por lo tanto, al tratar los desechos ácidos líquidos, los moldes o plásticos resistentes al ácido deben seleccionarse como revestimientos de horno; Al quemar el líquido de desechos alcalinos, se deben usar magnesio y cromo molestables refractarios para verter el revestimiento del horno. Los moldes refractarios de alta resistencia deben usarse como revestimientos de horno para partes fácilmente desgastadas del horno. Los incineradores de gas residual se usan principalmente para tratar el cloruro de hidrógeno (HC1), el monóxido de carbono (CO), el cloro (C1) y el dióxido de azufre (SO2). La mayoría de los hornos son horizontales y circulares, y los quemadores de soporte de combustión se instalan al mismo tiempo para garantizar que el gas residual esté completamente quemado. Los materiales refractarios utilizados en este horno son principalmente fundibles refractarios de alta alúmina o plásticos refractarios, y a veces se usan ladrillos de silicato de aluminio para la mampostería.
El grosor del revestimiento de los diversos incineradores mencionados anteriormente es 300-350 mm. Cuando use ladrillos refractarios para mampostería, generalmente agregue una capa de placa de aislamiento y una capa de ladrillos livianos; Cuando se usa materiales refractarios amorfos como revestimiento, se deben colocar ladrillos de anclaje o clavos de anclaje de metal, primero vierta molestables refractarios livianos con un grosor de 100-150 mm, y luego use molestables refractarios o plásticos refractarios como forros de trabajo con un espesor de 150-200 mm. Durante la construcción, se deben instalar varios anclajes firmemente de acuerdo con el tamaño del diseño, y el vertido debe llevarse a cabo continuamente. Si se dejan juntas de expansión, se deben colocar ladrillos de bloqueo de fuego en la parte posterior.
Existen tipos de incineradores de desechos mixtos liquidados sólidos, como el lecho rotativo, fluidizado y la vertical multicapa. Sus características son que los desechos mixtos pueden incinerarse durante la rotación, la ebullición o el movimiento, y el efecto del tratamiento es mejor, pero la corrosión del revestimiento es más grave. Se deben seleccionar mejores materiales refractarios para extender la vida útil del revestimiento.
El incinerador rotativo está compuesto por una cámara de combustión principal del tambor giratorio y una cámara de combustión auxiliar vertical fija. Cuando los desechos mixtos se cargan en el horno, los desechos ruedan a lo largo de la pared del tambor debido a la rotación del tambor giratorio, de modo que se quema por completo. Después de que los productos de combustión incompletos en los gases de escape ingresan a la cámara de combustión auxiliar, continúan ardiendo y la ceniza cae en la tolva de cenizas.
El revestimiento interno de la cámara de combustión principal del incinerador rotativo generalmente está construido con ladrillos de arcilla densos o ladrillos de alta alúmina. En la actualidad, la mayoría de ellos están forrados con moldes refractarios de alta resistencia. El revestimiento de la cámara de combustión auxiliar y la cubierta del horno generalmente se vierte con moldes refractarios livianos de alta resistencia, y la tolva de cenizas está forrada con moldes de arcilla refractarios. Cuando se usan molestables y plásticos refractarios como revestimientos de horno, los ladrillos de anclaje o las uñas de anclaje de metal deben usarse para conectar bien el revestimiento con la carcasa del horno para formar un todo para evitar caerse o colapsar.
Cuando se opera el incinerador de lecho fluidizado, primero cargue el medio como la arena del río o la piedra caliza desde el puerto de carga media, luego sople el aire caliente para hacerlo en un estado de ebullición y luego cargue los desechos mixtos y enciende el quemador para que la incineración. En este momento, los desechos y el medio están completamente mezclados y la combustión es relativamente completa. Se puede ver a partir de esto que las condiciones de trabajo de la placa refractaria porosa en la parte inferior de la cámara de combustión y la pared del horno inferior son relativamente pobres. No solo tienen que soportar altas temperaturas, sino que también están sujetos al impacto y al desgaste de las partículas de medio de ebullición y los desechos sólidos. Por lo tanto, se deben seleccionar materiales refractarios de alta calidad.
En general, la parte inferior de la cámara de combustión del incinerador de lecho fluidizado es una placa porosa hecha de moldes refractarios de alta resistencia; La parte inferior de la pared del horno está forrada con moldes refractarios de alta resistencia, y también se puede construir con ladrillos de alta alúmina; El revestimiento de las partes medias y superiores de la pared del horno está revestimiento con moldes de moldes refractarios o ladrillos de arcilla; El revestimiento del canal de aire caliente generalmente se vierte con moldes refractarios livianos.
Cuando los desechos contienen componentes como fenol, anilina y benceno, el revestimiento está severamente corroído, por lo que los ladrillos de carburo de silicio y los ladrillos fusionados deben usarse para construir el revestimiento, y también se pueden usar molestibles refractarios de alta resistencia o plásticos refractarios de fosfato para vertido en el sitio. No importa qué material se use, se debe prestar atención a la calidad de la construcción, de lo contrario, la vida útil del incinerador se reducirá.
Además, cuando el incinerador de desechos se instala y se usa junto con el horno de producción industrial, la vida útil del revestimiento de los dos debería ser básicamente la misma, de lo contrario afectará la producción normal.
La selección de materiales refractarios para incineradores de desechos peligrosos se basa en las propiedades químicas de los materiales refractarios y los materiales con las mismas propiedades o similares que el medio corrosivo, que conduce a garantizar suficiente resistencia a la corrosión de los materiales refractarios. Los ladrillos refractarios de silicio-aluminio se basan en la fase binaria Al 2 O 3 - SiO 2 como estructura básica. Los principales productos incluyen ladrillos de sílice, vidrio de cuarzo, ladrillos de arcilla, ladrillos refractarios de alto aluminio, ladrillos refractarios de corindón, etc. La composición mineral de los ladrillos refractarios de alto aluminio es el corundum, la mullita y la fase de vidrio. Los ladrillos refractarios se clasifican de acuerdo con el contenido Al 2 O 3. Cuando la fracción de masa AL 2 O 3 es mayor o igual al 90%, es un ladrillo refractario de corindón. Este tipo de ladrillo refractario se usa ampliamente en el revestimiento de los hornos rotativos de incineración de desechos peligrosos.
1) Porosidad aparente apropiada. La aparente porosidad se refiere a la relación del volumen de todos los poros abiertos en el refractario al volumen total. Cuanto mayor sea la porosidad aparente, más poros abiertos contienen, más fácil es que las sustancias permeables penetraran en el interior del refractario y más grave es la erosión. En general, la porosidad debe controlarse dentro de un rango bajo, pero debe tenerse en cuenta que la porosidad demasiado baja afectará el efecto de aislamiento térmico. En la actualidad, la aparente porosidad de los ladrillos refractarios domésticos generalmente se controla a aproximadamente el 20%.
2) buena estabilidad térmica y temperatura suficiente de ablandamiento de carga. Los materiales refractarios deben tener suficiente estabilidad térmica y temperatura de ablandamiento de la carga, es decir, los materiales refractarios no se ablandan ni se derriten a altas temperaturas, y no pueden perder resistencia estructural o deformación y colapso bajo grandes cargas y otras tensiones mecánicas térmicas.
3) Buena resistencia a la erosión de la escoria y estabilidad química. La fase líquida de clinker y la ceniza de combustible fundido a alta temperatura en el horno tienen una fuerte capacidad de erosión química. Por lo tanto, los materiales refractarios deben tener una buena resistencia a la erosión de la escoria y estabilidad química para reducir la erosión y el adelgazamiento del entorno del horno y extender la vida útil de los materiales refractarios
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