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徐州垃圾厂废气处理设备

产品时间:2020-11-27

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简要描述:

徐州垃圾厂废气处理设备
焚烧作为无害化彻底、减可资源化利的一种处理技术已经成为当今社会生活垃圾处理的重要技术。然而,每吨垃圾焚烧后会产生5000~7000m的废气,如何控制烟气中污染物的排放浓度也日益受到人们的广泛关注,笔者主要从烟气中污染物组分及相应的处理技术方面进行综述,总结在生活垃圾焚烧发电厂中烟气处理技术研究应用进展,从而提出了今后垃圾焚烧烟气处理的研究方向。

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徐州垃圾厂废气处理设备

1、烟气中污染物组分

垃圾焚烧烟气组成极其复杂,主要污染物有烟尘(飞灰)、酸性气体、重金属和二恶英类等。烟尘颗粒物主要是垃圾焚烧过程中烟气夹带的不可燃物质或燃烧过程产生的微小惰性无机颗粒状物质,如灰分、无机盐类、可凝结的气体污染物及有害的重金属氧化物。酸性气体及氮氧化物主要来源于垃圾中特定组分的燃烧过程。研究表明,HC1的浓度受垃圾中含氯有机物的影响高于无机氯化物。

重金属类污染物主要来源于生活垃圾中含有的废旧电池,主要包括铅、汞、铬、镉、砷及其化合物以及其他重金属及其化合物,当垃圾中有机氯化物含量高时,烟气中的重金属以铬为主要成分,当垃圾中无机氯化物高时,烟气中的重金属以铅为主要成分。有机污染物主要为二恶英类物质,有研究表明250~350℃的温度范围易

产生二恶英,李晓东等提出垃圾中氯含量超过2.1%时二恶英的增加量更为明显,R.Takeshita等提出控制高温烟气中HC1气体的含量有利于控制二恶英的生成量。

我国2010年发布了《生活垃圾焚烧污染控制标准》征求意见稿,对垃圾焚烧烟气的排放标准作出了更为严格的限制,部分指标达到欧洲EU2000/76/EC标准,由此可见,合理有效的烟气处理技术是保障垃圾焚烧发电厂推广实施的必要条件。

2、烟尘、重金属及二恶英的脱除工艺

2.1烟尘的脱除

烟尘脱除主要采用除尘器,根据CJJ90_-2009生活垃圾焚烧处理工程技术规范要求,生活垃圾焚烧厂烟气净化系统必须设置袋式除尘器。目前,采用机械炉排炉的垃圾焚烧厂除尘装置多采用袋式除尘器;采用循环流化床的垃圾焚烧厂由于含尘量高,多采用“旋风除尘器+袋式除尘器”组合工艺。

袋式除尘器主要利用预涂粉尘、滤袋表面积附尘等技术,对有害有毒气体进行处理和过滤,除尘效率可达99.50%~99.99%,能长期稳定运行,适应工艺负荷变化引起的风量波动,有效捕集10tzm以下的微尘,粉尘排放浓度可稳定达到<50mg/m甚至5mg/m3以下。FE是目前国内外垃圾焚烧发电厂应用较为普遍的滤料,其水解稳定性、耐酸,碱性、耐磨性及氧化稳定性均为优,使用年限为3-4a,但其价格较高。其他滤料难以抵御垃圾焚烧炉烟气的腐蚀,使用寿命较短。

2.2重金属及二恶英的脱除

传统的垃圾焚烧厂烟气中重金属和二恶英的常用脱除工艺为“活性炭喷射+袋式除尘器”。此工艺能有效吸附烟气中的重金属及二恶英,活性炭的添加量为100mg/m左右,脱除效率可达95%以上。

GORE公司研制出的Remedia催化滤料,能有效分解脱除二恶英,脱除效率高达90%以上,烟气中二恶英浓度将小于0.1ng—TEQ/m3。Y.Ide等采用TiO2/V205/WO3催化剂在选择性催化还原(SCR)装置中研究了垃圾焚烧烟气中二恶英和相关化合物的分解,分解率高达90%。

陈彤等对150t/d焚烧流化床锅炉不同工况下湿法除尘器前后烟气中二恶英的含量进行研究,得出不同工况下湿法除尘器对二恶英的脱除效率均达到85%以上。因而,在烟气净化处理装置的基础上进行低温催化技术研发是烟气处理的研究方向之一。

3、酸性污染物的脱除工艺

国内外常用的垃圾焚烧烟气中酸性污染物的脱除工艺主要有干法、湿法和半干法3种。国外垃圾焚烧发电厂常采用湿法和机械旋转喷雾半干法烟气净化工艺,国内已建成的垃圾焚烧发电厂大多采用机械旋转喷雾半干法工艺或循环流化法和干法净化工艺。

3.1干法工艺

干法脱酸工艺是将碱性脱酸物质直接喷射在烟道内,流程简单,设备投资约为半干法的80%,工艺过程不产生废水,设备故障率低,维护方便,但钙硫比偏高,脱酸剂耗量大,致使飞灰产生量大。

E.Jannelli等在RDF(垃圾衍生燃料)焚烧模拟实验中,采用Ca(OH)2作为吸收剂处理HCI,脱除率可达到99%。姚宇平指出在用石灰或消石灰作为吸收剂进行干法脱酸时,更应该注重其Blaine比表面积。郭一鑫采用干法烟气净化系统进行烟气处理,HC1的脱除率可达到97%,SO2的脱除率>90%。吴立等研究表明,电石渣的脱酸效果与纯Ca(OH)相当,可替代纯Ca(OH):,降低处理成本。孙向军等提出碳酸氢钠的经济性较熟石灰差,但脱除效率更高。

2008年,江苏科林集团引进了一种新的干法脱酸工艺——NSK工艺。从锅炉出来的烟气经双流雾化器喷出的水雾急速冷却到160℃左右后,在NSK混合器内与消石灰、活性炭充分混合,中和烟气中的酸性气体,吸附二恶英等有害成分,确保酸性气体达标排放。

 徐州垃圾厂废气处理设备

 

1.1有机污染物

有机污染物主要为二噁英类物质,具有毒性。生活垃圾焚烧烟气中含有的二噁英,一部分是原生垃圾自身含有的微量二噁英,由于二噁英的热稳定性较强,在焚烧过程中有一小部分未发生反应,直接进入烟气;大部分的二噁英是在焚烧过程及焚烧炉尾部烟道中重新合成。

1.2酸性气体

焚烧产生的酸性气体主要是NOx、SOx、HCl、HF,主要来源于垃圾中特定组分的燃烧过程。研究表明,HCl的浓度受垃圾中含氯有机物的影响高于无机氯化物。

1.3重金属

重金属类污染物主要来源于生活垃圾中含有的废旧电池,废旧电子元件以及各种重金属废料所含的部分重金属及其化合物在焚烧过程中的蒸发,主要包括铅、汞、铬、镉、砷及其化合物以及其他重金属及其化合物。当垃圾中有机氯化物含量高时,烟气中的重金属以铬为主要成分,当垃圾中无机氯化物高时,烟气中的重金属以铅为主要成分。

这些蒸发的物质一部分在高温下直接变为气态,以气相的形式存在于烟气中;还有一部分与焚烧烟气中的颗粒物结合,以固相的形式存在于烟气中;另有相当一部分重金属分子进入烟气后被氧化,并凝聚成很细小的颗粒物。

1.4颗粒物

烟尘颗粒物主要是垃圾焚烧过程中烟气夹带的不可燃物质或燃烧过程产生的微小惰性无机颗粒状物质,如灰分、无机盐类、可凝结的气体污染物及有害的重金属氧化物。

二、不同种类烟气污染物的控制

2.1酸性气体净化

(1)湿法。国外早已经得到运用,其主要是把碱性物质当做吸收剂,这样一来就能够让酸性气态污染物得到很好的净化效果。湿法净化要分成两个阶段,而相关设备则主要使用的是吸收塔。

当前湿式烟气脱硫技术被采用的比较普遍,其不但拥有良好的装置、而且也不需要太多的造价,另外,设备在操作和维修方面都显得比较简单,不过缺点同样明显,比如必须要对生态反应物再进行处理,在工艺操作方面显得较为繁琐,而且投资成本巨大。

(2)干法。此种方法无法提高污染物的清除能力,而想要加强对酸性气态污染物的清理,那么就一定要让固态吸收剂尽可能多的存在于烟气里,并维持合理的湍流度,这样的话,就能够让吸收剂拥有足够的面积。

在干法当中,使用多的吸收剂为Ca(OH)2,粉末。其工艺组成的方式通常是利用喷道进行喷射,然后结合高效除尘器进行清理工作。当烟气渗入进除尘器当中的时候,会形成消石灰,之后往里面喷射Ca(OH)2粉末。而之所以要这么做,主要原因就是要将烟气里所存在的酸性气体排除,从而让HCI、HF能够达到所规定的排放浓度范围。

往烟气里面,能够排除烟气里所含有的重金属物质。干法的优势主要在于能够形成固态反应物,这样就能够直接对污染物进行清理,而并不是要和湿法一样去进行两次清理。

(3)半干法。此方法是上述两种方法相结合的产物。其优势在于净化率高,同时不用对反应物做两次清理。不过此方法必须要具备一定的操作能力,而这就需要丰富的实操经验后才能够取得理想的清理效果。

烟气一定要停留较长的时间,这样就能够形成足够的化学反应,如此一来,就可以实现高效清污的效果。同时还可以让反应生成物里所存在的水分全部蒸发,并后以固态的方式被全部清理,所以如何设置合理的停留时间,是半干主要的工作。

此外,反应产物的清除效果如何,净化反应塔内部的温度差异具有决定性的影响。不仅是停留时间以及温度差异,喷雾水平同样能够决定净化工艺效果。所以在工作期间,一定要认真处理上面所提到的内容,如若不然的话,就会让烟气污染物控制工艺出现问题。

2.2颗粒污染物净化

(1)布袋除尘器能够实现环保的果。目前,国外在处理生活垃圾焚烧烟气的时候,普遍使用布袋除尘器,同时,此设备能够使用很长时间,通常能达到2年以上,性能好的则能够至少使用6年。

(2)布袋除尘器具有较强的除尘能力,无需较多的占地面积,特别是这些年以来,因为制造水平的进一步提高,让经常出现的磨损情况都得到了一定程度的缓解,从而让布袋除尘器获得了更加广泛的运用。

(3)在运行、维修故障等方面,能够运用自动化的管控方式去解决,这样便实现了不停机分室检修,如此一来,就让操作变的更加简单,从而确保清理工作顺利的进行。

2.3重金属去除

金属离子含有很多的吸附量,使用活性炭所具备的吸附强度,不但能够让烟气里所具备的一些碳氢化合物得到吸收,同时还能够吸收一些布袋除尘器不能够吸收的超细粉尘,此外,也能吸附粉尘上的重金属物质。

活性炭吸附后,布袋清除器能够很好的清除重金属物质,美国相关部门已经将其视作掌控重金属的重要技术。同时,我国所使用的半干法烟气反应塔、活性碳吸附、布袋除尘器等相关技术已经让烟气重金属浓度实现了国家所规定的标准,而且很多都比国家所的标准限制要低。

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