松山湖材料实验室 广东东莞 523808
摘要：石油化工企业产生的废物已严重破坏生态环境，污染水体和土壤，影响人类健康，制约可持续发展。同时由于国内的废物处理研究起步比较晚，处理技术相对落后，在当今环境中仍存在大量有害物，对人们的身体伤害非常之大。鉴于此，本文阐述了石化行业废物处理现状以及焚烧处理的几种常见方法，对焚烧处理的排放物进行了分析。
关键词：石油化工；废物焚烧；处理技术
1 石化行业废物处理现状
目前在国外用焚烧方式处理废物十分普遍，采用的焚烧系统也多种多样，一般都具有完善的热能回收、烟气处理、焚烧残渣处理系统。在我国石化企业内也有一些废物焚烧设施，但是由于种种原因，这些设施运行情况并不理想，经分析调查，投资高、运行费用高是制约焚烧技术发展的主要因素。然而从其适应性广、对环境危害小、高效快捷的特点来看，焚烧技术未来的发展前景是非常乐观的，尤其是对石化行业种类繁多的废物而言，焚烧可以说是一种行之有效的途径。
2 石油化工废物的焚烧处理技术
焚烧顾名思义就是运用燃料燃烧产生的高温充分的分解和氧化废物的过程，利用焚烧能够彻底氧化分解掉废物中的有机成分，进而缩小废物体积，将毒害物质彻底清除，并回收利用部分有用的能源，最终实现对环境的有效保护，从而实现减量化、无害化、资源化的目标。然而废物焚烧所受到的影响因素有很多，譬如经济成本、焚烧质量情况以及技术水平等等。因而，在进行废物焚烧设计选型的过程中，需要综合考虑多种因素，诸如焚烧的最终效果，焚烧所需要花费的经济成本，焚烧工艺的操作强度等等。具体到操作层面上来说，首要步骤就是对废物分析，接着合理选择焚烧炉的型式，最后再综合考虑余热回收以及尾气和残渣等的处理，综合以上种种都需要选择出最为合适的焚烧系统。
2.1废物分析
既然是对废物进行焚烧处理，那么焚烧的关键就在于燃烧反应，石化废物种类多样，不同废物组合在一起进行焚烧，燃烧反应是不一样的，焚烧效果自然也是有区别的。因此，开始焚烧废物前，应充分熟悉废物的物理、化学等性质，只有这样，才能够进一步明确废物的具体入料方式，同时将焚烧炉所需要的热负荷、烟气量和组成等计算出来，最后将焚烧炉的具体尺寸、余热的回收工艺、尾气以及残渣等的处理工艺确定下来。
2.2焚烧炉设备选型
焚烧炉是进行燃烧反应的主体设备，种类繁多，但各有其侧重。各类焚烧炉在工艺、操作、维修、设备等方面完全不同，适用范围也各不相同。
2.2.1废气焚烧炉
废气焚烧炉主要用于处理石油化工行业废气中的臭味或有机挥发份，工艺及设备一般较简单。对于有机物含量较低的废气，可以选用蓄热式热氧化炉。蓄热式热氧化炉由燃烧室和几个蓄热室组成，是一台一体化的具有高效热交换系统的热氧化焚烧单元。每个蓄热室内都有陶瓷填料床，床层可作为蓄热器，根据废气流动方向的不同，床层处于吸热或放热状态。其最大特点就是在废气中有机组分很低的情况下，利用其蓄热能力，不需要加入辅助燃料，而使燃烧室温度控制在750-785℃，从而大大节约了运行费用。
2.2.2废水焚烧炉
石化废水有着酸碱性之分，对于两种性质的废水处理方式却大相径庭。对于酸性废水来说，首先要运用蒸汽来雾化废水，然后将其喷入到焚烧炉内，并配合相应的燃料，最终实现对其的焚烧处理；对于碱性废水来说，应多运用立式炉体来进行焚烧，也就是从焚烧炉的顶部直接喷入废水、燃料和空气等，待废水雾化之后再进行焚烧并氧化，进而转化为二氧化碳和水，进入到炉体下部水域当中吸收和冷却，碱性废水当中的Na盐在高温条件下会成熔融状态，腐蚀焚烧炉内衬，通常1年左右就需要对焚烧炉衬里的耐火材料加以更换。由于熔融Na盐会腐蚀焚烧炉衬里面的耐火材料，因此水冷夹套式的焚烧炉应运而生，并且得到广泛应用。
2.2.3回转窑焚烧炉
回转窑的操作分为顺流和逆流操作两种方式。对于含水率低的废物，回转窑通常在顺流的方式下进行，也就是气流与物流方向一致。对于含水较高的废物而言，回转窑一般以逆流方式操作，燃烧空气通过燃烧区，然后由干燥区排出。旋转窑的优点：（1）寿命长：回转窑的转动缓慢，唯一真正的磨损件是回转窑的耐火材料内衬。一般而言，回转窑焚烧寿命将高于25年，现今正在运行的设备有些已经超过40年。（2）适用范围广：对于处理多种类型的废物，旋转窑尤为适用，它可以同时处理固体、半固体、液体以及气体。（3）较少预处理：相对于其它类型的焚烧炉，旋转窑的适应性很广，对于一般废物均不需要预处理，可以直接送入焚烧炉处理，而不需要过多的破碎、筛选等工作。（4）燃烧完全：回转窑在危险废物方面被广泛的应用，其中的原因之一是回转窑的燃烧效率及焚毁去除率高，燃烬也非常充分。一般危险废物的焚毁去除率可达到99．9％。（5）高作业率：由于回转窑缓慢转动，没有液压机构，因此系统的可靠性非常高。回转窑典型的作业率高达90％。旋转窑的缺点：设备投资较高，热效率低，启动、停车时间长。
2.2.4废液焚烧炉
石化行业经常产生含高浓度有机物的废液，这种废液可以通过焚烧以消除其危害性。一般是把这些具有高热值的废液直接用泵送至燃烧器，经过雾化后，在一定的高温下，保持足够的时间进行焚烧，以破坏其中有机物。
2.2.5流化床焚烧炉
针对低灰以及低水分的废物来说，硫化床焚烧炉无疑是最佳的选择。当选用该炉处理石化废物时，需要预先进行适宜的预处理工作。硫化床焚烧炉具备如下几个典型特点：①在该炉中，因燃烧密度较高，且废物主要为固体，就使得整体燃烧的温度比较均匀。当系统内部的燃烧温度呈现最为适宜的时候，就可以确保系统内部所有的废物都位于同等的燃烧条件下；②在该系统运转过程中，需要借助小颗粒的流化介质来实现传热，这些小颗粒可以选用一些碱性的物质，其在燃烧过程中能够和废物释放出来的酸性气体进行中和，这样就能有效降低酸性气体的排放；③该系统虽然产生的烟气量不多，但是灰尘的浓度却不容忽视；④该系统在运行时操作十分灵活，启动以及停车的时间都极短。但是该系统也有一些不足，具体表现为其仅能够焚烧颗粒直径比较均匀的废物，对于大块废物的焚烧需经过破碎后才能投入。
2.2.6热回收系统
由于石化废物的燃烧是一个释放高温的过程，，所以对于气量较大的系统应考虑安装热回收装置，这样可以降低焚烧炉的运行费用。一般高温烟气的热能用于加热焚烧废物或助燃空气，也可以生产蒸汽或热水，产生的蒸汽可用于发电或保温伴热。有些废物焚烧产生的气体中含有大量的粉尘和酸性气体，它们可能对热回收设备造成腐蚀，所以对于锅炉或热交换器的设计和选型时要引起重视。是否上热回收系统，除考虑上述因素处，还应根据焚烧装置产生的热量多少，作经济技术分析，以确定其必要性，一般在石化企业内，焚烧设施的规模都不大，可回收的能量与热回收设备投资不匹配，所以应用较少。
结束语：对于石油化工废物的焚烧，必须获取详细的废物特性数据后，才能选择适合的入料系统、确定焚烧炉的炉型、采用适当的热回收和尾气处理设备，从而建立一套完善的焚烧设施。在石化企业内，建立众多的小型焚烧炉，并非好的解决方式，在有可能的情况下，应尽量建立综合性的焚烧设施，处理附近一定范围内的焚烧废物。建设区域性的大型焚烧设施，既满足废物处理的需求，又可以配备热回收设备、完善的烟气处理设备及先进的控制系统，这样就可以实现废物的有效处理和资源回收，从而减少对环境的影响，节约投资、降低运行费用、便于操作管理。
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