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煙氣脫硫脫硝技術(shù)是應(yīng)用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工業(yè)的一項鍋爐煙氣凈化技術(shù)。氮氧化物、硫氧化物是空氣污染的主要來源之一。固廢處理煙氣脫硫脫硝除塵技術(shù)都有哪些?
01、固廢處理煙氣尾氣處理流程
02 、石灰漿液儲存制備系統(tǒng)與活性炭噴射系統(tǒng)
①石灰漿系統(tǒng)
石灰倉設(shè)計容量
熟石灰品質(zhì)
石灰漿液濃度
石灰漿泵的選型
石灰漿噴入量的控制與耗量預(yù)估
?、诨钚蕴肯到y(tǒng)
活性炭倉設(shè)計容量
活性炭噴射裝置
活性炭計量與耗量預(yù)估
03、活性炭噴射系統(tǒng)的運行
使用合格的活性炭粉,所使用的活性炭粉的品質(zhì)符合下表的要求。
對活性炭特性的基本要求
活性炭噴射系統(tǒng)的運行
活性炭粉的噴射量應(yīng)不小于基準(zhǔn)量;
維護好活性炭粉供應(yīng)系統(tǒng),防止發(fā)生輸送管道堵塞現(xiàn)象;
活性炭粉噴射系統(tǒng)應(yīng)保持連續(xù)工作,備用系統(tǒng)應(yīng)保持備用工作狀態(tài);
活性炭噴射的均勻性:定期檢查噴嘴腐蝕程度
04、干法脫酸塔
垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣首先通過脫硫凈化塔進行脫酸處理,可以去除煙氣中含有的酸性氣體(如:SOx、HCI、HF和少量的重金屬等)。
脫硫凈化塔主要的故障表現(xiàn)在:
1、脫硫塔積灰堵塞;
2、輸送脫酸剤裝置堵塞;
3、漏風(fēng)量大。
05、布袋除塵器
袋式除塵系統(tǒng)中的布袋由不同材料的纖維制成濾布,對尾氣進行過濾,達到除塵及吸附二噁英的目的。煙塵顆粒在濾布表面堆積形成致密的薄層,因此布袋式除塵器對去除率一般都很高。受布袋材料的耐熱強度限制,尾氣溫度一般須控制在250℃左右,低于二噁英的在合成溫度。
1、布袋除塵器的運行
布袋除塵器主要的故障表現(xiàn)在:
?、佟⒉即鼡p壞;②、布袋運行阻力逐漸增大:③、漏風(fēng)量大;④、旁通閥不嚴(yán)造成粉塵排放粉塵排放不合格;⑤、清灰噴吹的效果不好;⑥、煙氣量與實際過濾的煙氣量差別大,過濾風(fēng)速高。
主要的問題出現(xiàn)在漏風(fēng)。導(dǎo)致除塵器壁面腐蝕,噴吹管位置發(fā)生變化導(dǎo)致布袋袋口損壞等。
使用合格布袋產(chǎn)品,布袋材料應(yīng)選用耐高溫、耐腐蝕的產(chǎn)品;
定期清灰,清灰時要避免損壞布袋材料;
要有布袋損壞的監(jiān)控手段,做到及時發(fā)現(xiàn)及時更換。
2、典型布袋除塵器結(jié)構(gòu)及參數(shù)
布袋除塵器型式為下進氣,外濾袋、脈沖噴吹清灰;
PLC程控;進行定期或壓降控制啟動清灰系統(tǒng);
啟動循環(huán)預(yù)熱系統(tǒng);
袋籠:316L不銹鋼、碳鋼或碳鋼鍍塑;
濾袋材質(zhì):PPS(聚苯硫醚)、玻纖、P84(聚酰亞胺)和PTFE(名四氟乙烯);
目前,垃圾焚燒項目大多選用PTFE+PTFE覆膜;PTFE經(jīng)PTFE覆膜處理后,濾料的過濾精度,表面光潔度,耐腐蝕、耐磨、耐酸堿性、韌性和強度均得以大幅度提升,壽命可達4年,可實現(xiàn)粉塵零排放。
06、SCR脫硝系統(tǒng)
用以去除煙氣中氮氧化物,采用的工藝為SCR或SNCR。
?、賁CR(選擇性催化還原)脫硝;使用催化劑,還原劑(無水氨、氨水或尿素)與煙氣中的氮氧化物,SCR系統(tǒng)脫硝效率80-95%。
SCR最早由日本于60-70年代后期完成商業(yè)運行,至80年代中期歐洲也成功實現(xiàn)SCR的商業(yè)運行。
有效反應(yīng)溫度范圍較SNCR低的多,約320-400℃。
最普遍使用的還原劑為氨。
?、赟NCR(選擇性非催化還原)脫硝
無催化劑的條件下,還原劑(無水氨、氨水或尿素)與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)生成無害的氨和水,從而去除煙氣中的氮氧化物,SNCR系統(tǒng)的脫硝效率因要求的反應(yīng)溫度較高,因此,垃圾焚燒項目的去除率較低,約40-50%。
反應(yīng)原理:NOx+還原劑→氮氣+水
反應(yīng)溫度:850℃-1200℃
還原劑:氨、尿素
催化劑:不用催化劑,鍋爐爐膛作為反應(yīng)器,不需要另外的反應(yīng)器
使用合格的尿素或氨水,所采購的尿素或氨水的品質(zhì)應(yīng)分別符合《尿素標(biāo)準(zhǔn)》(GB2440)和《液體無水氨》(GB536)的要求;
要根據(jù)NOx排放濃度和爐膛溫度的變化控制尿素溶液或氨水噴射量;
07、二噁英的治理
1、二噁英的定義
人們通常所說的二噁英指的是多氯二苯并二噁英(PCDDs)、多氯二苯呋喃(PCDDs)的統(tǒng)稱,共有210種同族體。
二噁英是一種無色無味、毒性嚴(yán)重的脂溶性物質(zhì),是目前發(fā)現(xiàn)的無意識合成的毒性最強的化合物,是氰化物的130倍、砒霜的900倍,有"世紀(jì)之毒"之稱。其中2、3、7、8-四氯化鉀毒性的1000倍以上。
二噁英化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,熔點較高,極難溶于水,可以溶于大部分有機溶劑,是無色無味的溶脂性物質(zhì),所以非常容易在生物體內(nèi)積累。自然界的微生物和水解作用對二噁英的分子結(jié)構(gòu)影響較小,因此,環(huán)境中的二噁英很難自然降解清除。二噁英在705℃以下時是相當(dāng)穩(wěn)定的,高于此溫度即開始分解。
2、二噁英的生成途徑
原生垃圾帶有:垃圾本身若含微量二噁英,燃燒溫度不高會導(dǎo)致其未經(jīng)破壞而排出
焚燒爐內(nèi)生成:焚燒過程中因溫度較低或停留時間太短,含氯有機前體物(如聚氯乙烯、氯酚等)部分氯化產(chǎn)生生成
焚燒爐外再合成:煙氣中未燃盡的有機物在飛灰中的重金屬(特別是CuCI2)催化和300-500℃下重新生成;其最佳生成溫度300℃;
注:影響二噁英生成的因素很復(fù)雜,對反應(yīng)表面、催化劑、反應(yīng)物、水分、氯源、燃燒條件以及反應(yīng)機理的研究都有待進一步深化。
3、二噁英的防治
控制燃燒溫度:二噁英的最佳生成溫度為300℃,但是在400℃以上時,仍然有二噁英生成的可能。當(dāng)溫度達到850-1000℃時,二噁英將無法生成。因此,控制燃燒溫度達到850℃區(qū)域停留時間≥2s,徹底分解煙氣中的二噁英。
提高燃燒效率:因為二噁英的生成與燃燒效率有直接關(guān)系,CO的碳可能參與二噁英的生成反應(yīng)。因此,供養(yǎng)充足,減少CO的生成,可以間接地減少二噁英的生成;煙氣中比較理想的CO濃度指標(biāo)是低于60mg/m3O2濃度不少于6%,在爐膛及二次燃燒室的停留時間不小于2s;
加強煙道氣溫度控制:一般新建的大型焚燒廠都有廢熱回收系統(tǒng),煙道氣自燃燒室進入該系統(tǒng)后,溫度將逐漸降低至250-350℃左右,而此溫度范圍又恰巧是:二噁英生成反應(yīng)(DeNovo合成反應(yīng))的最佳區(qū)域,因此,必須將焚燒爐出來的煙氣在短時間內(nèi)驟降至150℃以下,以確保有效遏止二噁英的再生成;
化學(xué)加藥:向煙道中噴入NH3或噴入CaO等吸收HCI,以抑制前驅(qū)物質(zhì)的生成。
煙氣末端凈化采用活性炭噴射吸附法去除;噴霧塔入口煙道布置活性炭導(dǎo)入裝置,噴入比表面積大于700m2/g的活性炭以吸附二噁英、重金屬。
選用新型袋式除塵器,控制除塵器入口處的煙氣溫度低于200℃,并在進入袋式除塵器的煙道上設(shè)置活性炭等反應(yīng)劑的噴射裝置,進一步吸附二噁英;
在生活垃圾焚燒廠中設(shè)置先進、完善和可靠的全套自動控制系統(tǒng),使焚燒和凈化工藝得以良好執(zhí)行;
通過分類收集或預(yù)分揀控制生活垃圾中氯和重金屬含量高的物質(zhì)進入垃圾焚燒廠;
由于二噁英可以在飛灰上被吸附或生成,所以對飛灰應(yīng)用專門容積收集后作為有毒有害物質(zhì)送安全填埋場進行無害化處理,有條件時可以對飛灰進行低溫(300-400℃)加熱脫氯處理,或熔融固化處理后再送安全填埋場處置,以有效地減少飛灰中二噁英的排放。
08、在線監(jiān)測系統(tǒng)運行管理
檢測儀表定期檢驗與標(biāo)定
傳感器的定期更換
煙氣取樣管路伴熱系統(tǒng)定期檢查
09、垃圾焚燒飛灰處理系統(tǒng)
飛灰產(chǎn)生于煙氣凈化過程,主要為燃燒產(chǎn)生的粉塵、石灰和活性炭與煙氣化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。噴霧塔和布袋除塵器下部灰斗手機的飛灰,經(jīng)密閉式輸送設(shè)備輸送到飛灰·儲倉。
飛灰產(chǎn)生量(經(jīng)驗數(shù)據(jù)):占垃圾處理量的4-5%。因飛灰含重金屬、二噁英,屬危險廢棄物。
飛灰收集、輸送與儲存
飛灰處理系統(tǒng)設(shè)備依照最不利工況條件,保證系統(tǒng)設(shè)備可適應(yīng)各種工況運行條件。
飛灰輸送系統(tǒng)設(shè)備為密閉式,可采用埋刮板輸送機、CS型齒索式輸送機、氣力輸送設(shè)備。
飛灰儲倉的設(shè)計容量:至少滿足3天的貯存量。
輸送設(shè)備與飛灰儲倉:設(shè)計電加熱設(shè)備,以避免飛灰吸潮、板結(jié)而導(dǎo)致堵料。
1、垃圾焚燒飛灰來源
2、飛灰的穩(wěn)定化處理
飛灰穩(wěn)定化處理方法:酸洗處理、藥劑固化、水泥固化、水泥+藥劑固化和高溫反應(yīng)熔融。
綜合投資成本、運行成本和效果,首選的穩(wěn)定化處理方法為"水泥+藥劑固化",即飛灰中添加一定比例的水泥、螯合劑,飛灰中i的重金屬同水泥、螯合劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進而穩(wěn)定化,以達到降低飛灰中有害成分析出的可能性。
飛灰穩(wěn)定化系統(tǒng)的組成;
?、偎鄡Υ?、輸送與計量系統(tǒng)
②飛灰儲存、輸送與計量系統(tǒng)
③螯合劑與稀釋誰的儲存、輸送與計量系統(tǒng)
?、芑鞜挋C
?、蒺B(yǎng)護
3、重金屬飛灰的穩(wěn)定化處理
為防止重金屬再溶出,重金屬飛灰須經(jīng)過穩(wěn)定化處理,降低其浸出毒性,方能最終處置。一般采用固化或化學(xué)穩(wěn)定化處理;
水泥固化:一般采用波特蘭(普通硅酸鹽)水泥,但對于重金屬含量特別高的飛灰,應(yīng)使用超快硬水泥等特殊的水泥。
藥劑穩(wěn)定化:加入含氮和含硫的有機螯合劑與重金屬反應(yīng)生成不溶性重金屬化合物,使其沉積下來,多與水泥固化混合使用。
熔融固化(玻璃化):高溫熔融反應(yīng),是重金屬固結(jié)在生成的玻璃體中。
4、飛灰穩(wěn)定化工藝流程
5、飛灰穩(wěn)定化
6、飛灰處理系統(tǒng)的運行
對飛灰要密閉收集、密閉存放,不得泄漏于環(huán)境中。
廠內(nèi)配備飛灰穩(wěn)定化處理系統(tǒng)的,要保證飛灰穩(wěn)定化處理系統(tǒng)的正常運行,穩(wěn)定化后的各項指標(biāo)要滿足最終處置的技術(shù)要求。
廠內(nèi)未配備飛灰穩(wěn)定化處理系統(tǒng)的,要建立飛灰外運、暫存和處置登記制度,對飛灰的去向和處置情況進行詳細(xì)記錄。
目前國內(nèi)垃圾焚燒廠的飛灰一般經(jīng)水泥固化后送往危險廢物填埋場填埋處理,費用一般需1000元/噸以上。
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