垃圾焚烧发电烟气中酸性污染物的去除方法及技经比较-北极星固废网

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生活垃圾焚烧发电时，烟气中产生的产要污染物有酸性气体、烟尘、重金属等物质，不同的污染物需要装备不同的处理技术、工艺和设备。例如，针对烟气中产生的酸性气体，其主要成分由SOx(硫氧化物)、NOx(氮氧化物)、HCl(盐酸)等组成，其中NOx的去除原理为化学还原反应(SNCR或SCR技术);而SOx、HCl的去除原理为酸碱中和反应。本文重点介绍SOx、HCl的去除方法及工艺技术经济比较。

一.酸性气体SOx、HCl的来源及含量

生活垃圾焚烧烟气中的SOx主要由SO2构成，产生于原生垃圾中含硫化合物焚烧氧化所致(主要为有机硫，也有部分源于无机硫)。HCl来源于原生垃圾中的氯化物含量，如塑料、橡胶、皮革、纸张(氯漂白所致)、餐厨垃圾含氯农药残留、，厨余中的NaCl以及KCl等。与燃煤火力发电厂不同的是：垃圾焚烧烟气中SOx的含量很低，一般为200-800mg/Nm3，质量百分含量约为0.11%;而HCl的含量又较高，达200-1600mg/Nm3(在我国，由于塑料制品的大量应用，致使烟气经处理后截留在飞灰中的氯元素含量甚至高达25%)，一般生活垃圾产生的SOx是HCl的1/10以下，所以HCl是垃圾焚烧烟气中主要的污染气体。

二.反应原理

1.氯化氢(HCl)

聚氯乙稀PVC的热稳定性较差，140℃时就开始分解出HCl，反应温度达600-800℃，反应时间10-15min时;化学反应原理为：

CH2CHCl+5/2O2=2CO2+HCl+H2O

氯化钠反应温度为430-540℃，反应原理为：

2NaCl+SO2+1/2O2+H2O=Na2SO4+2HCl

2NaCl+2SiO2+H2O=Na2O(SiO2)2+2HCl

2NaCl+4SiO2+Al2O3+H2O=NaO2(SiO2)4 Al2O3+2HCl

2.硫氧化物(SOx)

燃烧过程中，当过量空气系数小于1时，有机硫的反应产物有SO2及H2S、SO等;当过量空气系数大于1时即完全燃烧条件下，95%以上生成物为SO2，约有0.5-2%的SO2进一步反应生成SO3。另外，研究表明：在1127℃的高温燃烧条件下，几乎不生成SO3，但过量空气系数大于1的燃烧条件下，SO3的生成为迅速增加。

有机硫的反应机理：

CxHyOzSp+O2=CO2+H2O+SO2+未完全燃烧物

2SO2+O2=2SO3

无机硫的反应机理：S+O2=SO2

三.HCl的危害

HCl气体对眼和呼吸道黏膜有较强的刺激作用，引起胸部窒息感，咳嗽、咯血、肺水肿、直至死亡;

HCl气体会对余热锅炉受热面和监测仪表产生高低温腐蚀，影响余热锅炉安全并限制了过热蒸汽参数的提高;

HCl气体的存在升高了烟气露点，导致排烟温度升高，降低锅炉热效率 ;

氯源在一定条件下与重金属反应生成低沸点的金属氯化物，从而加剧了重金属的挥发，导致重金属在飞灰上的富集，增加飞灰毒性 ;

HCl气体能促进氯酚、氯苯、氯苯并呋喃等“三致”有机物的生成，而且PVC裂解后生成的HCl被认为能促进多环芳烃(paHs)的生成。因此，有效去除HCl气体直接关系到焚烧系统的安全和环保运行。

延伸阅读：

探讨|生活垃圾焚烧主要污染防治措施分析

垃圾焚烧四大类污染物到底有多可怕?“近零排放”有没有可能?

原标题：科普│垃圾焚烧发电烟气中酸性污染物的去除方法及技经比较

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