焚燒爐工業(yè)廢液成分及物性參數(shù)分析

1、焚燒爐工業(yè)廢液成分及物性參數(shù)分析中國(guó)水資源的短缺與污染，已經(jīng)使水處理成為中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)炭授速度最快、牢間最大的市場(chǎng)。在推進(jìn)清潔牛產(chǎn)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)轉(zhuǎn)型期，丄業(yè)廢水處理也受到f前參未有的關(guān)注，以石化、電鍍、醫(yī)藥*印染、造紙、食胡加匚等彳丁業(yè)為代表的廢水處理領(lǐng)域,也受到了政府、社會(huì)的高度其注*如何提高水資源的利用率、如何制運(yùn)最佳的水處理解決方案是當(dāng)前眾多工.業(yè)企業(yè)最為關(guān)注的問題4木文提到實(shí)驗(yàn)所用的化工廢液來自中國(guó)某石油煉化公旬的化工廢液焚燒裝置，廢液來源于公司的煉油裝置廢液、化纖裝置廢液以及化工裝這廢液"由于技術(shù)條件的限制和廢液成分的復(fù)雜性*就目前的技術(shù)手段*如利用高頻紅外碳硫分析儀器

2、、電腦多元素一體化分析儀器、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用tt（GC-MSh液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用僅（LC-MS/S實(shí)驗(yàn)儀器均很難定量的區(qū)分廢液中的各種組分而分別進(jìn)行特征研究.但是根據(jù)實(shí)際的廢液來源和組略的化學(xué)分析*利用廢液分析儀（儀器.呈號(hào)及謙細(xì)參數(shù)見附錄A）可以荻得該廢液的基本化學(xué)紐成亠表2】対化工廢液濃縮前和濃縮后的主要化學(xué)成分及含量°2.1化工廢淞濃縮前后的化學(xué)紐成Tab,2JMainchemicalcampanentofpeinochemjcalindustrialuasiewater化學(xué)成分（w.lr%沐縮訶就縮石水62.S639.21L983.27硫酸謹(jǐn)4-156,8T酸件副產(chǎn)物7.5

3、212,66刊機(jī)磧矗鹽"5&35,72CPU"L611.83硫酸鈉030.5pH6,27l£PI.為已內(nèi)醸悔由上表可知，濃縮過后的化工廢液呈弱酸性，PH值為6.27其中，化工廢液中有機(jī)磺酸鹽及酸性副產(chǎn)物的含就較多,濃縮前分別占21.58w.t.%及7.52嘰,濃縮后占35.72m.%及12.66z%。CLP、硫酸鈉、有機(jī)錢鹽的含量較前兩者較低。廢液中的水分含量較高，為原材料的原始水分.對(duì)廢液的密度、穩(wěn)定性及發(fā)熱值等物性參數(shù)產(chǎn)生兩方面的影響，其中一方面，廢液中含有一定量的水分，可以降低廢液的粘稠度，有利于廢液的霧化。還能夠引起島分/聚合物等燃燒粒/的強(qiáng)烈碰撞

4、，促進(jìn)廢液中部分何機(jī)物的分解。水分蒸發(fā)的同時(shí)，帶述大量的熱量，一定程度上降低了焚燒爐爐膛溫度，有助于抑制污染物的排放，尤其是由于高溫原因產(chǎn)生的污染物。而另一方面，水分降低了廢液的熱值，容易引起相分離。在預(yù)熱及焚燒過程中，會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火閑難以及降低燃燒速率,影響爐腔溫度等后果.2.2化工廢液工業(yè)和元素分析以及相關(guān)物性參數(shù)預(yù)先對(duì)廢液進(jìn)行脫水干燥處理來獲得化工廢液相關(guān)的物性參數(shù)以及工業(yè)分析和元素分析數(shù)據(jù)。本文采用RE2000B型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（儀器型號(hào)及詳細(xì)參數(shù)見附錄A）,利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方式對(duì)化匸廢液樣品進(jìn)行脫水干燥。脫水干燥處理的實(shí)驗(yàn)匸況為：真空環(huán)境，加熱溫度為恒溫60。（?，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)1小時(shí)，旋蒸殘余物為

5、黑色膏狀固形物，見圖2.1。圖2.1化工廢液固形物Fig.2Solidcontentsofpetrochemicalindustrialwastewater利用馬列爐(儀器型號(hào)及詳細(xì)參數(shù)見附錄A)測(cè)得固形物工業(yè)分析，元素分析儀測(cè)得元素分析.高位發(fā)熱值由眾熱計(jì)測(cè)員.并通過髙位發(fā)熱值計(jì)算得到低位發(fā)熱值.元索分析和工業(yè)分析結(jié)果見表2.2和表2.3。通過元素分析可知，化工廢液固形物中S元素及N元素的含量分別為%及14.39w.i.%,較一般的生物質(zhì)燃料、垃圾、污泥污水等燃料高的多，所以焚燒此類廢液的二次污染物(NO-SO2/SO3)含就也可能明顯偏高。可以發(fā)現(xiàn)O含量為31.78s.%,偏高，而C的含量

6、僅有41.78w.i.%,高含氧量的廢液可以降低廢液的熱值，增強(qiáng)其不混溶性。表2.2化丄廢液固形物尤素分析Tab.2.2Ultimateanalysisofsolidconientsofpetrochemicalindustrialwastewater元素CHONS十燥無灰總含圮(w丄%)41.788.3631.7814.393.69表2.3化工廢液固形物工業(yè)分析及相關(guān)物性參數(shù)ProximateAnalysisofsolidcontentsofpetrochemicalindustrialwastewater揮發(fā)分(w.t.%)干幕灰分(w.t.%)固定碳(w.t.%)高位發(fā)熱值(MJ/kg)

7、低位發(fā)熱值(MJ/kg)密度(kg/m、)體枳(ml/g)60.5916.4721.3421.3719.811114.691.422.3廢液固形物灰樣制取與分析本文的灰樣制取與分析根據(jù)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)煤的工業(yè)分析方法(GB/T212-2008),灰化溫度在該標(biāo)徘中被制定為R15±10°C.本文隨提到的輔助焚燒裝置燃燒及預(yù)熱的輔助燃料氣的成分組成由于在高溫情況下，灰渣實(shí)驗(yàn)樣品在灰化過程中含有的堿金屬鹽有可能岀現(xiàn)揮發(fā)和蒸發(fā)現(xiàn)象，為避免這種情況的發(fā)生，確定廢液固形物的灰化溫度為530°C-570°C.取一定量的真空旋蒸得到的黑色膏狀廢液固形物，在馬弗爐中以一定升溫

8、速率加熱到550±20°C,灼燒1.5h,使之完全灰化，至質(zhì)斌恒定。利用RIX3000,X-射線熒光光譜儀(XRF)對(duì)灰樣進(jìn)行元素分析，儀器醴號(hào)及詳細(xì)參數(shù)見附錄A分析結(jié)果以血化物形式表示，見表2.5。制取的該廢液固形物灰分的主要成分為Na20.SiO?、SO3、NiO和Fed分別占總灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.07%.10.0931.36%、12.81%及11.26%。輔助燃料氣的成分組成見表2.4.表2.4輔助燃料氣成分組成(vol%)Tab.3Compositionsofauxiliaryfuelgas(vol%)H,GCH,C3H6CM。c2h4c2h6ch4CO2n2o2

9、CO36.890.471.682.63表25股液固形物的灰樣組分兀索分鏟(w.t.%)Tab.3.2Ashcomposition(as%ofoxide)ofwastewatersolidcontent(w.t.%)Na:OCoOSO3CaOFe2ONiOSiO26O3ZnO31.071.4910.090.580.26(1) 由廢液分析儀測(cè)得廢液濃縮前后的化學(xué)成分組成，可知濃縮過后的化工廢液呈弱酸性，化工廢液中有機(jī)磺酸鹽及酸性副產(chǎn)物的含量枚多，濃縮前分別占21.58w.t.%及7.52w.t.%,濃縮后占35.72w.i.%及12.66w.t.%。CLP、硫酸鈉、有機(jī)錢鹽的含量較前兩者較低。水分含量最高，對(duì)廢液的物性參數(shù)有兩方面的影響。(2) 采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方式對(duì)化工廢液樣品進(jìn)行脫水干燥，脫水干燥處理的實(shí)驗(yàn)工況為：貞空環(huán)境，加熱溫度為恒溫60。匚旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)1小忖，旋蒸殘余物為黑色膏狀固形物.(3)