化工危险废物焚烧的烟气净化工艺分析
来源:    发布时间:2019-12-20    

北极星大气网讯:摘要: 根据化工危废燃烧烟气污染物的生成机理,对它们各自的操控技能进行了剖析,并结合实际工程事例,合理改善了二次污染物的操控技能,即二噁英操控技能的优化、烟气脱酸工艺的优化和NOx操控技能的优化。

现在,常用的处理处置危险废物的办法包含海洋处置、燃烧、化学与生化处理、固化处理等,旨在完成资源化、无害化和减量化。近年来,燃烧技能的运用越来越广泛,它是一种于燃烧炉放置危废,使其可燃成分氧化分化的处理办法。而在燃烧技能中,因作业连续性好、运用寿命长、运转安稳、技能老练等特色,反转窑燃烧技能显示出较强的优势。但由于近几年反转窑燃烧技能开展过快,而相关技能要害点又开展滞后,因而带来了烟气排放不合格等问题。

1烟气中污染物的生成与操控

1.1酸性气体的生成与操控

酸性气体污染物首要由氮氧化物、氯化物和硫氧化物组成,其在燃烧过程中,固体废物中所含的Cl、S等化合物首要发作HCI、SO2。首要选用湿式、半干式及干式洗气等办法对燃烧烟气中HCI、SO2等酸性气体加以操控。

NOx的生成机理首要来自助燃燃料燃烧生成NOx,在高温下空气中氮气氧化生成NO及在燃烧时废物中含氮成分生成NOx这3个方面。现在操控NOx的办法首要有:

(1)挑选性非催化复原法(SNCR)

向燃烧炉内喷入氨水或尿素,经过复原反响后终究构成CO2、水和氮气,烟气中氮氧化物下降。

(2)挑选性催化复原法(SCR)

SCR体系脱硝作用很高。烟气中的NO。与氨水等复原剂反响,在催化剂的作用下,烟气中的NOx转化为水和氮气。

(3)燃烧操控法

保持合适的炉膛温度和安稳,温度型NO。生成的条件是温度>1400V,因而要想操控其的生成,可经过合理的供风(下降燃烧场的氧气浓度),操控炉膛温度(削减炉膛内部部分高温的发作)。

1.2粉尘及重金属污染物的生成与操控

比如可凝聚的气体污染物、灰分等慵懒无机物是燃烧烟气中粉尘的首要成分。重金属污染物包含砷、铬、铅等元素态氧化物及氯化物等。经过高温燃烧后,废物中的重金属物质,部分蒸发进入烟气,部分存留在灰渣中。

现在,燃烧尾气处理体系去除重金属均选用活性炭吸附的办法,终究经过布袋除尘器搜集进行安全填埋。在袋式除尘器后,蒸发性强、沸点低的重金属汞仍有少数以气体状况存在,但由于其溶于水的特性,终究在酸吸收塔内被洗刷液去除。

1.3二噁英的生成与操控

二噁英是多氯二苯并呋喃PCDFs和多氯二苯并对二噁英PCDDs这2类化合物的总称。二噁英的生成机理首要有:①直接开释机理;②高温气相反响机理;③前驱物组成机理;④从头组成反响机理。

2化工危废燃烧过程中烟气净化工艺

2.1工艺流程

传统的烟气净化选用的技能和工艺是烟气急冷+干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘+湿法脱酸。

该项目选用的烟气净化技能和工艺是烟气高温脱硝+烟气急冷+干法脱酸+活性炭粉喷发+布袋除尘+两级湿法脱酸+静电除雾器+活性炭吸附床。

2.2烟气净化工艺的优化

2.2.1操控N0。的技能优化

(1)反转窑温度的操控

经历数据标明,在1000oC下NOx的生成量为1300V下的1/10。首先要保持合适的炉膛温度和炉膛燃烧安稳,才干操控NOx的生成。在反转窑,该项目设置红外测温仪,主动操控炉膛温度经过长途监测来完成。该项目还选用了组合燃烧器,以保持炉膛的安稳燃烧,并对反转窑头罩供风口的结构进行了优化,有用削减氮氧化物等污染物的排放。

(2)优化安置二次风

选用2次燃烧,在反转窑内将氧气含量操控在6%~10%,使在弱复原气氛下物料进行一次燃烧,促进氮化合物转化为N2,充沛燃烧在二燃室进行,使有害物质彻底燃尽。

为有用削减NO的生成,需对二次风进风合理安置。该项目是在二燃室缩口直段安置二次风散布器,烟气扰动的添加运用文丘里效应,一起在同一截面上均匀散布风喷嘴,切向进入二燃室后,一个设想圆会在中心构成。

在二次风的扰动下,燃烧烟气螺旋上升,添加烟气活动的行程,在二燃室内烟气的停留时刻延伸,烟气停留时刻大于2.0s,

烟气中的有害物质彻底分化。

(3)脱氮体系优化

将脱硝反响体系设在余热锅炉榜首回程。脱硝选用SNCR法(非催化法)操控NO。,而SNCR技能的要害是温度窗口的挑选。

在喷发口邻近,该项目设置热电偶,窗口温度930C作用最佳,设为900~1000"C。一起将NO。剖析体系设置在锅炉出口,对NOx浓度实时监测,向PLC传送收集到的NOx浓度信号,根据浓度数值,PLC对尿素溶液喷发量值进行调整,输出喷发流量操控信号,终究将定量的尿素溶液经过喷发体系喷入燃烧炉内,在锅炉内尿素溶液热分化出氮,并在适温下与锅炉内的NOx发作复原反响,复原成水和氮气,终究烟气中氮氧化物被脱除。

本项目复原剂为尿素溶液。该体系选用人工上料制造复原剂,由现场的软水管道将装备所需软水送至尿素溶液制造罐,制形成40%尿素溶液,这以后经过离心泵组,将溶液运送至储存罐,经过在线稀释计量分配模块,40%的尿素溶液被稀释成5%的尿素溶液后,经过分配计量设备分配至喷发体系喷发雾化。本项目储存罐设置电加热设备,运送管道蒸汽伴热,以避免尿素溶液再结晶。一起为避免喷嘴超温与阻塞,喷枪设置压缩空气护风,还选用分层对称安置,预留接口12个,为确保脱硝作用,可依照工况,对喷枪喷发方位进行调整。在模块化规划理念下,本项目SNCR体系简直一切的设备均安装在预先经过工厂测验的模块上,选用的流量操控体系先进,剖析现场收集到的数据后,输出流量操控信号,完成主动化全程操控。

2.2.2脱除酸性气体工艺优化

为进步脱酸作用,本项意图烟气净化工艺为传统的干法+湿法脱酸工艺晋级为干法+双湿法洗刷脱酸。

(1)干法脱酸

为完成脱酸,将净化吸收剂Ca(OH)2粉参加脱酸塔内。烟气中的HF、HCI、SO,和S0:等和脱酸塔内Ca(OH)2发作化学反响,生成CaF2、CaCl2、CaSO3、CaSO4等。一起烟气中存在C02,Ca(OH)2耗费一些生成CaCO2,燃烧发作的飞灰和这些构成的颗粒物一起进入布袋除尘器,由布袋除尘器中的滤袋滤除。

选用双湿法洗刷处理烟气,有预冷器(预冷水池给水来自洗刷水池,将洗刷水经过洗刷排水泵定时送入预冷水池。部分回用运用后预冷器,其他排入污水站,既削减了高浓度盐水量,又下降了洗刷塔碱耗量。有主动切换体系设置在预冷水给水管路上,可经过气动球阀主动接换到备用预冷水管路,并主动发动预冷水泵,以确保预冷水安稳作业)增设在洗刷塔前,使烟气温度降至约70。C,再进入洗刷塔,洗刷塔挑选筛板塔,塔内烟气中的酸性气体(HF、HCI、SO2)选用NaOH中和吸收。运用洗刷循环泵保持在必定pH值范围内的碱液。波纹板除雾器有设在洗刷塔出口,对塔中气体夹藏的液滴经过除雾器别离,3~5um的雾滴可有用去除。除雾器带有可间歇地喷入高压清洁水的冲刷喷头,以清洗除雾器,旨在将其上或许沉积的盐类物质去除。

2.2.3二噁英操控技能优化

(1)静电除雾工艺优化

经湿法洗刷后,烟气中含水率较高,若直接经过烟囱排放,会有白色烟羽发作,因而,以往项目将烟气加热器设置在洗刷塔后,把烟气温度加热至大于110oC后排放。该项目更改为静电除雾器,将烟气中的气溶胶、液滴及水雾运用其别离和去除。使上述问题得到处理,一起进一步去除了烟气中的超细颗粒物(吸附于飞灰外表的二嗯英类物质),处理了气溶胶中二嗯英超支问题。

(2)活性炭吸附工艺的优化

经过研讨发现,二噁英存在的首要形状是颗粒物,所以需对粉尘的排放量严格操控,最有用去除二嗯英的办法是活性炭喷发吸附+布袋除尘,还能使重金属汞的排放浓度下降。

考虑到物料成分具较大的波动性,本项目将活性炭吸附床(选用分仓规划,共有3个均能满意运用要求的分仓组成。吸附层设置压力及温度测点,根据活性炭运用状况、仓内阻力替换运用。一起旁通有设置,吸附设备的调整根据运用需求)增设在静电除尘器后端,再次净化烟气中的二噁英及重金属等污染物,保证烟气合格排放。

3结语

反转窑燃烧体系现有的烟气净化工艺存在许多亟待改善的当地,如洗刷水中气溶胶状况的二嗯英类物质添加、活性炭吸附形成二次污染、SNCR体系NH,逃逸等,经过该体系的一切规划环节的操控,结合项目出资等各种因素,针对不同的物料及项目状况加以运用,批改工艺规划内容,跟着此工艺会日益完善,完成无害化、减量化的化工危废物处置。