一种火化机烟气一体化处理装置及处理方法与流程

本发明涉及烟气治理领域，尤其涉及一种火化机烟气一体化处理装置及处理方法。

背景技术：

遗体火化过程中，释放出多种气体，是一个复杂的混合污染源。其中氮氧化物、恶臭和二噁英是社会各界关注的重点。殡葬业(遗体火化)已经被作为优先开展二噁英减排的六大重点行业之一。另外，烟气中释放出来的恶臭，具有强烈的刺激性气味，给周边环境带来严重影响。目前，我国殡仪馆火化机的烟气大多采用半干法脱酸和布袋除尘，该工艺装置仅对烟气中的二氧化硫和颗粒物做处理。对于恶臭、氮氧化物和二噁英并没有深度处理能力。因此，需对排放烟气中的氮氧化物、恶臭和二噁英进行进一步净化处理。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有火化机烟气处理设备的不足，提供一种火化机烟气一体化处理装置及处理方法，彻底解决火化机烟气污染问题，使烟气中的氮氧化物、恶臭和二噁英得到深度净化。

本发明为解决上述问题所采取的技术方案是：

一种火化机烟气一体化处理装置，包括：气气换热区、等离子反应区、高压引入区和降温吸收区；

气气换热区，用于对火化机产生的原烟气和经过净化处理后待排放的净化烟气进行热交换，使得火化机产生的原烟气降温，经过净化处理后待排放的净化烟气升温；

等离子反应区，连接气气换热区，用于发生等离子反应，对降温后的原烟气进行净化处理，去除烟气中的氮氧化物、恶臭和二噁英；

高压引入区，设于等离子反应区上，用于将高压电源电压引入等离子反应区中使得等离子反应区发生等离子反应；

降温吸收区，连接等离子反应区和气气换热区，用于对经过等离子反应区的烟气进行降温和吸收处理，经过降温吸收区处理后的烟气为待排放的净化烟气，待排放的净化烟气经过气气换热区换热后排出装置外。

于本发明一实施例中，包括换热塔和反应塔，所述气气换热区和降温吸收区设于换热塔上，所述气气换热区设于所述降温吸收区的上方；所述高压引入区和等离子反应区均设于所述反应塔上；所述高压引入区设于所述等离子反应区上方。

于本发明一实施例中，所述气气换热区设有原烟气进口通道、原烟气出口通道以及待排放烟气管道；原烟气进口通道用于将火化机产生的原烟气通入气气换热区；原烟气出口通道连通气气换热区和等离子反应区，用于将经过气气换热区降温的原烟气通入等离子反应区中；待排放烟气管道的一端连通降温吸收区，另一端通过烟囱与外界连通；经过降温吸收区处理后的烟气进入待排放烟气管道，经过升温后从烟囱排出。

于本发明一实施例中，高压引入区设有高压电源和固定在反应塔内的绝缘子瓷套，所述等离子反应区设有放电极和接地极，放电极连接高压电源，绝缘子瓷套套设于放电极连接高压电源的一端的外侧，接电极接地，高压电源将高压引入放电极。

于本发明一实施例中，所述反应塔的底部通过降温吸收区入口烟道连通换热塔的底部，经过等离子反应区处理的烟气经过该降温吸收区入口烟道进入降温吸收区。

于本发明一实施例中，所述降温吸收区入口烟道倾斜设置。

于本发明一实施例中，所述降温吸收区包括从下至上依次设置的填料层、第一喷淋层、除雾层和第二喷淋层。

于本发明一实施例中，所述填料层中的填料选用不锈钢或者陶瓷鲍尔环。

于本发明一实施例中，所述除雾层采用丝网或屋脊式折板。

本发明还提供一种火化机烟气一体化处理方法，采用以上任一实施例所述的火化机烟气一体化处理装置对火化机产生的烟气进行处理，包括以下步骤：

将火化机产生的原烟气经过布袋除尘处理后通入气气换热区，和经过净化处理后待排放的净化烟气进行热交换，使得火化机产生的原烟气降温，经过净化处理后待排放的净化烟气升温；

经过气气换热区降温后的烟气通入等离子反应区；高压引入区将高压电源电压引入等离子反应区中，使得等离子反应区发生等离子反应，去除烟气中的氮氧化物、恶臭和二噁英，并产生hno3和no2；

经过等离子反应区的烟气通入降温吸收区，吸收烟气中的hno3和no2，得到待排放的净化烟气，待排放的净化烟气通入气气换热区，和火化机产生的原烟气进行热交换，待排放的净化烟气升温后排放。

本发明相比于现有技术的有益效果是：

本发明中，火化机产生的高温烟气中含有氮氧化物、恶臭和二噁英等污染物，经气气换热区换热降温后进入等离子反应区，在高压电源的作用下，电晕放电等离子反应区产生大量的高能电子、自由基、自由基衍生物和其他活性粒子，其中恶臭和二噁英被高能电子直接轰击或者被自由基氧化成无害小分子，氮氧化物被氧化为hno3和no2，经等离子反应区作用后的烟气进入降温吸收区，其中hno3和no2以及部分无害可吸收的小分子被吸收进入水体。之后获得超净的待排放烟气，气气换热区与高温原烟气换热后消白往外排放。

本发明提供的火化机烟气一体化处理装置及处理方法，在不产生白烟的情况下，同时深度处理火化机烟气中氮氧化物、恶臭和二噁英的一体化装置。处理后的尾气中氮氧化物浓度不超过75mg/nm³，恶臭去除效率大于85％，二噁英去除效率大于60％。该一体化处理装置设计合理，污染物去除效率高，安装使用方便、占地面积小。

附图说明

图1为本发明火化机烟气一体化处理装置主视图；

图2为本发明火化机烟气一体化处理装置俯视图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1、2所示，本发明提供一种火化机烟气一体化处理装置，包括：气气换热区14、等离子反应区5、高压引入区1和降温吸收区9。

气气换热区14，用于对火化机产生的原烟气和经过净化处理后待排放的净化烟气进行热交换，使得火化机产生的原烟气降温，经过净化处理后待排放的净化烟气升温；

等离子反应区5，连接气气换热区14，用于发生等离子反应，对降温后的原烟气进行净化处理，去除烟气中的氮氧化物、恶臭和二噁英；

高压引入区1，设于等离子反应区5上，用于将高压电源电压引入等离子反应区5中使得等离子反应区发生等离子反应；

降温吸收区9，连接等离子反应区5和气气换热区14，用于对经过等离子反应区5的烟气进行降温和吸收处理，经过降温吸收区9处理后的烟气为待排放的净化烟气，待排放的净化烟气经过气气换热区14换热后排出装置外。

本发明的火化机烟气一体化处理装置使用时，首先将火化机烟气通过气气换热区14中进行降温，降温后的烟气通入等离子反应区5，通过高压引入区1引入高压脉冲电源电压，电晕放电使得等离子反应区5内产生大量高能电子、自由基、自由基衍生物和其他活性粒子，其中恶臭和二噁英被高能电子直接轰击或者被自由基氧化成无害小分子，氮氧化物被氧化为hno3和no2，之后烟气通入降温吸收区9，降温吸收区9可喷淋碱液，使得hno3和no2以及其他可被水体吸收的物质被吸收进入水体中。此时，烟气中的氮氧化物、恶臭和二噁英已被清除干净，之后烟气经过气气换热区14升温后消白往外排放。

火化机烟气一体化处理装置包括换热塔100和反应塔200，所述气气换热区14和降温吸收区9设于换热塔100上，所述气气换热区14设于所述降温吸收区9的上方；所述高压引入区1和等离子反应区5均设于所述反应塔200上；所述高压引入区1设于所述等离子反应区5上方。该一体化处理装置仅包括两个塔，结构紧凑、使用方便，占地面积小。

所述气气换热区14设有原烟气进口通道15、原烟气出口通道4以及待排放烟气管道17；原烟气进口通道15用于将火化机产生的原烟气通入气气换热区14；原烟气出口通道4连通气气换热区14和等离子反应区5，用于将经过气气换热区14降温的原烟气通入等离子反应区5中；待排放烟气管道17的一端连通降温吸收区9，另一端通过烟囱与外界连通；经过降温吸收区9处理后的烟气进入待排放烟气管道17，经过升温后从烟囱排出。气气换热区14合理利用原烟气的高温对待排放的烟气进行换热，既避免了最终排放烟气产生白烟的问题，同时合理利用资源，节省能源。

高压引入区1设有高压电源2和固定在反应塔200内的绝缘子瓷套3，所述等离子反应区5设有放电极7和接地极6，放电极7连接高压电源2，绝缘子瓷套3套设于放电极7连接高压电源2的一端的外侧，绝缘子瓷套3起到绝缘作用，同时，绝缘子瓷套3固定在反应塔200内，作为放电极7的承重吊点；接地极6接地，高压电源2将高压引入放电极7。通过高压电源2引入高压电源电压，放电极7和接地极6之间产生大量高能电子、自由基、自由基衍生物和其他活性粒子。高压电源2可以采用脉冲高压电源或高频高压电源。

所述反应塔200的底部通过降温吸收区入口烟道8连通换热塔100的底部，经过等离子反应区5处理的烟气经过该降温吸收区入口烟道8进入降温吸收区9。

所述降温吸收区入口烟道8倾斜设置，更加利于烟气进入降温吸收区9。

所述降温吸收区9包括从下至上依次设置的填料层10、第一喷淋层13、除雾层11和第二喷淋层13’，第一喷淋层13和第二喷淋层13’均包括喷头，喷头通过管道连接水泵12，通过水泵12提供喷淋动力。进入降温吸收区9的烟气向上扩散，第一喷淋层13和第二喷淋层13’中通入碱液，吸收烟气中的hno3和no2，经过除雾层11除去水雾，最后再通入气气换热区14升温。

所述填料层10中的填料选用不锈钢s316l或者陶瓷鲍尔环。

所述除雾层11采用丝网或屋脊式折板，材质可以为s316l。

本发明的工作原理为：高温原烟气(温度在155℃左右，经布袋除尘处理后再通入本发明一体化处理装置中)由原烟气进口通道15进入气气换热区14，经气气换热区14换热后，温度降低至100℃左右，由原烟气出口通道4引入至等离子反应区5，等离子反应区5在高压电源2的作用下电晕放电产生高能电子和自由基等活性粒子，其中烟气中的恶臭和二噁英被高能电子直接轰击或者被自由基氧化成无害小分子，氮氧化物被氧化为hno3和no2，经等离子反应区5作用后的烟气由降温吸收区入口烟道8进入降温吸收区9，其中hno3和no2以及部分无害可吸收的小分子第一喷淋层13和第二喷淋层13’喷洒于填料层10上的吸收液(含有氢氧化钠)所吸收并进入水体。被吸收后的饱和烟气经除雾层11除雾处理，除雾后的低温净烟气进入气气换热区14与高温原烟气换热后升温至95℃以上，升温后的净烟气由烟囱16往外排放。

综上所述，本发明的火化机烟气一体化处理装置，火化机产生的高温烟气中含有氮氧化物、恶臭和二噁英等污染物，经气气换热区14换热降温后进入等离子反应区5，在高压电源2的作用下，电晕放电等离子反应区5产生大量的高能电子、自由基、自由基衍生物和其他活性粒子，其中恶臭和二噁英被高能电子直接轰击或者被自由基氧化成无害小分子，氮氧化物被氧化为hno3和no2，经等离子反应区5作用后的烟气进入降温吸收区9，其中hno3和no2以及部分无害可吸收的小分子被吸收进入水体。之后获得超净的待排放烟气，气气换热区14与高温原烟气换热后消白往外排放。

本发明提供的火化机烟气一体化处理装置，在不产生白烟的情况下，同时深度处理火化机烟气中氮氧化物、恶臭和二噁英的一体化装置。处理后的尾气中氮氧化物浓度不超过75mg/nm³，恶臭去除效率大于85％，二噁英去除效率大于60％。该一体化处理装置设计合理，污染物去除效率高，安装使用方便、占地面积小。

本发明还提供一种火化机烟气一体化处理方法，采用以上任一实施例所述的火化机烟气一体化处理装置对火化机产生的烟气进行处理，包括以下步骤：

将火化机产生的原烟气经过布袋除尘处理后通入气气换热区14，和经过净化处理后待排放的净化烟气进行热交换，使得火化机产生的原烟气降温，经过净化处理后待排放的净化烟气升温；

经过气气换热区14降温后的烟气通入等离子反应区5；高压引入区1将高压电源电压引入等离子反应区5中，使得等离子反应区5发生等离子反应，去除烟气中的氮氧化物、恶臭和二噁英，并产生hno3和no2；

经过等离子反应区5的烟气通入降温吸收区9，吸收烟气中的hno3和no2，得到待排放的净化烟气，待排放的净化烟气通入气气换热区14，和火化机产生的原烟气进行热交换，待排放的净化烟气升温后排放。

应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。