一种半干法垃圾焚烧烟气净化工艺的制作方法

文档序号:19830108发布日期:2020-02-04 12:20阅读:302来源:国知局
本发明涉及焚烧烟气净化的
技术领域
,尤其是涉及一种半干法垃圾焚烧烟气净化工艺。
背景技术
:近年来,随着中国城市化进程的加快以及人民生活水平的提高,城镇生活垃圾迅速增加,引起的环境污染问题日益严重。与垃圾填埋相比,焚烧处理优势明显,未来生活垃圾的处置将以焚烧为主。但是垃圾焚烧会产生有毒有害气体如sox、hc、hf、二恶英等。垃圾焚烧烟气净化处理技术解决方案通常用消石灰通过湿法、干法或者半干法进行处理出去烟气中的酸性物质,再通活性炭吸附二噁英等有毒物质后,过滤即可得到较为干净的烟气,从而进行排放。半干法通常是将石灰浆液通过雾化与烟气混合,使得烟气中的酸性物质与石灰浆液雾滴之间进行传质以及反应,从而去除烟气中的酸性物质。上述中的现有技术方案存在以下缺陷:半干法处理烟气时,由于石灰浆液需要通过管道输送至管道的顶部进行雾化,石灰浆液在输送的过程中容易发生局部的团聚现象,使得石灰浆液雾化后的雾滴中氢氧化钙的浓度存在一定的差异性,对于烟气的除酸效果下降。技术实现要素:针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种半干法垃圾焚烧烟气净化工艺,通过在石灰浆液中添加助剂提高石灰浆液的分散效果,进而使得石灰浆液的雾化浓度更加均匀。本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种半干法垃圾焚烧烟气净化工艺,包括如下步骤:s1:配制脱酸浆液,并通入脱酸塔上的旋转喷雾器中;s2:将焚烧炉产生的烟气通入脱酸塔中,并启动旋转喷雾器产生雾化的脱酸浆液雾滴对烟气进行脱酸处理,形成脱酸副产物;s3:将脱酸副产物通过布袋除尘器后,经烟囱排出净化烟气;通常上述3个步骤即可净化焚烧的烟气。本发明进一步设置为:所述脱酸浆液由包括以下重量份数的成分混合得到:通过采用上述技术方案,烟气进入脱酸塔后与雾化后的脱酸浆液之间通过相互的传质过程发生反应,从而将烟气中的sox、hc、hf等酸性废物吸收除去。质量浓度为15%~25%的氢氧化钙浆液为脱酸浆液中的主体成分,在通过脱酸塔中的旋转雾化器进行雾化后,可以与烟气中的酸性污染物成分进行中和反应,生成颗粒物沉淀,落入脱酸塔的收集装置中。在脱酸浆液中添加的聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠为氢氧化钙浆液的分散剂,通过两种不同的分散剂对氢氧化钙浆液进行分散,并保持浆液在通入管道后的分散均匀性,以避免浆液在管道内由于流动而产生的不均匀性,使得部分氢氧化钙容易在管道的内侧壁上发生结垢。添加的阻垢添加剂对氢氧化钙浆液中氢氧化钙的结晶具有明显的阻碍作用,以降低氢氧化钙在管道内侧壁上的结垢现象。本发明进一步设置为:所述阻垢添加剂包括以下重量百分比的组分:硫酸镁30~40%;腐殖酸钠40~60%;乙二胺四乙酸二钠10~20%。通过采用上述技术方案,阻垢添加剂中添加的硫酸镁、腐殖酸钠在加入到石灰浆液中后,可以形成较好的缓冲效应,能够有效降低石灰浆液中产生的部分碳酸钙沉降,提高浆液的分散均匀性。同时可以通过控制腐殖酸钠的浓度降低氢氧化钙形成晶体的结晶效率,从而减少结垢的产生。而在阻垢添加剂中添加的乙二胺四乙酸二钠也可以和腐殖酸钠形成较好的协同作用,对于石灰浆液产生一定的缓冲效果,使得当硫酸镁与腐殖酸钠的缓冲效应减弱时,石灰浆液依然可以获得一定的结晶抑制效果,降低结垢的概率。本发明进一步设置为:所述脱酸浆液的排入脱酸塔内的流量与烟气的流量比为(3-5)l/min∶(12-18)l/min。本发明进一步设置为:所述脱酸塔与布袋除尘器之间连接的烟气流通管道内喷入有用于吸附二噁英和重金属的吸附粉剂,所述吸附粉剂的喷入量与流过烟气流流通管道横截面的烟气流量比例为(5-10)g∶(2-4)l,所述脱酸塔与布袋除尘器之间连接的烟气流通管道的内侧壁上涂覆有一层调湿涂层。通过采用上述技术方案,脱酸塔与布袋除尘器之间连接的烟气流通管道内喷入有用于吸附二噁英和重金属的吸附粉剂,使得在除去酸性污染物后的烟气中的二噁英和重金属离子也可以得到有效地去除,然后再通布袋除尘器去除颗粒物后得到净化后的可以进行排放的烟气。通过对吸附粉剂与烟气流量之间的调节,使得吸附粉剂可以处于一个最适宜的添加量,不造成对烟气中的二噁英和重金属离子的去除不干净,以及过量使用的浪费。管道的内侧壁上涂覆有一层用于保护管道内层的调湿涂层,避免管道内壁由于烟气的流动带动吸附粉剂对管道内侧壁的打击而使得管道的内侧壁受到磨损。本发明进一步设置为:所述吸附粉剂包括以下重量份数的组分:预处理活性炭粉130~260份;改性天然沸石粉100~180份。通过采用上述技术方案,活性炭粉由于其多孔结构可以同时兼具吸附二噁英和重金属离子的功能,而天然沸石也由于其多孔结构可以两者进行吸附,而且天然沸石对于重金属离子具有更加优良的吸附效果。预处理活性炭粉和改性天然沸石粉对于二噁英和重金属离子的吸附效果得到提高。本发明进一步设置为:所述预处理活性炭粉由普通活性碳粉通过预处理制备得到,制备过程包括如下步骤:步骤a:将普通活性碳粉用去离子水进行5~10次的水洗,然后用烘箱在100~110℃下烘干,得到活性炭a;步骤b:取用与步骤a中得到的活性炭a质量的1~5%的zn(no)2·6h2o混合,在910~930℃的恒温下活化3~4h,活化过程中通入流量为0.6~0.8l/min的co2气体,最终冷却后得到活性炭b;步骤c:步骤b中得到的活性炭b在浸入质量浓度为0.3~0.5%的乙二胺二邻苯基乙酸钠溶液中,浸泡3~5h后,在50~60℃的烘箱中烘干,即得到预处理活性碳粉。本发明进一步设置为:所述改性天然沸石粉的改性过程具体包括以下步骤:步骤a:将天然沸石粉用去离子水进行2~3次的水洗,然后再用去离子水煮沸2-3h后,自然风干,得到沸石粉a;步骤b:将步骤a中得到的沸石粉a加入3.2-4mol/l的氢氧化钠溶液中,在70~80℃下浸泡7~9h后,冷却烘干,得到沸石粉b;步骤c:将沸石粉b研磨过筛后即得到改性天然沸石粉。通过采用上述技术方案,未进行预处理活性炭粉和未改性天然沸石粉,一方面由于孔径的大小和数量较少,对于二噁英和重金属离子的吸附系效率较低,需要投入的量过多,而投入的量过多就会增大吸附粉剂与管道的碰撞次数,从而使得管道更易发生磨损。另一方面未进行预处理活性炭粉和未改性天然沸石粉吸附的二噁英和重金属离子的量较低,且容易发生脱附而影响吸附效率,所以对活性炭的二次活化后,使得活性炭的孔率得到提高。对天然沸石用氢氧化钠进行改性后,对于金属离子的吸附量得到提高。两者的吸附效率都得到较大的改进。本发明进一步设置为:所述调湿涂层由包括以下重量份数的组分制备得到:通过采用上述技术方案,环氧树脂和环氧树脂固化剂作为涂层的主要成分起到成膜的作用,而硅烷偶联剂对环氧树脂与管道内侧壁之间进行架桥,使得环氧树脂涂层涂覆的稳固性得到增强。填料锌粉的添加对于涂层的强度增加具有一定的效果。同时,部分锌粉可以与管道之间形成原电池以提高管道的耐腐蚀能力,提高管道的使用寿命。而且当涂层发生磨损时,暴露的锌粉容易与管道内的活性炭发生原电池反应而生产锌离子,锌离子对于管道具有一定的阻垢效果,使得当管道进行清洗时,可以有效地防止水中的钙盐以及镁盐在磨损处进行结垢。与现有技术相比,本发明的有益效果是:1、通过在脱酸浆液中添加分散剂以及除垢添加剂提高浆液中的氢氧化钙的分散性,使得脱酸浆液在雾化时的分散均匀性得到提高,进而提高对烟气的脱酸效果;2、通过在脱酸塔与布袋过滤器之间的管道内喷入吸附粉剂使得烟气中的二噁英以及重金属离子等有毒物质可以被吸收出去,提高烟气的净化程度;3、通过在脱酸塔与布袋过滤器之间的管道内侧壁上涂覆一层调湿涂层,以对管道起到保护作用。具体实施方式下面结合实施例,对本发明进行详细描述。实施例1:本发明公开的一种半干法垃圾焚烧烟气净化工艺,具体包括如下步骤:s1:配制脱酸浆液,并通入脱酸塔上的旋转喷雾器中,脱酸浆液的排入脱酸塔内的流量与烟气的流量比为3l/min∶12l/min;s2:将焚烧炉产生的烟气通入脱酸塔中,并启动旋转喷雾器产生雾化的脱酸浆液雾滴对烟气进行脱酸处理,形成脱酸副产物;s3:脱酸副产物通过脱酸塔与布袋除尘器之间连接的烟气流通管道内的吸附粉剂吸附后,通过布袋除尘器,最后经烟囱排出净化烟气,所述吸附粉剂的喷入量与流过烟气流流通管道横截面的烟气流量比例为5g∶2l;通常上述3个步骤即可净化焚烧的烟气。其中的脱酸浆液由包括以下重量份数的成分混合得到:脱酸浆液中的阻垢添加剂包括以下重量百分比的组分:硫酸镁30%;腐殖酸钠60%;乙二胺四乙酸二钠10%。吸附粉剂包括以下重量份数的组分:预处理活性炭粉130份;改性天然沸石粉100份。其中,预处理活性炭粉由普通活性碳粉通过预处理制备得到,制备过程包括如下步骤:步骤a:将普通活性碳粉用去离子水进行5次的水洗,然后用烘箱在100℃下烘干,得到活性炭a;步骤b:取用与步骤a中得到的活性炭a质量的1%的zn(no3)2·6h2o混合,在910℃的恒温下活化3h,活化过程中通入流量为0.6l/min的co2气体,最终冷却后得到活性炭b;步骤c:步骤b中得到的活性炭b在浸入质量浓度为0.3%的乙二胺二邻苯基乙酸钠溶液中,浸泡3h后,在50℃的烘箱中烘干,即得到预处理活性碳粉。改性天然沸石粉的改性过程具体包括以下步骤:步骤a:将天然沸石粉用去离子水进行3次的水洗,然后再用去离子水煮沸3h后,自然风干,得到沸石粉a;步骤b:将步骤a中得到的沸石粉a加入3.2mol/l的氢氧化钠溶液中,在70℃下浸泡7h后,冷却烘干,得到沸石粉b;步骤c:将沸石粉b研磨过筛后即得到改性天然沸石粉。脱酸塔与布袋除尘器之间连接的烟气流通管道的内侧壁上涂覆有一层调湿涂层。调湿涂层由包括以下重量份数的组分制备得到:实施例2~5与实施例1的区别在于脱酸浆液中的各组分按重量份数计为下表。实施例6~9与实施例1的区别在于氢氧化钙浆液的浓度计为下表。实施例10~15与实施例1的区别在于阻垢添加剂中的各组分按重量百分比计为下表。实施例16~19与实施例1的区别在于吸附粉剂中的各组分按重量份数计为下表。实施例20~23与实施例1的区别在于调湿涂层中的各组分按重量份数计为下表。对比例对比例1与实施例1的区别在于脱酸浆液中未加入聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠;对比例2与实施例1的区别在于脱酸浆液中未添加阻垢添加剂;对比例3与实施例1的区别在于烟道内添加未经过预处理活性炭;对比例4与实施例1的区别在于烟道内添加未经过改性的天然沸石粉。检测方法1、二氧化硫检测采用hj/56-2000固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法对实施例1和对比例1~2中的烟气进行检测,检测结果如下表。实施例so2含量(mg/nm3)实施例168对比例1155对比例280结论:通过上述检测后得到的结果可以看出,实施例1中处理后排放的烟气中的so2含量已经降低至一个比较低的水平,远低于国家污染物排放标准中规定的二氧化硫排放限值,且对比例1的so2排放含量高于实施例1,说明本发明中在石灰浆中加入聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠对于石灰浆液可以进行更好地分散,从而提高了对于烟气中的二氧化硫的吸收效率。在通过实施例1与对比例2以及实施例2与对比例2之间的对比可以得到,在石灰浆液中添加的阻垢添加剂对于石灰浆液吸收so2的影响不大,可以在起到防止管道内发生结垢的同时不影响石灰浆液的结垢。2、二噁英检测采用gc/hrms法对经过处理后的烟气进行检测,检测结果如下表:实施例二噁英类浓度(teqng/m3)实施例10.1对比例30.8对比例41.2结论:通过上表的测试结果可以得出,实施例1中排放的烟气中的二噁英含量远低于对比例3和对比例4,说明采用经过预处理后的活性炭和经过改性的天然沸石对烟气中的二噁英进行吸附效果更佳,提高了烟气中二噁英的去除效率。以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 
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