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煙氣脫硫脫硝技術是應用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工業的一項鍋爐煙氣凈化技術。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與活性炭噴射系統
?、偈覞{系統
石灰倉設計容量
熟石灰品質
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估
?、诨钚蕴肯到y
活性炭倉設計容量
活性炭噴射裝置
活性炭計量與耗量預估
03、活性炭噴射系統的運行
使用合格的活性炭粉,所使用的活性炭粉的品質符合下表的要求。
對活性炭特性的基本要求
活性炭噴射系統的運行
活性炭粉的噴射量應不小于基準量;
維護好活性炭粉供應系統,防止發生輸送管道堵塞現象;
活性炭粉噴射系統應保持連續工作,備用系統應保持備用工作狀態;
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在:
1、脫硫塔積灰堵塞;
2、輸送脫酸剤裝置堵塞;
3、漏風量大。
05、布袋除塵器
袋式除塵系統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在:
?、?、布袋損壞;②、布袋運行阻力逐漸增大:③、漏風量大;④、旁通閥不嚴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,過濾風速高。
主要的問題出現在漏風。導致除塵器壁面腐蝕,噴吹管位置發生變化導致布袋袋口損壞等。
使用合格布袋產品,布袋材料應選用耐高溫、耐腐蝕的產品;
定期清灰,清灰時要避免損壞布袋材料;
要有布袋損壞的監控手段,做到及時發現及時更換。
2、典型布袋除塵器結構及參數
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;
啟動循環預熱系統;
袋籠:316L不銹鋼、碳鋼或碳鋼鍍塑;
濾袋材質: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,可實現粉塵零排放。
06、SCR脫硝系統
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系統脫硝效率80-95%。
SCR最早由日本于60-70年代后期完成商業運行,至80年代中期歐洲也成功實現SCR的商業運行。
有效反應溫度范圍較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生成無害的氨和水,從而去除煙氣中的氮氧化物,SNCR系統的脫硝效率因要求的反應溫度較高,因此,垃圾焚燒項目的去除率較低,約40-50%。
反應原理:NOx+還原劑→氮氣+水
反應溫度:850℃-1200℃
還原劑:氨、尿素
催化劑:不用催化劑,鍋爐爐膛作為反應器,不需要另外的反應器
使用合格的尿素或氨水,所采購的尿素或氨水的品質應分別符合《尿素標準》(GB2440)和《液體無水氨》(GB536)的要求;
要根據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)的統稱,共有210種同族體。
二噁英是一種無色無味、毒性嚴重的脂溶性物質,是目前發現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。
二噁英化學性質非常穩定,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,所以非常容易在生物體內積累。自然界的微生物和水解作用對二噁英的分子結構影響較小,因此,環境中的二噁英很難自然降解清除。二噁英在705℃以下時是相當穩定的,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,燃燒溫度不高會導致其未經破壞而排出
焚燒爐內生成: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雜,對反應表面、催化劑、反應物、水分、氯源、燃燒條件以及反應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系,CO的碳可能參與二噁英的生成反應。因此,供養充足,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,煙道氣自燃燒室進入該系統后,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(DeNovo合成反應)的最佳區域,因此,必須將焚燒爐出來的煙氣在短時間內驟降至150℃以下,以確保有效遏止二噁英的再生成;
化學加藥:向煙道中噴入NH3或噴入CaO等吸收HCI,以抑制前驅物質的生成。
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置活性炭等反應劑的噴射裝置,進一步吸附二噁英;
在生活垃圾焚燒廠中設置先進、完善和可靠的全套自動控制系統,使焚燒和凈化工藝得以良好執行;
通過分類收集或預分揀控制生活垃圾中氯和重金屬含量高的物質進入垃圾焚燒廠;
由于二噁英可以在飛灰上被吸附或生成,所以對飛灰應用專門容積收集后作為有毒有害物質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、在線監測系統運行管理
檢測儀表定期檢驗與標定
傳感器的定期更換
煙氣取樣管路伴熱系統定期檢查
09、垃圾焚燒飛灰處理系統
飛灰產生于煙氣凈化過程,主要為燃燒產生的粉塵、石灰和活性炭與煙氣化學反應產物。噴霧塔和布袋除塵器下部灰斗手機的飛灰,經密閉式輸送設備輸送到飛灰·儲倉。
飛灰產生量(經驗數據):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
飛灰處理系統設備依照最不利工況條件,保證系統設備可適應各種工況運行條件。
飛灰輸送系統設備為密閉式,可采用埋刮板輸送機、CS型齒索式輸送機、氣力輸送設備。
飛灰儲倉的設計容量:至少滿足3天的貯存量。
輸送設備與飛灰儲倉:設計電加熱設備,以避免飛灰吸潮、板結而導致堵料。
1、垃圾焚燒飛灰來源
2、飛灰的穩定化處理
飛灰穩定化處理方法:酸洗處理、藥劑固化、水泥固化、水泥+藥劑固化和高溫反應熔融。
綜合投資成本、運行成本和效果,首選的穩定化處理方法為"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、螯合劑發生化學反應進而穩定化,以達到降低飛灰中有害成分析出的可能性。
飛灰穩定化系統的組成;
?、偎鄡Υ?、輸送與計量系統
?、陲w灰儲存、輸送與計量系統
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3、重金屬飛灰的穩定化處理
為防止重金屬再溶出,重金屬飛灰須經過穩定化處理,降低其浸出毒性,方能最終處置。一般采用固化或化學穩定化處理;
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,應使用超快硬水泥等特殊的水泥。
藥劑穩定化:加入含氮和含硫的有機螯合劑與重金屬反應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,是重金屬固結在生成的玻璃體中。
4、飛灰穩定化工藝流程
5、飛灰穩定化
6、飛灰處理系統的運行
對飛灰要密閉收集、密閉存放,不得泄漏于環境中。
廠內配備飛灰穩定化處理系統的,要保證飛灰穩定化處理系統的正常運行,穩定化后的各項指標要滿足最終處置的技術要求。
廠內未配備飛灰穩定化處理系統的,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記錄。
目前國內垃圾焚燒廠的飛灰一般經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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