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750t/d垃圾焚烧炉半干法与干法协同脱酸研究

北极星环保网来源:建筑学研究前沿 李及斌2018/11/7 10:25:42我要投稿

北极星环保网讯:在垃圾焚烧处理工艺中,烟气净化处理一直受到广大群众的关注。为推动我国垃圾焚烧技术健康高效的发展,国家环保总局从2001年至2014年不断更新《生活垃圾焚烧污染控制标准》,大幅提高了污染控制标准,明确烟气排放在线监控要求。我厂根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)要求,针对烟气中酸性气体的处理进行改造升级,将单一的“半干法”处理改造为“半干法与干法”协同处理,大幅地提高了烟气中酸性气体的去除效率,保证烟气处理可靠稳定运行。

生活垃圾带来严重的环境污染,威胁人类的健康和生态平衡,已成为一大公害。焚烧被认为是生活垃圾处理的有效方式之一,目前我国已建成的垃圾焚烧厂总数超过100座,且焚烧厂数量呈持续增加趋势。随着人们环保意识的增强,对焚烧厂的烟气排放要求越来越高,很多拟建的焚烧厂将采用比国标更加严格的欧盟2000标准。

从目前国内焚烧厂普遍采用的半干法或干法脱酸工艺的实际运行效果来看,很难达到欧盟2000标准。而“半干法+干法”或“干法+湿法”工艺在发达国家应用较多,处理效果均能达到欧盟2000标准。

一、酸性气体及粉尘的来源

生活垃圾中含有大量有机成分,HCl和HF主要是由垃圾中的氯化物或含氯塑料、树脂以及其他有机物在焚烧过程中产生的。烟气中原始HCl含量为600~1200mg/m3,HF含量为1~20 mg/m3;SOx主要是由垃圾中含硫化合物的焚烧过程中产生的,其中以SO2为主,在重金属的催化作用下,则会产生少量SO3,烟气中原始SOx含量为200~800 mg/m3。粉尘主要由焚烧产物的无机组分构成,粒度范围≤200μm。通常在余热炉出口处,烟气的含尘量为2000~6000 mg/m3

在整个烟气净化工艺中,针对酸性气体的去除和控制,现主流工艺分为干法、半干法、湿法以及两两结合的工艺,每种工艺均有其特征及优缺点。

主要脱酸工艺性能对比表

QQ截图20181107100137.jpg

比较三种脱酸工艺,湿法脱酸效果最好,湿法脱酸工艺能够满足EU2000排放标准的要求,但湿法与半干法、干法工艺相比较,在单元装置的流程和具体设备构造上有很大的不同,具有一定的局限性。

二、脱酸工艺的选择

1、干法除酸

干法除酸可以有两种方式,一种是干式反应塔,干性药剂和酸性气体在反应塔内进行反应,然后一部分未反应的药剂随气体进入除尘器内与酸进行反应。另一种是在进入除尘器前喷入干性药剂,药剂在除尘器内和酸性气体反应。

除酸药剂大多采用熟石灰(Ca(OH)2)和碳酸氢钠(NaHCO3)这两种,让微粒表面直接和酸性气体接触,产生化学反应,生成无害的中性盐颗粒,同烟气中粉尘和未参加反应的药剂一起截留在除尘器布袋表面,达到净化烟气的目的。

消石灰吸附HCl等酸性气体需要合适的反应温度(约140℃),而水平烟道出口烟气温度往往高于这个温度,为增加反应塔的脱酸效率,需要通过换热器或喷水调节烟气温度,一般采用喷水来控制除尘器进口温度在158±5℃。

脱酸反应过程主要有以下几种:

Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O

Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O

该工艺所产生的副产物脱酸灰呈干粉状,其化学成分为难溶解的CaSO3、CaSO4、CaCl2和飞灰。

此工艺特点是:工艺流程流畅简洁、操作简单可靠、运转率高、除尘和脱酸脱有害气体效率高、运行阻力低、运行电耗较少等特点。设备故障率低,维护简便;运行费用略高,除酸效率相对湿法和半干法较低。

2、半干法除酸

半干法除盐的吸收剂一般采用氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH)2)为原料,制备成(Ca(OH)2)溶液,在烟气净化工艺流程中通常置于除尘设备之前,因为注入石灰浆后再反应塔中形成大量的颗粒物,必须由除尘器收集去除。由喷嘴或旋转喷雾器将(Ca(OH)2)溶液喷入反应器中,形成粒径极小的液滴。

延伸阅读:

垃圾焚烧发电厂烟气干法脱酸系统温度的控制

旋转喷雾半干法脱酸技术在垃圾焚烧发电中的应用

垃圾焚烧烟气脱酸工艺

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