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1、(10)申请公布号 CN 103977529 A (43)申请公布日 2014.08.13 CN 103977529 A (21)申请号 201310511684.7 (22)申请日 2013.10.28 A62D 3/37(2007.01) A62D 3/40(2007.01) A62D 101/43(2007.01) (71)申请人 青岛理工大学 地址 266520 山东省青岛市经济技术开发区 长江中路 2 号 (72)发明人 张大磊 芦静 孙英杰 路亮 (54) 发明名称 一种低焦油排放的铬渣热解处理方法 (57) 摘要 本发明是一种新型的铬渣热解处理方法， 可 在高效处理铬渣的同时， 。
2、减少焦油有害物质的排 放。技术方案为， 将铬渣与秸秆在高温处混合反 应， 产生的高温焦油气往低温区流动， 部分冷却在 往高温区移动的铬渣表面并与铬渣表面 Cr(VI) 发生反应， 另一部分在低温处与氧气发生反应而 得以去除。同时由于焦油气的充分利用， 铬渣中 的 Cr(VI) 得到有效还原， 且铬的氧化也被有效控 制。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103977529 A CN 103977529 A 1/1 页 2 1. 一种。
3、低焦油排放的铬渣热解处理方法， 其特征在于 ： 将铬渣与秸秆在高温处混合反 应， 产生的高温焦油气往低温区流动， 部分冷却在往高温区移动的铬渣表面并与铬渣表面 六价铬发生反应， 另一部分在低温处与氧气发生反应而得以去除。 2. 根据权利要求 1 所述的一种低焦油排放的铬渣热解处理方法， 包括如下步骤 ： （1） 将铬渣磨至颗粒粒径 2mm 后， 送入内热式回转窑尾部， 随后转动内热式回转窑， 使 铬渣从窑尾逐渐驶向窑头 ; 在窑头处与高温热气流及秸秆混合 ; （2） 还原燃烧炉 ： 以天然气为燃料， 通过控制秸秆与空气的比例， 控制产生的高温气流 中 O2含量不高于 1%， 气流温度高于 90。
4、0， 产生的高温还原性气流送到内热式回转窑窑头， 用以对铬渣及秸秆进行热解 ; （3） 在回转窑窑头上部设置一料仓， 将颗粒粒径 2mm 的秸秆输送到回转窑窑头， 与高 温还原性气流及来自于窑尾的铬渣混合 ; 控制秸秆与铬渣单位时间内的输送量， 使秸秆 ： 铬渣 =（1 2） ： 20; 控制高温气流与铬渣的输送量， 使得窑头的温度保持在 450 600 ; 在此过程中， 秸秆产生焦油气体， 随着高温气流流向窑尾 ; 铬渣与秸秆热解后的碳化产品进入冷却装置， 冷却至温度低于 200后排放 ; （4） 带有焦油气的高温气流从窑头向窑尾移动， 在此过程中气流温度逐渐降低， 部分焦 油气冷却在铬渣表。
5、面并发生反应 ; 当温度降至 250 300区间范围时， 气流与窑尾输入的空气混合， 焦油气得以进一步 氧化去除， 同时释放出热量用以加热铬渣 ; 随后气流进入尾气处理装置， 经除尘冷却后排放 ; （5） 在冷却装置出口处设置一双向鼓风机， 通过控制进出气流， 使二级回转窑窑头压力 控制在 -0.5kp 0.5kp 范围内， 以防空气进入或者大量焦油气排出， 从而简易控制二级回 转窑的强还原气氛。 3. 根据权利要求 2 所述的一种低焦油排放的铬渣热解处理方法， 其特征在于， 所用秸 秆泛指各种有机废弃物， 包括厨余垃圾， 污泥， 食品水产废弃物， 农、 林、 畜、 水产废弃物等 等。 4. 。
6、根据权利要求 2 所述的一种低焦油排放的铬渣热解处理方法， 其特征在于， 所用天 然气可被其它化石燃料所替代， 也可被秸秆等生物质能源替代。 权 利 要 求 书 CN 103977529 A 2 1/3 页 3 一种低焦油排放的铬渣热解处理方法 技术领域 0001 本发明是一种新型的铬渣热解处理方法， 通过工艺控制， 可在铬渣中 Cr(VI) 有效 还原的同时， 大大降低尾气中焦油等有害物质的排放。本发明属于环境保护技术领域。 背景技术 0002 铬渣是重铬酸盐生产过程中排放的副产物。因其中含有水溶性 Cr(VI) 而具有极 大的毒性， 如果不经过处理而露天堆放， 对地下水源、 河流或海域会造。
7、成不同程度的污染， 严重的危害人体健康和动植物的生长。 0003 总体来说， 目前铬渣的解毒方法 （即将毒性高的 Cr(VI) 变为 Cr(III)） 分为湿法解 毒和干法解毒两大类。湿法是将通过添加还原剂将铬渣中 Cr6+在液相还原解毒的方法。但 该法试剂消耗大， 成本高， 目前还难以大规模用于治理铬渣。 0004 干法解毒既是通过高温还原性气氛的强还原作用使铬渣中 Cr(VI) 还原为 Cr(III) 达到解毒的目的。传统的干法治理是用碳做还原剂， 再还原性气氛中加热至 1000左右把有毒的Cr6+还原成无毒的Cr6+， 该法已经大规模应用于铬渣的治理， 有一定经 济效益， 但处理过程中伴。
8、有二次粉尘污染， 且投资成本高， 能耗大。 0005 专利申请号 200710041125.9 介绍了一种利用热解技术处理铬渣的工艺。该工艺 将利用污泥在高温缺氧条件下将铬渣中 Cr(VI) 还原， 该工艺以废治废， 且将反应温度降 低， 大大减少了成本。 但该工艺一个缺陷是由于该工艺将污泥与铬渣在低温区混合， 在往高 温区移动过程中， 污泥中有机质产生的焦油不断挥发而进入尾气， 这一方面降低了焦油作 为 Cr(VI) 还原剂的使用效率， 另一方面造成了二次污染。焦油中含有大量诸如多环芳烃等 致癌物， 且在冷却过程中容易以 PM2.5 的形式排出， 其危害极大， 因此其污染问题需要得到 重视。。
9、 0006 发明内容 0007 针对现有技术的不足， 本发明是一种新型的铬渣热解处理方法， 通过工艺控制， 可 将铬渣中 Cr(VI) 有效还原的同时， 大大降低尾气中焦油等有害物质的排放。 0008 本工艺技术方案为 ： 将铬渣与秸秆在高温处混合反应， 产生的高温焦油气往低温 区流动， 部分冷却在往高温区移动的铬渣表面并与铬渣表面 Cr(VI) 发生反应， 另一部分在 低温处与氧气发生反应而得以去除。同时由于焦油气的充分利用， 铬渣中的 Cr(VI) 得到有 效还原， 且铬的氧化也被有效控制。 0009 本发明的方法具体包括以下步骤 ： 1. 将铬渣磨至粒径 2mm 后， 送入内热式回转窑尾。
10、部， 随后转动内热式回转窑， 使铬渣 从窑尾逐渐驶向窑头。在窑头处与高温热气流及秸秆混合 ； 2. 还原燃烧炉 ： 以秸秆为燃料， 通过控制秸秆与空气比例， 控制产生的高温气流中 O2 含量不高于 1%， 气流温度高于 900， 产生的高温还原性气流送到内热式回转窑窑头， 用以 说 明 书 CN 103977529 A 3 2/3 页 4 对铬渣及秸秆进行热解 ； 3. 在回转窑窑头上部设置一料仓， 将颗粒 2mm 秸秆从料仓输送到窑头， 与高温还原性 气流及来自于窑尾的铬渣混合。 控制秸秆与铬渣在单位时间内的输送量， 控制范围是秸秆 ： 铬渣 =（1 2） ： 20。控制高温气流与铬渣的输送。
11、量， 使得窑头的温度保持在 450 600。 在此过程中， 秸秆产生焦油气体， 随着高温气流流向窑尾。 铬渣与秸秆热解后的碳化产品进 入冷却装置， 冷却至温度低于 200后排放 ； 4. 带有焦油气的高温气流从窑头向窑尾移动， 在此过程中气流温度逐渐降低， 部分焦 油气冷却在铬渣表面并发生反应。 当温度降至250300区间范围时， 气流与窑尾输入的 空气混合， 焦油气得以进一步氧化去除， 同时释放出热量用以加热铬渣。 随后气流进入尾气 处理装置， 经除尘冷却后排放 ； 5. 在冷却装置出口处设置一双向鼓风机， 通过控制进出气流， 使二级回转窑窑头压力 控制在 -0.5kp 0.5kp 范围内，。
12、 以防空气进入或者大量焦油气排出， 从而简易控制二级回 转窑的强还原气氛。 0010 相比传统的热解处理方法， 本方法有如下优势 ： 1. 本工艺充分利用并消耗了有机质产生的焦油气， 并大大降低了焦油的排放量 ； 2. 由于充分利用了焦油气， 减少了秸秆的使用量并降低了反应温度， 减少了成本 ； 3. 降低了高温气流的控氧量， 使得燃料可以充分利用。同时从技术上确保了冷却装置 的还原气氛， 避免了铬的二次氧化。 附图说明 0011 图 1 为工艺流程示意图。 0012 具体实施实例如下 ： 1. 将铬渣送入内热式回转窑尾部， 随后转动内热式回转窑， 使铬渣从窑尾逐渐驶向窑 头。在窑头处与高温热。
13、气流及秸秆混合 ； 2. 还原燃烧炉 ： 以秸秆为燃料， 通过控制秸秆空气比例， 控制产生的高温气流中 O2含 量不高于 1%， 气流温度 1000， 产生的高温还原性气流送到内热式回转窑窑头， 用以对铬 渣及秸秆进行热解 ； 3. 在回转窑窑头上部设置一料仓， 将秸秆从料仓输送到窑头， 与高温还原性气流及来 自于窑尾的铬渣混合。控制秸秆与铬渣的单位时间内的输送量， 控制范围是秸秆 ： 铬渣 =1 ： 20。控制高温气流与铬渣的输送量， 使得窑头的温度保持在 600。在此过程中， 秸秆产生 焦油气体， 随着高温气流流向窑尾。 铬渣与秸秆热解后的碳化产品进入冷却装置， 冷却至温 度低于 200后。
14、排放 ； 4. 带有焦油气的高温气流从窑头向窑尾移动， 在此过程中气流温度逐渐降低， 部分焦 油气冷却在铬渣表面并发生反应。 当温度降至250300区间范围时， 气流与窑尾输入的 空气混合， 焦油气得以进一步氧化去除， 同时释放出热量用以加热铬渣。 随后气流进入尾气 处理装置， 经除尘冷却后排放 ； 5. 在冷却装置出口处设置一双向鼓风机， 通过控制进出气流， 使二级回转窑窑头压力 控制在 -0.5kp 0.5kp 范围内， 以防空气进入或者大量焦油气排出， 从而简易控制二级回 说 明 书 CN 103977529 A 4 3/3 页 5 转窑的强还原气氛 ； 6. 使用国标 GB 5086.。
15、2 水平振荡法对处理后铬渣进行毒性浸出试验， 测得水溶性铬小 于 1.0mg/L， 低于国标 GB 5085.3 危险废物上限 1.5mg/L。尾气中焦油含量 0.01%。 0013 实例 2 ： 1. 将铬渣送入内热式回转窑尾部， 随后转动内热式回转窑， 使铬渣从窑尾逐渐驶向窑 头。在窑头处与高温热气流及秸秆混合 ； 2. 还原燃烧炉 ： 以秸秆为燃料， 通过控制秸秆空气比例， 控制产生的高温气流中 O2含 量不高于 1%， 气流温度 950， 产生的高温还原性气流送到内热式回转窑窑头， 用以对铬渣 及秸秆进行热解 ； 3. 在回转窑窑头上部设置一料仓， 将秸秆从料仓输送到窑头， 与高温还原。
16、性气流及来 自于窑尾的铬渣混合。控制秸秆与铬渣的单位时间内的输送量， 控制范围是秸秆 ： 铬渣 =2 ： 20。控制高温气流与铬渣的输送量， 使得窑头的温度保持在 450。在此过程中， 秸秆产生 焦油气体， 随着高温气流流向窑尾。 铬渣与秸秆热解后的碳化产品进入冷却装置， 冷却至温 度低于 200后排放 ； 4. 带有焦油气的高温气流从窑头向窑尾移动， 在此过程中气流温度逐渐降低， 部分焦 油气冷却在铬渣表面并发生反应。 当温度降至250300区间范围时， 气流与窑尾输入的 空气混合， 焦油气得以进一步氧化去除， 同时释放出热量用以加热铬渣。 随后气流进入尾气 处理装置， 经除尘冷却后排放 ； 5. 在冷却装置出口处设置一双向鼓风机， 通过控制进出气流， 使二级回转窑窑头压力 控制在 -0.5kp 0.5kp 范围内， 以防空气进入或者大量焦油气排出， 从而简易控制二级回 转窑的强还原气氛 ； 6. 使用国标 GB 5086.2 水平振荡法对处理后铬渣进行毒性浸出试验， 测得水溶性铬小 于 1.0mg/L， 低于国标 GB 5085.3 危险废物上限 1.5mg/L。尾气中焦油含量 0.01%。 说 明 书 CN 103977529 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103977529 A 6 。