本發(fā)明涉及化工，特別是關于一種用于化工廢鹽無害化處理的工藝參數(shù)選定方法及裝置。

背景技術：

1、化工廢鹽主要產生于農藥中間體、藥物合成和印染等工業(yè)生產過程以及固液分離、溶液濃縮結晶及污水處理等過程，具有來源多、種類多、成分復雜、處理成本高、環(huán)境危害大等特點，若處理不當會直接導致地表水、地下水污染、土壤污染，破壞生態(tài)環(huán)境。隨著我國化工及相關行業(yè)的迅猛發(fā)展，化工廢鹽的產量逐年增加，廢鹽的有效處置成為行業(yè)內亟需解決的重要問題，嚴重困擾產廢鹽企業(yè)的生存和可持續(xù)發(fā)展。

2、目前對化工廢鹽常用的處理方法包括回轉窯協(xié)同處置、熱解法、高溫熔融、微波處置等方法。但是，這些處理方法中工藝參數(shù)的使用缺乏統(tǒng)一標準，無法滿足化工廢鹽種類繁多、成分復雜多變的實際處置需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于化工廢鹽無害化處理的工藝參數(shù)選定方法及裝置，以至少部分解決現(xiàn)有技術的上述問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例一方面提供一種用于化工廢鹽無害化處理的工藝參數(shù)選定方法，應用于熱解模式和/或熔融模式的廢鹽處理，所述方法包括：

3、對待處理化工廢鹽進行檢測，獲取所述待處理化工廢鹽的無機組分；

4、確定所述無機組分的熔點，并確定熱解模式和/或熔融模式下的工藝參數(shù)的多組初始值；所述工藝參數(shù)包括升溫模式、反應溫度、反應時間、和反應氣氛；

5、獲取所述待處理化工廢鹽的樣品，通過實驗設備利用所述多組初始值分別執(zhí)行多組廢鹽無害化處理實驗；

6、收集所述多組廢鹽無害化處理實驗的產物，測試不同初始值條件下固體產物的總有機碳含量和氣體產物的成分；

7、根據所述固體產物的總有機碳含量和所述氣體產物的成分計算各組廢鹽無害化處理實驗下的處置消耗η，公式如下：

8、

9、其中，i為實驗組號，n為實驗的總組數(shù)，hi為所述無機組分由室溫升至所述反應溫度所吸熱量的理論值；toci為第i組實驗處理后廢鹽中總有機碳含量，tocs為處理后廢鹽中總有機碳含量的目標值；ei為第i組實驗開始至結束爐體的散熱值；mj為第j種氣體污染物的排放限值；mji為第i次實驗所得氣體產物中第j種氣體污染物的實驗值；n為氣體產物的種類數(shù)量；a、b、c、d分別為權重系數(shù)，且a+b+c+d＝1；

10、選擇η值最小且toci≤tocs的一組實驗對應的工藝參數(shù)作為最終確定的用于化工廢鹽無害化處理的工藝參數(shù)。

11、在一種優(yōu)選的實施方式中，所述確定熱解模式和/或熔融模式下的工藝參數(shù)的多組初始值包括：

12、接收模式選擇信號，根據所述模式選擇信號選擇的模式確定工作模式為熱解模式或熔融模式，并確定選擇的模式下的工藝參數(shù)的多組初始值；或者

13、分別確定熱解模式和熔融模式下的工藝參數(shù)的初始值。

14、在一種優(yōu)選的實施方式中，所述升溫模式包括快速升溫模式和慢速升溫模式。

15、在一種優(yōu)選的實施方式中，所述快速升溫模式包括直接將室溫樣品放入到達實驗設定反應溫度的反應環(huán)境中；所述慢速升溫模式包括先將樣品放入反應環(huán)境中再進行升溫，直到達到反應溫度。

16、在一種優(yōu)選的實施方式中，所述熱解模式的反應溫度最高值低于所述無機組分的熔點100℃，所述熔融模式的反應溫度最低值高于所述無機組分的熔點100℃。

17、在一種優(yōu)選的實施方式中，所述反應溫度的確定方法包括：

18、若確定反應模式為所述熱解模式或所述熔融模式，確定對應的反應溫度的最高值或最低值，根據所述熱解模式的溫度最高值依次向下遞減，或者根據所述熔融模式的溫度最低值依次向上遞增，獲得多個溫度值；

19、若無法確定反應模式是所述熱解模式還是所述熔融模式，則分別輸出所述熱解模式的多個溫度值和所述熔融模式的多個溫度值，或者以所述熱解模式的溫度最高值和所述所述熔融模式的溫度最低值為兩組對比實驗的反應溫度。

20、在一種優(yōu)選的實施方式中，所述反應時間的確定方式包括：

21、對于所述熱解模式，所述反應時間最短為20min，最長為300min，不同實驗的反應時間間隔最短為5min；

22、對于所述熔融模式，反應時間最短為2min，最長為30min，不同實驗的反應時間間隔最短為2min。

23、在一種優(yōu)選的實施方式中，所述反應氣氛包括：空氣、氧氣、氮氣、二氧化碳、或水蒸氣。

24、在一種優(yōu)選的實施方式中，所述氣體產物包括測試顆粒物、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氟化氫、或氯化氫，n的取值為6。

25、本發(fā)明實施例另一方面提供一種用于化工廢鹽無害化處理的工藝參數(shù)選定裝置，用于執(zhí)行根據上述方法或任意實施方式提供的方法，該裝置包括：

26、檢測單元，用于對待處理化工廢鹽進行檢測，獲取所述待處理化工廢鹽的無機組分；

27、樣品獲取單元，用于獲取所述待處理化工廢鹽的樣品；

28、實驗單元，用于：

29、確定所述無機組分的熔點，并確定熱解模式和/或熔融模式下的工藝參數(shù)的多組初始值；所述工藝參數(shù)包括升溫模式、反應溫度、反應時間、和反應氣氛；

30、利用所述多組初始值分別執(zhí)行多組廢鹽無害化處理實驗；

31、收集所述多組廢鹽無害化處理實驗的產物，測試不同初始值條件下固體產物的總有機碳含量和氣體產物的成分；

32、根據所述固體產物的總有機碳含量和所述氣體產物的成分計算各組廢鹽無害化處理實驗下的處置消耗η，公式如下：

33、

34、其中，i為實驗組號，n為實驗的總組數(shù)，hi為所述無機組分由室溫升至所述反應溫度所吸熱量的理論值；toci為第i組實驗處理后廢鹽中總有機碳含量，tocs為處理后廢鹽中總有機碳含量的目標值；ei為第i組實驗開始至結束爐體的散熱值；mj為第j種氣體污染物的排放限值；mji為第i次實驗所得氣體產物中第j種氣體污染物的實驗值；n為氣體產物的種類數(shù)量；a、b、c、d分別為權重系數(shù)，且a+b+c+d＝1；

35、選擇η值最小且toci≤tocs的一組實驗對應的工藝參數(shù)作為最終確定的用于化工廢鹽無害化處理的工藝參數(shù)。

36、在一種優(yōu)選的實施方式中，所述實驗單元包括反應爐、可移動反應裝置、進氣管、氣瓶、出氣管、冷阱、以及氣體分析儀，其中

37、所述反應爐上下開口，爐壁為剛玉管，所述剛玉管內設置加熱棒，并連接外部溫度控制器，所述剛玉管外設置保溫材料；

38、所述可移動反應裝置通過第一密封法蘭可拆卸地安裝在所述反應爐的下端開口處，實現(xiàn)對所述反應爐的所述下端開口的密封，所述可移動反應裝置包括樣品承載部件，用于承載所述樣品，將所述樣品輸入所述反應爐內；所述可移動反應裝置內置所述進氣管，所述進氣管的出氣口位于所述反應爐內，所述進氣管的進氣口位于所述反應爐外；

39、所述氣瓶連接所述進氣管的進氣口，用于向所述反應爐內輸入反應氣氛；

40、所述出氣管通過第二密封法蘭安裝在所述反應爐的上端開口，實現(xiàn)對所述反應爐的所述上端開口的密封，所述樣品在所述反應爐內反應生成的氣體通過所述出氣管輸出；

41、所述冷阱連接所述出氣管，所述反應爐內反應生成的氣體通過所述出氣管達到所述冷阱，對所述反應生成的氣體進行冷卻過濾；

42、所述氣體分析儀連接所述冷阱，用于對所述冷阱過濾后的氣體進行組分分析。

43、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有下述優(yōu)點：

44、通過采用本發(fā)明實施例提供的方案，能夠實現(xiàn)應用少量廢鹽快速確定無害化處理的工藝參數(shù)，適用于種類繁多、成分復雜多變的廢鹽原料確定處置工藝參數(shù)，同時如果只存在少量化工廢鹽，可以通過設置的工藝參數(shù)初始值直接處理。