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垃圾高温焚烧烟气处理技术

返回列表 来源: 翌骏环保 发布日期: 2019.04.28

垃圾高温焚烧烟气处理技术有哪些吗?下面我们一起来看看。

焚烧烟气在排入大气之前必须进行净化处理,使之达到排放标准。高效的垃圾焚烧烟气处理设备的设计和运行管理是防止垃圾焚烧厂二次污染的关键。垃圾焚烧烟气处理设备主要包括烟气除尘和烟气吸收净化两个部分。除尘器主要用于去除颗粒物,而其他污染物主要依靠烟气吸收净化装置去除。垃圾高温焚烧烟气处理技术目前主要有湿法净化、半干法净化、干法净化、NQ净化、活性炭喷射等工艺。每种工艺有多种组合方式,也各有其优缺点,以下对各种净化工艺进行探讨。

垃圾高温焚烧烟气处理技术湿法烟气净化工艺

该工艺在少数经济及技术发达的国家应用较多,通常是将烟气温度冷却至70℃左右,然后利用碱液对烟气进行清洗,其对HCl及SO2去除率高达95%以上,典型的工艺组成为喷射干燥器(调节控制烟气温度、清除较大颗粒物)+袋式除尘器(清除烟气中颗粒物)+烟气洗涤器(除酸并进一步除尘)。

烟气洗涤器吸收效率是由酸性气体扩散至碱性吸收液滴的速度所控制,必须尽可能增加气液相接触的时间及面积,以及增加提升液滴中吸收剂的浓度。

烟气洗涤器通常使用的碱液为NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。在大规模的系统中通常采用消石灰溶液。消石灰溶液与酸性气体反应后形成碱盐,其循环洗涤水必须经澄清浓缩及过滤,以防止在设备中沉积,另外洗涤后的废水成分复杂,需作进一步处理后排放。

湿法烟气净化在国外的多年实绩验证可见,其对酸性物质、有机污染物及重金属有着高去除效率(相对干法、半干法),是今后垃圾焚烧烟气净化的发展趋势。但也有其不足之处,主要表现在:产生高浓度无机氯盐及重金属的废水,需处理达标后方可排放;处理后烟气温度降低到露点以下,需再加热到140℃左右,以防止烟囱出口形成白烟现象;设备投资(为半干法的1.75倍)、运行费用也较高。

垃圾高温焚烧烟气处理技术设计

垃圾高温焚烧烟气处理技术半干法烟气净化工艺

半干法烟气净化工艺是目前国内外垃圾焚烧厂广泛采用的一种垃圾焚烧烟气净化技术。其吸收剂主要采用Ca(OH)2溶液,典型工艺组合形式为喷雾干燥吸收塔+袋式除尘器

工艺流程是石灰通过石灰浆制备系统形成石灰浆溶液(浓度10%),然后输送至吸收塔顶的石灰浆高位槽;由高位槽入吸收塔上的喷嘴(喷嘴形式分为固定喷嘴和高速旋转喷嘴两种),以喷雾的形式在吸收塔内完成对气态污染物的净化过程。石灰浆溶液中的水分在烟气的高温下蒸发,反应残留物则以干态的形式从吸收塔下部排出,携带有大量颗粒物的烟气从吸收塔排出后进入除尘器,经过除尘净化处理后经烟囱排放到大气中。在系统运行过程中,为了减少石灰吸收剂的用量,也可考虑将吸收塔下部排出含有大量未反应的吸收剂再次进入系统内部再循环。

吸收塔内烟气和石灰浆常采用顺流设计,也有少部分使用逆流设计。无论采用何种流动方式,其主要目的均为维持烟气与石灰浆微粒有充分反应的接触时间,以获得较高去除效率。半干法烟气净化对焚烧烟气酸性气体的去除率可达85%以上,此外对一般有机污染物及重金属也具有良好的去除效率,而且吸收塔不会产生废水排放。其缺点是对吸收剂品质、操作水平及喷嘴提出了较高的要求。

垃圾高温焚烧烟气处理技术干法烟气净化工艺

干法烟气净化工艺是比较传统的垃圾焚烧及废气处理工艺流程,管理方便。在20世纪80年代前采用,随着日趋严格的环保标准的推出,其应用的业绩已越来越少。典型工艺组合为干法吸收反应器(或干法管路喷射)+环保除尘设备。

垃圾焚烧产生的烟气直接进入干法反应吸收器(或干法喷射管道),与吸收器(或管道)内喷入的Ca(OH)2粉末发生化学反应。同时干法反应吸收器还有一定的降温作用,从反应吸收器出来的“气-固”两相混合物进入环保除尘设备进一步反应,并经高效过滤后,由烟囱排放到大气中。在该工艺过程中,除尘器捕集的颗粒物中含有大量未反应的吸收剂,为了降低环保除尘设备的运行成本,可以考虑将其中的一部分回用,将它们混入到新的吸收剂后进入下一轮吸收净化循环。

与上述两种净化工艺相比较,干法净化工艺简单,投资费用低,操作水平要求也不高,也不存在废水的排出。缺点是药剂的使用量(吸收剂实际喷射量)的过量系数一般要达到3以上,除酸效率也只能达50%~80%。由于药剂使用量大,也造成后续设备负荷增加,效率降低。同时,为了增加HCl等气体同吸收剂接触的几率,要求Ca(OH)2微粒能均匀分布在烟气流的横截面中,这对喷头及设备也提出了很高的要求。因而,为了顺应越来越高的环境要求,一般大型的城市垃圾焚烧较少采用此方法。

垃圾高温焚烧烟气处理技术NOx净化工艺

上述的几种工艺对颗粒物、HCl、SO2等具有很高的净化效率,同时对重金属、二曙英、呋喃等也有较高的去除效率,对NOx的去除效果则不是很明显。随着今后排放标准的提高,对烟气中NOx控制也提上了日程。

目前国外NOx净化工艺主要有两种方法:一是选择性非催化还原法(SNCR);二是选择性催化还原法(SCR)。前者是以尿素为还原剂,通过向垃圾焚烧炉第二燃烧区的烟气流中有控制喷加来还原,净化效率可达30%~50%,国外一些垃圾焚烧厂已广泛采用此项技术。后者是在催化剂存在的条件下,NOx被还原剂(一般为氨)还原成对环境无害的N2的净化方式,由于有了催化剂该反应不像SNCR需在800~1000℃下进行,在400℃以下即可完成净化。由于烟气经过环保除尘设备后温度较低,为了达到理想的反应温度,在烟气进入催化脱氮器前必须对烟气进行加热。国外实验证明,采用此净化方法其Nq排放可以控制在50mg/m³以下,故是今后焚烧烟气处理配置的发展方向。

垃圾高温焚烧烟气处理技术活性炭喷射吸附

为了满足今后越来越严格的垃圾焚烧烟气排放标准,确保重金属(尤其是Hg)和有机毒物(二噁英,呋喃)达到排放,除严格控制焚烧工艺及其相关的技术参数外,国外一些环保工程公司正逐步采用活性炭喷射来吸附上述物质作为烟气净化的辅助措施。

活性炭的特点在于其具有极大的比表面积,因而,即使喷人较少数量的活性炭,只要保证与烟气均匀混合及混合的时间,就可以达到较高的吸附净化效率。其与烟气的均匀混合一般是通过强烈的湍流来实现的,而足够长的接触吸附时间完全可以由后续的袋式除尘器来保证。一般来讲,活性炭的喷射应与袋式除尘器配套使用,活性炭的喷射位置尽可能安置在袋式除尘器的前端管路上(尽量靠前),这样活性炭通过喷嘴喷人烟气路中,与烟气强烈混合并吸附一定数量的污染物,即使其未达到饱和状态,它还可以吸附在袋式除尘器滤袋上与穿过的烟气再次充分接触,达到对重金属及有机毒物的吸附净化,使之降低限度。

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