废弃物焚烧烟气净化系统及整体解决工艺的制作方法_4

文档序号:9360548阅读:来源:国知局
充水量调节。
[0074] 烟气洗涤塔的末端设置了烟气除雾器。净化处理后的烟气经过除雾器,水雾凝聚 成大粒径的液滴,沿除雾器中片的下部滑落,汇集到清洗段集水槽。除雾器设置了冲洗装置 以防堵塞。
[0075] 除尘器收集的飞灰,可先储存于飞灰仓,由飞灰仓底部的定量给料装置,加入飞灰 酸洗混合池,在混合池中,飞灰与酸性溶液按适当的比例充分混合后,导入洗涤池进行一定 时间的搅拌或震荡,同时,可在洗涤池中添加适当的提取剂和污泥絮凝剂,使飞灰中的各种 重金属溶解在液体中;然后可采用固液分离的方式,如离心脱水、真空脱水、压滤脱水等污 泥脱水装置将污泥脱水干化,由于一定比例的重金属等有害物质已被洗出,脱水干化污泥 能够通过相关重金属浸出浓度标准的检验,可按一般废物处置;溶解了重金属的废水排进 污水处置系统的重金属絮凝沉淀系统。在絮凝沉淀系统中,污水首先进入第一均衡池,经过 以氢氧化钠或其它碱性物质中和后的含重金属废水,排入重金属絮凝池,即反应池,在絮凝 剂的作用下,重金属离子强力螯合,生成不溶物,与污水一同排入沉淀池,在沉淀池中絮凝、 沉淀,形成少量的污泥排出,该污泥经脱水干化机的脱水、干化等制成泥饼,可进行重金属 资源化回收利用或按危险废物处置;去除重金属的污水,经过滤装置过滤,排入调质池经深 度净化后回用,产生的高盐分污水,主要污染物为无机盐,属一般工业废水,可外运处理或 排入污水处理厂。
[0076] 为防止排出烟气中微量的酸性气体导致设备腐蚀和烟气中的水雾在引风机叶轮 上形成水滴,影响引风机的动平衡,洗涤塔与引风机间设置烟气再热器,把烟气温度提升到 高于酸气的露点温度,或将引风机设置在烟气净化系统前端。
[0077] 本发明工艺过程: 焚烧炉出口烟气经过连接烟道首先进入除尘器(静电/布袋),由于此处的烟气温度 在180-220°C之间,烟气中的各种重金属分别以气态、液态、固态三种形式存在。其中,Hg和 As这二种金属的挥发温度很低,在烟气中始终为气态,其它在垃圾焚烧过程上被蒸发的重 金属在烟气温度为400-500°C时,便由于冷却形成离散的重金属或其化合物的颗粒气溶胶 固态微粒,然后生成细小烟气微粒或吸附沉淀在飞灰颗粒表面。烟气中的飞灰和小部分凝 聚在粉尘中的重金属等颗粒状物质被除尘器捕集。
[0078] -般地,被除尘器收集下的飞灰中,一般不含二恶英类有机有害物质。主要有以下 三个原因: 1. 二恶英类有机物的沸点温度为305°C,在烟道中,由于环境压力为负压,通过计算 可知沸点温度小于300°C ;根据相关文献说明和试验结果得知,二恶英的形成温度主要在 600-250 °C之间,其形成的反应过程80 %左右是在固体表面由其前期体生成的;在烟气温 度高于300°C时,由于环境温度高于沸点温度,二恶英生成后将脱离固体表面,以气态或气 溶胶的形态存在于烟气中。烟气从二恶英的沸点温度降低到200°C,只经过很短的时间,二 恶英类有机物与烟气中的颗粒物可能发生接触并吸附的时间很短; 2. 烟气中的二恶英类有机物,在温度为200°C时,主要以气态形式存在;由于烟气中未 喷入活性炭或硝石灰等,烟气中的颗粒物主要是垃圾焚烧过程中产生的飞灰,在烟气中的 浓度相对较低,与二恶英类接触的机率较小,二恶英很难与飞灰结合; 3.由于飞灰本身的比表面积较低,吸附在飞灰颗粒表面的微量二恶英类有机物质,在 流动烟气的作用下,很容易从飞灰表面脱离; 因此,对于被除尘器收集下的飞灰,一般可以忽略含有二恶英类有机有害物质这一因 素。
[0079] 烟气中的其它污染物与烟气一同进入二恶英分解去除装置,在该装置中,99. 9% 以上的二恶英类有机物被分解去除;再经低温SCR、除雾器、烟气放热器后进入烟气洗涤 塔;在烟气洗涤塔的降温作用下HCl、S0x、HF等酸性物质形成酸雾;重金属气体和微粒被雾 状喷淋液捕捉,从烟气中分离,混合在各段洗涤液中;酸性物质被吸收、中和,溶解在洗涤液 中。烟气通过洗涤塔的过程中将进一步去除烟气中的少量细小粉尘。
[0080] 烟气通过上述除尘、分解二恶英类、吸收中和酸性气体、去除重金属、深度除尘等 净化处理过程,可以满足更严格的排放标准。
[0081] 由除尘器收集的飞灰,由于会不同程度地吸附了重金属,需要进行危险性鉴别,如 果根据相关规范鉴定为危险废物,则需要与吸收了烟气中酸发生气体并溶入重金属的酸性 溶液按适当的比例混合,使飞灰中的重金属溶解在溶液中,飞灰形成的污泥经脱水干化后, 可按一般废物处置;而工艺废水经中和、絮凝、沉淀、过滤等过程,达到净化的目的。产生的 含有重金属的污泥经脱水干化,做成泥饼,用于重金属资源化回收或按危废处置。
[0082] 与除尘器相连的是二恶英类分解装置,该装置是利用催化原理,将烟气中的二恶 英类物质分解成水、二氧化碳和氯化氢;二恶英类分解装置可采用带有机械式除尘(外层 附滤袋)式,也可以采用在注入氨气后具有催化脱硝功能的装置。
[0083] 二恶英类分解反应式大体如下: Cl2HnCl8-n02+ (9+0. 5n) O2= (n-4) H 20+12C02+ (8-n) HCl 烟气经过二恶英分解装置,二恶英的去除率可达99. 99 %,排放烟气中的二恶英浓度可 持续达到0. 01-0. 03ng TEQ/mN3,低于欧盟2000标准要求的3-10倍,可以满足更严格的排 放标准。
[0084] 烟气经除尘、去二恶英类物质后,烟气中的主要污染物为重金属和HCl和S02、HF 等酸性物质,进入烟气洗涤塔。一般洗涤塔可由烟气冷却段、脱酸段、中和吸收段、洗涤段组 成,也可按各段的不同功能设置多个洗涤塔。在洗涤塔的各处理段中根据需要设置有喷嘴、 填料、液体收集装置、烟气除雾器等。为了提高酸性气体在溶液中的溶解度和实现重金属由 气态向液态和固态的转化,烟气在冷却段被降至65°C左右。烟气中的酸性气体在冷却段降 温、形成雾状酸性气体,一部分与喷淋液结合成液态酸性溶液,收集到酸洗塔底部的集水池 中。其余未被溶解的部分与烟气一同进入脱酸段,与脱酸段的喷淋液接触,溶解在喷淋液 中;烟气中残留的少量酸性物质在中和吸收段与碱性喷淋液反应,被中和吸收。烟气中的重 金属及其化合物被雾状喷淋液捕捉或在填料中气液二相接触时与液体混合,从烟气中分离 出来。
[0085] 为了进一步去除烟气中的少量灰尘和酸性污染物,并防止烟气中的盐份在烟道后 部装置中结垢或腐蚀,中和吸收段的出口,设置了烟气清洗装置,此处的清洗液采用清洁工 业用水,烟气中的少量酸性污染物、含盐水雾和微量灰尘,溶入清洗液后返回集水槽。清洁 烟气经过除雾装置,排入大气。
[0086] 烟气洗涤塔底部的酸性溶液,一部分用于飞灰的洗涤,一部分再循环用于烟气冷 却和预脱酸,剩余部分直接排到污水处理系统的第一均衡池进行去除重金属处理;该段吸 收液的补充水,可取自各清洗段的集水槽或采用其它工业用水。
[0087] 脱酸段集水槽的水,一部分供该段的喷淋,另一部分用于供给冷却段的喷淋水。其 补充水来自工业用水或清洗段的集水槽。
[0088] 中和吸收段的喷淋液为碱性溶液,一般采用NaOH溶液。碱液循环栗将该段集水槽 的溶液加压输送到喷淋层中,通过雾化喷嘴形成雾滴,与烟气进行高效的气、液传质,去除 烟气中未被溶解的酸性污染物。之后中和吸收液返回该段集水槽,循环使用并根据水质情 况连续或间断地地向脱酸段排放;补充水可取自清洗段集水槽或工业用水。
[0089] 由于烟气洗涤过程中,烟气中的气态的HCl、HF酸性气体在冷却段、脱酸段中与水 接触,被迅速吸收成液态酸;30 2在穿过气/液分界面时,在水中溶解成亚硫酸,SO 3与水反 应生成硫酸,使洗涤塔下集水池中的洗涤液具有较强的酸性。这部分酸性液体可首先用于 飞灰的洗涤,然后处理其中溶解的重金属。一般地,液灰比大约为40时,飞灰中的重金属的 溶出率较高。洗涤塔下集水池中的酸性溶液可按最佳液灰比在飞灰洗涤池中与飞灰混合, 并可针对各种重金属离子在不同浸取液的溶解度不同的特征,可适度额外添加适当的化学 浸取剂,搅拌或震荡萃取,以达到各类重金属的最佳溶出效果。酸洗后的飞灰通过固液分离 形成了污泥,由于其中各类重金属已有一定的比例的浸出,经脱水干化,能够满足按相关浸 出试验检测的标准,不需要固化稳定化,按一般废物处置。
[0090] 溶解了重金属的废液排进重金属絮凝沉淀系统,经过以氢氧化钠或其它碱性物质 中和后的含重金属废水,在絮凝剂的作用下,重金属离子强力螯合,生成不溶物,絮凝、沉 淀,形成少量的污泥由沉淀池的底部排出,该污泥经脱水、干化,制成泥饼,进行重金属回收 或按危险废物处置;去除重金属的污水排入污水处理系统经深度净化后回用。酸性溶液是 系统本身产生,洗飞灰。减少耗材的使用。混
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