免助燃焚烧技术助力化工废渣安全处置
来源：中国环境报第6版 阅读：2473 更新时间：2012-03-22 09:21化学工业生产过程中，产生很多固体和泥浆状废物，这些化工废渣日益增多，如何安全处置成为企业和城市的难题。
记者近日从江苏省福昌环保科技公司了解到，公司研发的“免助燃有机化工废渣焚烧处理技术及装备”刚刚获得2011年度国家科技进步二等奖，而全江苏省环保类技术只此一家入围。
无需燃料废渣能高温焚烧？
福昌为何专攻化工废渣处置？据董事长沈福昌介绍，公司成立之初与各类有机化工残渣废液打交道，化工残渣废液中含有一定的稀有金属，将化工企业产生的PTA、TMA、染料、涂料、树脂、医药中间体等残渣废液集中收集起来，从中可提取各类稀有金属材料。
刚开始，这个综合利用企业生意做得红红火火，但剩余废渣如何处置成了棘手难题。几年下来，在公司周围，仅榨干“油水”的PTA残渣(PTA是重要的有机化工原料，广泛用于制造聚酯纤维、塑料薄膜单体、绝缘漆和染料等，而PTA残渣是其生产过程中排出的副产物)，就堆积贮存了3000多吨，成为当地一大污染隐患。当地环保部门多次“黄牌警告”，沈福昌及他的团队开始对化工残渣废液无害化处置技术进行研究攻关。
国外对PTA残渣的处理多采用填埋、直接焚烧方式，不仅污染环境，也浪费了废渣本身所含的较高利用价值。目前国内PTA残渣年产生约25万吨，怎样妥善处理数量庞大的废渣成了众多废物利用企业关注的焦点。
沈福昌告诉记者，为攻克炉膛烧穿、废渣结垢、残液流淌、烟气捕集、二恶英控制等重大技术难题，他耗费6年左右时间，先后交了480多万元研发“学费”，更是烧坏了十几台炉子。“历经36次失败，我们终于探索出了一条利用PTA残渣自身热值、以无助燃焚烧方式处理PTA残渣的新路子。”沈福昌说。
据了解，这项免助燃有机化工废渣焚烧处理技术突破了传统的加辅助燃料焚烧法，先是对有机化工废渣进行预处理，在预处理过程中采用多项集成技术，从中回收化工产品，综合回收利用率可达60％左右；回收产品后的有机化工废渣经自动传输装置输入自主研发的无助燃焚烧炉焚烧处理。
由于焚烧炉采用蓄热式炉墙，多重反射炉拱、厚燃烧灰渣层等多项技术创新，强化了焚烧炉内的着火燃烧条件，确保整个燃烧过程能安全可靠连续稳定运行。有机化工废渣在无需任何辅助燃料条件下，完全依靠自身热值，焚烧温度可达1100℃～1300℃，有害物质削减率99.99％以上；焚烧过程中产生的热能可以回收用于生产，热效率可达75％以上；烟气经净化处理后达标排放，烟气净化水循环使用，节省了大量水资源。同时，灰渣可作综合利用，从中回收贵金属，进而加工成市场紧缺的化工产品。
曾有专家这样评价这项技术:“如果全国每年产生的PTA废渣全部采用免助燃有机化工废渣焚烧处理技术，可节约运行费用1.2亿元，减少固定资产投资17.6亿元，年节约工业用水1200万吨，减少污泥排放近20万吨。与国外直接焚烧法相比，效益更明显。
据了解，目前这一技术已获得10项国家专利，其中9项为发明专利，1项为美国专利。为资助这项技术“开花结果”，国家发改委和江苏省分别将技术列入“重大装备本地化专项资金”和“重大科技成果转化专项引导资金”，先后投入扶持资金达1780万元，并列入江苏省“火炬计划”，获得了贴息贷款的支持。
大客户为何纷纷来找福昌？
据了解，几年来，公司已为扬子石化、扬子—巴斯夫、美国塞拉里斯、仪征化纤、浙江逸盛、宁波三菱、上海亚东石化、齐鲁石化、兰州石化、沈阳石蜡、宁波台塑等几十家中外石化企业及周边地区的数千家化工企业处理各类化工废渣达50余万吨。
但新的难题又出现，一些化工企业产生的丙烯酸废渣“不好烧”，丙烯酸在生产过程中产生的废弃物粘度特别大、酸性强，被国际上公认为最难处理的化工废渣之一。
对待丙烯酸废渣能有办法吗？福昌环保公司了解到，为了无害化处置，美国、日本、德国等国家根据丙烯酸废渣粘度大的特点，在废渣中加入40％～50％的丙烯酸，然后再进行燃烧处理，但是此举浪费了可贵的丙烯酸资源。
针对这一状况，福昌环保公司刻苦攻关，研发出丙烯酸废渣综合利用与资源化处理技术，并申请了发明专利。这一技术是将丙烯酸废渣进行裂解，采用先进的工艺分馏出其中40％～50％的丙烯酸，然后再向分馏后的废渣中，加入40％左右的水，打成浆料，再喷入化工废渣焚烧炉中焚烧。
这项免燃料创新技术，不仅节省了大量丙烯酸，因加水后的丙烯酸废渣所产生的热值很高，可使焚烧炉温度达到1200℃～1300℃，可将焚烧过程中产生的热能回收用于生产，整个处理过程中实现了“三废”零排放。
福昌环保公司投资4000多万元，在南京“扬子—巴斯夫”公司建成了日处理50吨丙烯酸废渣的免燃料无害化焚烧装置，除对“扬子—巴斯夫”公司产生的丙烯酸废渣进行处置外，还承担了(宁波)台塑公司产生的丙烯酸废渣。
一些生产丙烯酸的企业，起初对所谓“掺水烧渣”这一技术表示怀疑，但在看到应用实例后啧啧称奇。目前，已有齐鲁石化、兰州石化、沈阳石蜡等多家企业委托福昌公司来处理丙烯酸废渣。
“无机化工”废渣也能“烧”？
对各类有机化工废渣的处置，福昌环保公司已研究得很深入，但是，对于那些无热值的无机化工废渣，能否同样适用免燃料无害化焚烧？
江苏泰兴化工经济开发区每年产生3000多吨无机化工废渣，常常因为“不能烧”，需要进行填埋处置。针对这一状况，福昌环保公司在开发区投资1500多万元，对无机化工废渣焚烧处置进行反复试验。
经过大半年的努力，终于在无机化工废渣“能烧”技术上取得新突破:他们首先对这里的有机化工废渣免燃料焚烧炉进行改造，并在免燃料焚烧炉前，砌筑了一个处理无机化工废渣的预处理炉。然后，把处理有机废渣产生的大量余热，源源不断输进准备处置无机化工废渣的预处理炉内，使炉膛内始终保持300℃~500℃的高温水平上，促使无机化工废渣内的一些低热值气流，返到有机化工废渣焚烧炉内进行焚烧。这样，使高温气流在两个系统之间循环利用，在300℃~500℃的高温下，无机化工废渣实现了减量化、无害化处置。
在泰兴化工经济开发区首推无机化工废渣“能烧”的示范工程后，近日，他们又在仪征市扩建并改造了无机化工废渣“能烧”的资源化装置。
与国外技术相比有哪些优势？
这项技术竞争力如何？前不久，中国环保产业协会、中国化学制药工业协会在江苏省常州市联合主办了“免助燃有机化工废渣焚烧处理技术推广会”，全国各地近百家化工、制药大型企业的代表齐聚一堂，大家最关心这种技术与国外技术相比有哪些优势。
沈福昌举例说:泰国一家公司，花费了高出福昌免燃料焚烧炉2.3倍的价格，购买了美国生产的燃油焚烧炉来处理PTA废渣，一吨处置成本为2420元，而引进了福昌免燃料焚烧炉，处置一吨PTA废渣后，回收的稀有金属价值就超过了1100元；山西兰星化工集团为了处置各类有机废渣，投资超过5000万元，引进国外发达国家的喷油式焚烧炉进行高温焚烧处置，一吨处理成本为3000多元。在处置过程中，还经常造成喷枪堵塞。现在，他们找到福昌公司，准备建造日处理为15吨的免燃料焚烧炉。
会上，一家来自台湾的化工公司介绍，他们一天要产生200多吨PTA废渣。“过去，一直沿用水法处理方式，通过好氧——厌氧——中和，再进行生化处理，产生的大量含渣污泥，又要送去高温焚烧。这样，处理一吨PTA废渣要耗资3200多元。”当他现场目睹了免燃料焚烧炉中焚烧PTA废渣时，连连感叹说“不仅不要花钱，而且还能赚钱”。
