一种含溴有机废物处理方法及其处理设备

摘要

本发明公开了一种含溴有机废物处理方法及其处理设备,所述处理方法包括以下步骤：(1)将含溴有机废物首先经热分解，在200～800℃经热解炉进行热分解，分解出含溴废气；(2)将含溴废气经还原罐，加入还原剂还原成为含溴化氢废气；(3)将含溴化氢废气经缓冲后，依次经过连续串联的多级水吸收塔，经多级吸收后的无害气体排放，溴化氢被吸收后自第一级水吸收塔或者第二级吸收塔的底部回收。所述处理设备包括相互串联的第一热解炉和第二热解炉、还原罐以及依次串联的五级水吸收塔。本发明将含溴有机废物中有效元素回收利用，实现循环经济，节约生产成本的同时降低了环境污染，相比现有技术，生产效率高，安全环保。

权利要求

1.一种含溴有机废物处理方法，其特征在于包括以下步骤：（1）热分解：将含溴有机废物首先经过热分解，在200～800℃经热解炉进行热分解；所述热分级包括两级热分解，将所述含溴有机废物按一定加料速度加入到第一级热解炉内，进行第一级热分解后的残渣进入第二级热解炉进行第二级热分解；所述第一级热解炉的温度为200～400℃；所述第二级热解炉的温度为350～800℃；

（2）还原：将两级热分解出的含溴废气均进入还原罐，加入还原剂还原成为含溴化氢废气；

（3）水吸收：将所述含溴化氢废气经缓冲后，依次经过连续串联的多级水吸收塔，经多级吸收后的无害气体排放，溴化氢被吸收后自第一级水吸收塔或者第二级吸收塔的底部回收；所述多级水吸收塔包括依次串联的五级水吸收塔：第一级水吸收塔、第二级水吸收塔、第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔；溴化氢被吸收后自第一级水吸收塔或者第二级吸收塔的底部回收；所述第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔的底部吸收液分别回用到所述第一级水吸收塔或者第二级水吸收塔；每一级所述水吸收塔的底部吸收液均通过循环管路循环至水吸收塔的上部重复循环吸收。

2.如权利要求1所述的含溴有机废物处理方法，其特征在于：所述含溴有机废物的加料速度和所述还原剂的加料速度比为40～120:4～12kg/h。

3.如权利要求1所述的含溴有机废物处理方法，其特征在于：所述第二级热解炉的物料停留时间为20～40min。

4.如权利要求1所述的含溴有机废物处理方法，其特征在于：所述还原剂为硫磺或者二氧化硫。

5.如权利要求1所述的含溴有机废物处理方法，其特征在于：所述第一级水吸收塔、第二级水吸收塔的循环管路上分别设有热交换器，将所述第一级水吸收塔的吸收液温度控制为60～80℃；将所述第二级水吸收塔的吸收液温度控制为30～60℃。

6.如权利要求1至5任一权利要求所述的含溴有机废物处理方法所用的处理设备，其特征在于：包括相互串联的第一热解炉和第二热解炉、还原罐以及依次串联的五级水吸收塔；

所述第一热解炉和第二热解炉的气相出口均连通所述还原罐的底部进口，所述还原罐的上部设有还原剂入口，所述还原罐的顶部气相出口连通五级依次串联的水吸收塔的第一级水吸收塔；

每一级水吸收塔的顶部气相出口连通下一级水吸收塔的下部进口；所述第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔的底部分别连通所述第一级水吸收塔或者第二级水吸收塔；第一级水吸收塔和第二级水吸收塔的底部连通有溴化氢储罐。

7.如权利要求6所述的含溴有机废物处理方法所用的处理设备，其特征在于：每一级水吸收塔的底部均设有连通上部的循环管路，所述循环管路上均设有循环泵；所述第一级水吸收塔、第二级水吸收塔的循环管路上还设有热交换器。

说明书

一种含溴有机废物处理方法及其处理设备

技术领域

[0001] 本发明涉及有机化工技术领域，具体涉及一种含溴有机废物处理技术。

背景技术

[0002] 溴系阻燃剂生产过程中，溶剂蒸馏过程中的蒸馏釜残会产生大量含溴有机废物，目前对该废物的主要处理方法是按照危险废物进行处理(填埋或焚烧)。现有的处理方法主
要存在以下缺陷：

[0003] (1)含溴有机废物填埋后会对环境造成污染，包括水体污染和大气污染；

[0004] (2)含溴有机废物在焚烧后产生的气体产物等，会带来潜在的环境影响；

[0005] (3)而且因为有机废物中含有大量溴元素，造成生产浪费。

[0006] 随着社会对环保和安全要求的不断提高，对危废的处理要求也越来越严格，需要开发更加友好的危废处理工艺。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种含溴有机废物处理方法，将含溴有机废物中的溴元素回收后，废气达标排放，实现经济循环，节
约生产成本，降低环境污染。

[0008] 本发明所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种含溴有机废物处理方法所用的处理设备，用于将含溴有机废物中的溴元素回收利用。

[0009] 为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

[0010] 一种含溴有机废物处理方法，包括以下步骤：

[0011] (1)热分解：将含溴有机废物首先经过热分解，在200～800℃经热解炉进行热分解，分解出含溴废气；

[0012] (2)还原：将所述含溴废气经还原罐，加入还原剂还原成为含溴化氢废气；

[0013] (3)水吸收：将所述含溴化氢废气经缓冲后，依次经过连续串联的多级水吸收塔，经多级吸收后的无害气体排放，溴化氢被吸收后自第一级水吸收塔或者第二级吸收塔的底
部回收。

[0014] 作为改进的一种技术方案，步骤(1)中，所述热分级包括两级热分解，将所述含溴有机废物按一定加料速度加入到第一级热解炉内，进行第一级热分解后的残渣进入第二级
热解炉进行第二级热分解，两级热分解出的含溴废气均进入步骤(2)的还原步骤。

[0015] 作为改进的一种技术方案，所述含溴有机废物的加料速度和所述还原剂的加料速度比为40～120:4～12kg/h。当所述含溴有机废物在第一热解炉的加料速度为40～120kg/h
时，所述还原罐的还原剂的加料速度为4～12kg/h。

[0016] 作为改进的一种技术方案，所述第一级热解炉的温度为200～400℃；所述第二级热解炉的温度为350～800℃；所述第二级热解炉的物料停留时间为20～ 40min。

[0017] 作为改进的一种技术方案，所述还原剂为硫磺或者二氧化硫。

[0018] 作为改进的一种技术方案，步骤(3)中，所述多级水吸收塔包括依次串联的五级水吸收塔：第一级水吸收塔、第二级水吸收塔、第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水
吸收塔；溴化氢被吸收后自第一级水吸收塔或者第二级吸收塔的底部回收；所述第三级水
吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔的底部吸收液分别回用到所述第一级水吸收塔
或者第二级水吸收塔。

[0019] 作为改进的一种技术方案，每一级所述水吸收塔的底部吸收液均通过循环管路循环至水吸收塔的上部重复循环吸收。

[0020] 作为改进的一种技术方案，所述第一级水吸收塔、第二级水吸收塔的循环管路上分别设有热交换器，将所述第一级水吸收塔的吸收液温度控制为60～ 80℃；将所述第二级
水吸收塔的吸收液温度控制为30～60℃。

[0021] 为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

[0022] 所述的含溴有机废物处理方法所用的处理设备，包括相互串联的第一热解炉和第二热解炉、还原罐以及依次串联的五级水吸收塔；

[0023] 所述第一热解炉和第二热解炉的气相出口均连通所述还原罐的底部进口，所述还原罐的上部设有还原剂入口，所述还原罐的顶部气相出口连通所述五级依次串联的水吸收
塔的第一级水吸收塔；

[0024] 每一级水吸收塔的顶部气相出口连通下一级水吸收塔的下部进口；所述第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔的底部分别连通所述第一级水吸收塔或者第二
级水吸收塔；第一级水吸收塔和第二级水吸收塔的底部连通有溴化氢储罐。

[0025] 作为改进的一种技术方案，每一级所述水吸收塔的底部均设有连通上部的循环管路，所述循环管路上均设有循环泵；所述第一级水吸收塔、第二级水吸收塔的循环管路上还
设有热交换器。

[0026] 作为改进的一种技术方案，所述还原罐的气相出口连通有缓冲罐，所述缓冲罐的顶部气相出口连通所述第一级水吸收塔。

[0027] 作为改进的一种技术方案，所述第五级水吸收塔的气相出口连通有引风机。

[0028] 由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

[0029] 本发明的含溴有机废物处理方法，将含溴有机废物首先经过热分解，分解出含溴废气；将所述含溴废气加入还原剂还原成为含溴化氢废气；将所述含溴化氢废气依次经过
连续串联的多级水吸收塔，经多级吸收后的无害气体排放，溴化氢被吸收后自第一级水吸
收塔或者第二级吸收塔的底部回收。含溴有机废物经热分解和还原后生成溴化氢气体，溴
化氢气体经多级水吸收塔吸收后回收利用，无害气体无污染排放，本发明将含溴有机废物
中有效元素回收利用，实现循环经济，节约生产成本的同时降低了环境污染，相比现有技
术，生产效率高，安全环保。

[0030] 本发明采用两级热分解，和多级水吸收，第一级水吸收塔、第二级水吸收塔的循环管路上还设有冷凝器，调节循环吸收水的温度，可以大大提高热解产物的吸收效果，提高含
溴有机物中溴元素回收效率；减少有害气体进入环境。

[0031] 本发明溴化氢被吸收后自第一级水吸收塔或者第二级吸收塔的底部回收；所述第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔的底部吸收液分别回用到所述第一级水
吸收塔或者第二级水吸收塔。当第一级吸收塔或第二级吸收塔内的HBr浓度达到10～50％
时，将第一级吸收塔或第二级吸收塔内的酸放到溴化氢储罐中进行收集，将第三级水吸收
塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔内的水转移到第一级吸收塔或第二级吸收塔内内，
同时用清水将第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔内液位补充到合适位
置，不仅将吸收水进行了合理的循环利用，而且提高了回收液中的溴化氢浓度。

附图说明

[0032] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0033] 图1是本发明实施例的结构示意图；

[0034] 图中，1.第一热解炉；2.第二热解炉；3.还原罐；31.还原剂入口；4.缓冲罐；5.第一级水吸收塔；6.第二级水吸收塔；7.第三级水吸收塔；8.第四级水吸收塔；9.第五级水吸收
塔；10.溴化氢储罐；11.循环管路；12.循环泵；13. 热交换器；14.引风机。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术
人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限
定的范围。

[0036] 如附图1所示，含溴有机废物处理方法所用的处理设备，包括热第一热解炉1和第二热解炉解炉2和还原罐3，所述第一热解炉1的底部出口连通所述第二热解炉2的顶部进
口；所述第一热解炉1和第二热解炉2的气相出口均连通所述还原罐3的底部进口，所述还原
罐3的上部设有还原剂入口31，所述还原罐3的气相出口连通有缓冲罐4，所述缓冲罐4的顶
部气相出口连通依次串联的五级水吸收塔：第一级水吸收塔5、第二级水吸收塔6、第三级水
吸收塔7、第四级水吸收塔8和第五级水吸收塔9；所述第一级水吸收塔5、第二级水吸收塔 6
的底部均连通所述溴化氢储罐10；所述第三级水吸收塔7、第四级水吸收塔8 和第五级水吸
收塔9的底部分别连通所述第一级水吸收塔5或者第二级水吸收塔6。每一级所述水吸收塔
的底部均设有连通上部的循环管路11，所述循环管路11上均设有循环泵12，所述第一级水
吸收塔5、第二级水吸收塔6的循环管路11上还设有热交换器13。每一级水吸收塔的顶部气
相出口连通下一级水吸收塔的下部进口，所述第五级水吸收塔9的气相出口连通有引风机
14。

[0037] 实施例1

[0038] (1)热分解：将有机物溴含量为50wt％的含溴有机废物首先经过两级连续热分解，将所述含溴有机废物按50kg/h的加料速度加入到第一级热解炉内，第一级热解炉的温度为
350℃；进行第一级热解炉加完料后的残渣进入第二级热解炉进行第二级热分解，第二级热
解炉的温度为500℃，所述第二级热解炉内的物料停留时间为30min；分解出含溴废气。

[0039] (2)还原：将两级热解炉产生的含溴废气均从还原罐底部进入，按照5kg/h 的加料速度从还原罐顶部加入还原剂硫磺，还原成为含溴化氢废气；

[0040] (3)水吸收：将所述含溴化氢废气经缓冲后，依次经过五级串联的水吸收塔，每一级所述水吸收塔的底部吸收液均通过循环管路循环至水吸收塔的上部重复循环吸收；所述
第一级水吸收塔、第二级水吸收塔的循环管路上分别设有热交换器，将所述第一级水吸收
塔的吸收液温度控制为68℃；将所述第二级水吸收塔的吸收液温度控制为50℃。第一级水
吸收塔内溴化氢被吸收后HBr浓度达到16.5wt％时，自第一级水吸收塔的底部回收，当第二
级吸收塔内溴化氢被吸收后HBr浓度达到15.1wt％时，自第二级水吸收塔的底部回收；同时
所述第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔的底部吸收液分别回用到所述第
一级水吸收塔或者第二级水吸收塔补充液位，同时用清水将第三级、第四级或第五级水吸
收塔内液位补充到合适位置；经多级吸收后的无害气体排放。经检测排放气体中的有害气
体含量为：SO2含量：0.02mg/m。

[0041] 实施例2

[0042] (1)热分解：将有机物溴含量为45wt％的含溴有机废物首先经过两级连续热分解，将所述含溴有机废物按100kg/h的加料速度加入到第一级热解炉内，第一级热解炉的温度
为320℃；进行第一级热解炉加完料后的残渣进入第二级热解炉进行第二级热分解，第二级
热解炉的温度为550℃，所述第二级热解炉内的物料停留时间为35min；分解出含溴废气。

[0043] (2)还原：将两级热解炉产生的含溴废气均从还原罐底部进入，按照10kg/h 的加料速度从还原罐顶部加入还原剂硫磺，还原成为含溴化氢废气；

[0044] (3)水吸收：将所述含溴化氢废气经缓冲后，依次经过五级串联的水吸收塔，每一级所述水吸收塔的底部吸收液均通过循环管路循环至水吸收塔的上部重复循环吸收；所述
第一级水吸收塔、第二级水吸收塔的循环管路上分别设有热交换器，将所述第一级水吸收
塔的吸收液温度控制为70℃；将所述第二级水吸收塔的吸收液温度控制为45℃。第一级水
吸收塔内溴化氢被吸收后HBr浓度达到22.5wt％时，自第一级水吸收塔的底部回收，当第二
级吸收塔内溴化氢被吸收后HBr浓度达到19.5wt％时，自第二级水吸收塔的底部回收；同时
所述第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔的底部吸收液分别回用到所述第
一级水吸收塔或者第二级水吸收塔补充液位，同时用清水将第三级、第四级或第五级水吸
收塔内液位补充到合适位置；经多级吸收后的无害气体排放。经检测排放气体中的有害气
体含量为：SO2含量：0.05mg/m。

[0045] 实施例3

[0046] (1)热分解：将有机物溴含量为43wt％的含溴有机废物首先经过两级连续热分解，将所述含溴有机废物按60kg/h的加料速度加入到第一级热解炉内，第一级热解炉的温度为
300℃；进行第一级热解炉加完料后的残渣进入第二级热解炉进行第二级热分解，第二级热
解炉的温度为600℃，所述第二级热解炉内的物料停留时间为26min；分解出含溴废气。

[0047] (2)还原：将两级热解炉产生的含溴废气均从还原罐底部进入，按照 5.5kg/h的加料速度从还原罐顶部加入还原剂二氧化硫，还原成为含溴化氢废气；

[0048] (3)水吸收：将所述含溴化氢废气经缓冲后，依次经过五级串联的水吸收塔，每一级所述水吸收塔的底部吸收液均通过循环管路循环至水吸收塔的上部重复循环吸收；所述
第一级水吸收塔、第二级水吸收塔的循环管路上分别设有热交换器，将所述第一级水吸收
塔的吸收液温度控制为75℃；将所述第二级水吸收塔的吸收液温度控制为52℃。第一级水
吸收塔内溴化氢被吸收后HBr浓度达到20wt％时，自第一级水吸收塔的底部回收，当第二级
吸收塔内溴化氢被吸收后HBr浓度达到20.5wt％时，自第二级水吸收塔的底部回收；同时所
述第三级水吸收塔、第四级水吸收塔和第五级水吸收塔的底部吸收液分别回用到所述第一
级水吸收塔或者第二级水吸收塔补充液位，同时用清水将第三级、第四级或第五级水吸收
塔内液位补充到合适位置；经多级吸收后的无害气体排放。经检测排放气体中的有害气体
含量为：SO2含量：0.03mg/m。