CN103432887A - 一种垃圾焚烧烟气净化系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
一种垃圾焚烧烟气净化系统及工艺，系统包括半干式吸附塔，石灰浆制备系统，活性炭喷射系统，袋式除尘器；所述旋转喷雾器接石灰浆制备系统，半干式吸附塔顶端设置旋转喷雾器，其底端设有半干式吸附塔排放口，烟气管道进气口与半干式吸附塔连接，活性碳喷射系统设置在半干式吸附塔与袋式除尘器之间的烟气管道上，与烟气管道出气口连接的是袋式除尘器，袋式除尘器中采用的过滤介质是除尘布袋，其底端设有袋式除尘器排放口，出风口设置离心风机和烟囱；本净化系统及其净化工艺不产生废水，耗水量比湿式洗涤塔少，流程简单，投资和运行费用相对较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种净化系统及工艺，尤其涉及一种垃圾焚烧烟气净化系统及工艺。
背景技术
焚烧垃圾产生的烟气主要包括:1、酸性气体(HCl、HF、SOx等)、粉尘(颗粒物)、重金属(Hg、Pb、Cr等)和有机剧毒性污染物(二噁英、呋喃等)；HCl和HF主要是由于垃圾中含氯塑料、树脂以及其他有机物在焚烧过程中产生的；SOx主要是由垃圾中所含的硫化合物在焚烧过程中产生的，其中以SO2为主，在重金属的催化作用下，则会生成少量SO3。2、粉尘主要由焚烧产物中的无机组分构成，粒径范围≤200μm，通常在余热锅炉出口处。3、重金属包括Hg、Cd、Pb、As等，主要来自垃圾中的废电池、日光灯管、含重金属的涂料、油漆等；Hg和Cd在烟气中不仅以烟气的状态存在，同时还以气体状态存在，这是因为有些含有Hg和Cd成分的化合物在燃烧过程中挥发所产生的，当温度降低时，重金属混合物的挥发率将剧烈地降低，相应地其排放也将随之减少。4、垃圾在燃烧过程中还会产生二噁英类毒性很强的三环芳香族有机化合物，其已被世界卫生组织列为一级致癌物质；二噁英及呋喃主要是由含氯杀虫剂、除锈剂、塑料、合成树脂等成分的废弃物焚烧时产生的。
对于酸性气体的净化工艺，有湿法和干法。湿法净化工艺的污染物净化效率最高，但流程复杂，配套设备较多，并有后续的废水处理问题，一次性投资和运行费用高；干法净化工艺比较简单，投资低，运行维护方便，在很多场合是理想的选择，但干法工艺净化效率相对较低，没有提升空间。对于粉尘、重金属、二噁英的净化，随着环保要求的日益严格，电除尘器的净化效率较低，不仅不能满足脱除有机物(二噁英等)、重金属的需要，同时也不能满足粉尘排放的要求。
目前对于垃圾焚烧烟气净化的工艺或系统有很多，如中国专利（专利号为CN103185346）所公开的一种废弃物焚烧烟气净化系统及其工艺，采用喷雾脱酸、除尘器、烟气冷却器、烟气洗涤塔、烟气再热器的一套处理工艺，在后续的处理工艺中采用了烟气冷却，洗涤，再热一些列过程，浪费了能源，结构也比较复杂，维护困难。
发明内容
为解决上述现有技术流程复杂，配套设备较多，一次性投资和运行费用高，处理效率低的问题,本发明提供一种新型垃圾焚烧烟气净化系统及工艺。
本发明的技术方案是：一种垃圾焚烧烟气净化系统，包括半干式吸附塔，石灰浆制备系统，活性炭喷射系统，袋式除尘器；其特征在于：半干式吸附塔顶端设置旋转喷雾器，旋转喷雾器接石灰浆制备系统，半干式吸附塔底端设有半干式吸附塔排放口，烟气管道的进风口与半干式吸附塔连接，活性碳喷射系统设置在半干式吸附塔与袋式除尘器之间的烟气管道上，与烟气管道出气口连接的是袋式除尘器，袋式除尘器中采用的过滤介质是除尘布袋，袋式除尘器底端设有袋式除尘器排放口，袋式除尘器排放口、半干式吸附塔排放口连接着灰库，出风口设置离心风机和烟囱。所述活性炭喷射系统包括进料斗、电子称、文丘里喷射器，鼓风机，所述电子称的一端上方接进料斗，另一端下方与文丘里喷射器相连，鼓风机设置在文丘里喷射器进风端，文丘里喷射器的出风端连接到半干式吸附塔与袋式除尘器之间的烟气管道。
本系统其工艺路线是：a、焚烧烟气经进风口进入到半干式吸附塔中，焚烧烟气中的酸性气体与旋转喷雾器所喷出的氢氧化钙溶液反应生成盐类，掉落至底部从半干式吸附塔排放口排出，旋转喷雾器所喷出的氢氧化钙溶液来自石灰浆制备系统；烟气和石灰浆采用顺流或逆流设计，无论半干式吸附塔采用何种流动方式，其主要目的均为维持烟气与石灰浆微粒充分反应的接触时间，以获得较高的除酸效率。b、经半干式吸附塔处理后的烟气进入到烟气管道中，活性炭喷射系统将活性炭粉末喷到此烟气管道中，活性炭粉末与烟气在管道中充分混合，吸附烟气中的二噁英等物质；可以通过调节活性炭喷射量，达到不同的二噁英控制标准。c、半干式吸附塔内未反应完全的石灰，可随烟气进入袋式除尘器，部分未反应物将附着于袋式除尘器中的除尘布袋上与通过除尘布袋的酸气再次反应，使脱酸效率进一步提高，同时也提高了石灰浆的利用率；对于重金属净化，垃圾焚烧产生废气中挥发状态的重金属污染物，大部分在温度降低时可自行凝结成颗粒，从而被袋式除尘器收集去除。d、处理后的废气在离心风机的作用下通过烟囱排放到大气中。
本发明的有益效果在于：
一、半干式吸附塔脱酸效率较高，对HCl的去除率可超过90%。
二、对一般有机污染物及重金属也具有良好的去除效果，搭配袋式除尘器，则重金属去除效率可超过99%；。
三、不产生废水排放，耗水量比湿式洗涤塔少。
四、流程简单，投资和运行费用相对较低。
附图说明
本发明共有附图2幅。
图1为一种垃圾焚烧烟气净化系统示意图；
图2为活性炭喷射系统示意图。
图1中，1、半干式吸附塔，2、进风口，3、石灰浆制备系统，4、旋转喷雾器，5、袋式除尘器，6、灰库，7、活性炭喷射系统，8、离心风机，9、烟囱，10、半干式吸附塔排放口，11、袋式除尘器排放口。
图2中，71、进料斗，72、电子称，73、鼓风机，74、文丘里喷射器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细描述：一种垃圾焚烧烟气净化系统，包括半干式吸附塔1，石灰浆制备系统3，活性炭喷射系统7，袋式除尘器5；半干式吸附塔1顶端设置旋转喷雾器4，旋转喷雾器4接石灰浆制备系统3，半干式吸附塔1底端设有半干式吸附塔排放口10，烟气管道的进风口与半干式吸附塔1连接，活性碳喷射系统7设置在半干式吸附塔1与袋式除尘器5之间的烟气管道，与烟气管道出气口连接的是袋式除尘器5，袋式除尘器5中采用的过滤介质是除尘布袋，袋式除尘器5底端设有袋式除尘器排放口11，袋式除尘器排放口11、半干式吸附塔排放口10连接着灰库6，出风口设置离心风机8和烟囱9。所述活性炭喷射系统7包括进料斗71、电子称72、文丘里喷射器74，鼓风机73，所述电子称72的一端上方接进料斗71，另一端下方与文丘里喷射器74相连，鼓风机73设置在文丘里喷射器74进风端，文丘里喷射器74的出风端连接到半干式吸附塔1与袋式除尘器5之间的烟气管道。
其净化工艺为，在a步骤中，焚烧烟气在离心风机8的吸引力作用下，经进风口2进入到半干式吸附塔1中，水分的挥发作用可以使烟气的温度降低，同时烟气与旋转喷雾器4所喷出的氢氧化钙溶液反应生成盐类，掉落至底部从半干式吸附塔排放口10排出；石灰浆制备系统3是用来制备氢氧化钙溶液的。
在b步骤中，在半干式吸附塔1中出来的烟气进入到烟气管道中，活性炭喷射系统7将活性炭粉末喷射到烟气管道中与烟气充分接触混合，吸附去除烟气中的二噁英和部分重金属物质。
在ｂ步骤中的活性炭喷射系统，活性炭粉末投入到进料斗71中，之后通过电子称72来称活性炭粉末的多少，根据对二噁英处理要求的不同可调节活性炭粉末的用量，所述文丘里喷射器74是利用鼓风机73产生正压空气流经过文丘里喷射器74产生吸力，从而吸走与文丘里喷射器74相连的另一烟气管道内的活性炭粉末，并在正压空气流的作用下输送活性炭粉末至与文丘里喷射器74右端相连的烟气管道中。
在c步骤中，所述袋式除尘器5是由若干除尘布袋组成，用来吸附管道中处理后的烟气中的粉尘、经降温凝结成颗粒的重金属及其他颗粒物质，被拦截的污染物从袋式除尘器排放口11排出。
在a和c步骤中，经半干式吸附塔排放口10排出的盐类溶液和袋式除尘器排放口11排出的颗粒污染物共同进入到灰库6中进行集中处理。
在d步骤中，经过净化的气体在离心风机8的作用下通过烟囱9排入到大气中。
Claims (7)
1.一种垃圾焚烧烟气净化系统，包括半干式吸附塔（1），石灰浆制备系统（3），活性炭喷射系统（7），袋式除尘器（5）；其特征在于：半干式吸附塔（1）顶端设置旋转喷雾器（4），旋转喷雾器（4）接石灰浆制备系统（3），半干式吸附塔（1）底端设有半干式吸附塔排放口（10），烟气管道的进风口（2）与半干式吸附塔（1）连接，活性碳喷射系统（7）设置在半干式吸附塔（1）与袋式除尘器（5）之间的烟气管道上，与烟气管道出气口连接的是袋式除尘器（5），袋式除尘器（5）中采用的过滤介质是除尘布袋，袋式除尘器（5）底端设有袋式除尘器排放口（11），袋式除尘器排放口（11）、半干式吸附塔排放口（10）连接着灰库（6），出风口设置离心风机（8）和烟囱（9）。
2.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化系统，其特征在于：所述活性炭喷射系统（7）包括进料斗（71）、电子称（72）、文丘里喷射器（74），鼓风机（73），所述电子称（72）的一端上方接进料斗（71），另一端下方与文丘里喷射器（74）相连，鼓风机（73）设置在文丘里喷射器（74）进风端，文丘里喷射器（74）的出风端连接到半干式吸附塔（1）与袋式除尘器（5）之间的烟气管道。
3.一种垃圾焚烧烟气的净化工艺，利用权利要求1所述的系统，其特征在于：其工艺路线：a、焚烧烟气经进风口（2）进入到半干式吸附塔(1)中，焚烧烟气中的酸性气体与旋转喷雾器(4)所喷出的氢氧化钙溶液反应生成盐类，掉落至底部从半干式吸附塔排放口(10)排出，旋转喷雾器(4)所喷出的氢氧化钙溶液来自石灰浆制备系统(3)；b、经半干式吸附塔(1)处理后的烟气进入到烟气管道中，活性炭喷射系统(7)将活性炭粉末喷到此烟气管道中，活性炭粉末与烟气在烟气管道中充分混合，吸附烟气中的二噁英等物质；c、处理后的烟气再进入到袋式除尘器（5）中，袋式除尘器（5）去除烟气中冷凝的重金属颗粒，粉尘颗粒及吸附二噁英的活性炭粉末；d、最后在离心风机（8）的作用下排入到烟囱中。
4.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧烟气净化工艺，其特征在于：所述a步骤中，烟气和石灰浆采用顺流或逆流设计。
5.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧烟气净化工艺，其特征在于：所述b步骤中，对于二噁英的净化，采用活性碳喷射系统（7）与袋式净化器（5）结合除去二噁英类物质；通过调节活性炭喷射量，达到不同的二噁英控制标准。
6.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧烟气净化工艺，其特征在于：所述c步骤中，半干式吸附塔（1）内未反应完全的石灰，随烟气进入袋式除尘器（5），部分未反应物将附着于袋式除尘器（5）中的除尘布袋上与通过除尘布袋的酸气再次反应。
7.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧烟气净化工艺，其特征在于：所述c步骤中，对于重金属净化，垃圾焚烧产生废气中挥发状态的重金属污染物，大部分在温度降低时可自行凝结成颗粒、在飞灰表面凝结或被吸附，从而被袋式除尘器（5）收集去除。
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