CN101112669A - 由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置 - Google Patents

由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置 Download PDF

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张灵
汪建国
卢川鑫
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一种由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置，它包括多级除尘净化装置，过烟道，引风机和烟囱，其特征在于：所述多级除尘净化装置是指由依顺序布设安装的作为第一级除尘处理的旋风除尘器，作为第二级脱硫除酸处理的干法除酸及主要用于吸附消除二恶英的活性炭喷射装置，作为第三级再除尘的布袋除尘器及作为第四级再除酸处理和吸附净化二恶英的湿法除酸装置所组合而成。本发明采用多级合理搭配的有效净化装置，既能高效除尘除酸，又能使二恶英达标排放，从而形成一个完善的尾气净化系统装置，整机结构简单，安装方便占地小，净化效率高、能耗低，不需要循环用水，特别适用于垃圾热解焚烧炉的烟气净化。

Description

由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置
(一)技术领域
本发明涉及一种焚烧炉烟气的消烟除尘净化装置，具体地讲是一种用于垃圾(或其他废物)焚烧炉的、并主要由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置。
(二)背景技术
环境保护是我国的一项基本国策，目前对各种焚烧炉(如垃圾焚烧炉)所产生的大量烟尘及其它有毒气体(如二恶英类有机致癌污染物、二氧化硫、NOx等)的除尘净化日益受到各级政府和普通民众的广泛重视。目前虽然有许多较为有效的消烟除尘脱硫净化装置(这些除尘设备有湿式或干式的)，如有旋风除尘式的、贮水式冲击水浴除尘器及布袋式除尘器等等，当这些除尘器进行单独使用或组合使用时，因结构上的原因或组合方式方法简单化不够科学合理时(只是单级或二级简单组合)，其实际的除尘净化效果，特别是在清除二恶英有机致癌物方面还存在严重超标排放的缺点(国家对二恶英达标排放有极为严格的限制)。
随着现代化进程的加速，城镇化建设也加快发展，各种垃圾尤其是生活垃圾在急剧增多，随着各国政府对各种生活垃圾和工业垃圾严重影响生态环境问题的关注，开发出能有效处理垃圾的技术也不断得到重视，垃圾焚烧处理正扮演着越来越重要的角色，尽管人们已研发并使用燃烧充分，热解气化效率高的热解焚烧炉来处理高含水率、低热值的生活垃圾，以便能够降低后段烟气净化治理的难度，但真正能够对焚烧烟气量大，粉尘及有害成分多的垃圾烟尘进行低成本高效率的治理却并非轻而易举，但目前已有采用布袋除尘器加纤维活性炭滤布吸附器组合使用的方法结构，对净化烟尘去除二恶英等有害烟气毒物基本皆能达标排放。例如中国专利99114997.1公开了一种“垃圾焚烧废气中的二恶英处理方法”，是对垃圾焚烧产生的烟气中喷入活性炭粉末，但在喷入活性炭之前，先让烟气在湿式除尘器内受到水流的清洗而除去粉尘，能够较好地控制活性炭粉的有效使用量；又如中国专利01131981.x公开了一种“布袋与活性炭滤器组合的三级除尘净化装置”，它是由旋风除尘器，布袋除尘器和纤维活性炭滤器组成的三级除尘净化装置，它能有效吸附烟尘中的二恶英，因此能使烟囱排放出的烟尘浓渡和二恶英含量皆能达标排放；还有中国专利01131980.1公开了一种冲击水浴与活性炭滤器组合的三级除尘净化装置，它是由依顺序安装的旋风除尘器，贮水式冲击水浴除尘器和活性炭吸附净化器(由多层活性炭滤层组成)，使用之既能高效消除粉尘，又能使二恶英达标排放；中国专利01254419.1公开了一种文丘里与活性炭滤器组合的三级高效除尘净化装置，它是由依顺序布设安装的旋风除尘器，文丘里水浴除尘器以及作为第三级用于吸附清除二恶英的纤维活性炭滤器所组合而成，上述三种专利技术都能高效消除粉尘，又能使二恶英达标排放，但上述几种除尘净化装置只比较适用于中小型传统炉型的垃圾焚烧炉作除尘净化装置使用，若用于处理垃圾的大中型热解焚烧炉中使用，其脱硫除酸效果有限，这是因为在大中型垃圾焚烧炉里待处理的垃圾量大，而生活垃圾热值低，成份复杂多变，焚烧烟气量大，粉尘及二恶英等有害成分多，排放量大，要真正做到达标排放，需要及时频繁更换纤维活性炭吸附材料，造成运行成本负担重。人们希望能早日开发出能对大中型垃圾焚炉热解炉尾气处理设施配套合理齐全，运行成本低，净化处理效果好的烟气净化装置。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种除尘除酸及消除二恶英效果皆好的干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘净化装置，使得适于包括热解焚烧炉在内的各种垃圾焚烧炉尾气的消烟除尘除酸净化用途，具有设备投资少，运行成本低，烟气处理效果好，设备使用寿命长，以及资源化效果好，热能回收率高等优点。
本发明是以如下技术方案实现的：本发明的这种多级除尘除酸净化装置，包括多级除尘净化装置，过烟道，引风机和烟囱，其特征在于：所述多级除尘净化装置是指由依顺序布设安装的作为第一级除尘处理的旋风除尘器(可用单筒或双筒旋风除尘器)，作为第二级脱硫除酸处理的干法除酸及主要用于吸附消除二恶英的活性炭喷射装置(由文丘里管加粉机，消石灰喷入装置，活性炭粉喷入装置所组成，皆为现有技术)，作为第三级再除尘的布袋除尘器及作为第四级再次除酸处理和吸附净化二恶英的湿法除酸装置(可用传统结构的湿法除酸塔)所组合而成，本发明在前端(前段)采用干法脱硫除酸及消除二恶英，可大大减轻和降低酸性气体对后段尾气处理设备腐蚀的同时，也实现对二恶英的吸附处理，延长设备使用寿命，提高热能利用的效率，而在末端使用湿法除酸，可再次提高对酸性气体的去除率(脱硫除酸率)。
本发明的上述技术解决方案还可进一步具体为：
一、在所述第一级的旋风除尘器与第二级的干法除酸及活性炭喷射装置之间，可加设一个至少具有二级热交换器的余热锅炉作为热能利用装置，经过其降温处理后以实现热能利用和高温烟气迅速降温以利后段布袋除尘设备对烟气的除酸除尘处理。
二、所述的旋风除尘器是采用单筒结构(适用于小型垃圾热解焚烧炉)的旋风除尘器，或采用双筒结构的旋风除尘器以适用于大中型以上的热解焚烧炉。
三、所述作为第二级脱硫除酸处理的干法除酸及主要用于吸附消除二恶英的活性炭喷射装置是由文丘里管加粉机及与其配套组合的消石灰喷入装置和活性炭粉喷入装置所组成。
四、在进行湿法除酸装置处理后，即在该装置后面，可再次加设一纤维活性炭吸附装置(滤器)以进行彻底吸附过滤二恶英的处理(附图略)。或者也可直接采用纤维活性炭滤器代替所述的湿法除酸装置进行除酸和消除二恶英处理(附图略)。
本发明的工作原理过程如下：由垃圾焚烧炉产生的高温烟气(约850℃)从二次燃烧室排出后首先进入旋风除尘器分离烟尘中的粗颗粒，然后进入第一、二级热交换器连续进行两次迅速降温后，进入后端的布袋除尘器(进入温度要求≤170℃，以免滤带被烧坏)。烟气通过布袋除尘器处理后大量的细烟尘被截留下来(烟尘浓渡已基本达标)，同时，燃烧产生的酸性物质，先在干法除酸中去除部分酸性物质后进入湿法除酸，除去剩余的酸性物质。燃烧产生的二恶英类物质由活性炭吸附，这样排出的烟气保证了烟尘、酸性气体和二恶英都可达到国家规定的排放标准。
与现有技术相比，本发明由于采用多级合理搭配的有效净化装置，既能高效除尘除酸，又能使二恶英达标排放，从而形成一个完善的尾气净化系统装置，整机结构简单，安装方便占地小，净化效率高、能耗低，不需要循环用水，特别适用于垃圾热解焚烧炉的烟气净化，也可适用于冶金、矿山、煤炭、铸造等行业含尘烟气的净化。
(四)附图说明
图1是本发明多级除尘除酸净化装置的一种整体结构示意图。
(五)具体实施方式
参照附图可知，本发明的主要结构部件包括：1～焚烧炉装置(可采用热解式焚烧炉)，2～二燃室，3～鼓风机，4～旋风除尘器(为第一级除尘器)，5～余热锅炉(内至少设有两级热交换器)6～干法除酸及活性炭喷射装置(可采用文丘里<管>加粉机作喷射装置，原料粉为消石灰粉和活性炭粉)，7～(脉冲式)布袋除尘器，8～湿法除酸装置(内可附设有纤维活性炭滤器进行进一步的吸附二恶英等有害污染物)，9～引风机，10～烟囱。
在上述湿法除酸装置中，可用液态碱性水，如氢氧化钠碱液或石灰水，用喷头喷淋烟气，以实现对其脱硫除酸。本发明的上述零部件的连接关系和工作原理如下：由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置，包括多级除尘净化装置，过烟道，引风机和烟囱，其中所述的多级除尘净化装置是指依顺序布设安装的作为第一级除尘处理的旋风除尘器(可用单筒或双筒旋风除尘器)，作为第二级脱硫除酸处理的干法除酸及主要用于消除二恶英的活性炭喷射装置(由文丘里加粉机、消石灰喷入装置，活性炭粉喷入装置所组成)，作为第三级再除尘的布袋除尘器及作为第四级再次除酸处理和吸附净化二恶英的湿法除酸装置(可用传统结构的湿法除酸塔)所组合而成，本发明之所以在前段采用干法脱硫除酸及消除二恶英，可大大减轻和降低酸性气体对后段烟气尾气处理设备腐蚀的同时，也实现对二恶英的吸附处理，提高热能利用的效率，在末端使用湿法除酸，可再次提高酸性气体的去除率。在具体实施时，本发明在第一级的旋风除尘器和第二级的干法除酸装置之间还需设置有至少两级热交换器，这样可使从旋风除尘器出来的较高温烟气经两级热交换器处理后迅速降温以达到后段布袋除尘器入口温度要求，以免滤袋(布袋)被烧坏。在第一级干法除酸的基础上增加第二级湿法除酸可达到更高的除酸效率，满足目前生活垃圾的酸性物质增多的特点。

Claims (5)

1.一种由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置，它包括多级除尘净化装置，过烟道，引风机和烟囱，其特征在于：所述多级除尘净化装置是指由依顺序布设安装的作为第一级除尘处理的旋风除尘器，作为第二级脱硫除酸处理的干法除酸及主要用于吸附消除二恶英的活性炭喷射装置，作为第三级再除尘的布袋除尘器及作为第四级再除酸处理和吸附净化二恶英的湿法除酸装置所组合而成。
2.根据权利要求1所述的由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置，其特征在于：在所述第一级的旋风除尘器与第二级的干法除酸及活性炭喷射装置之间，加设一至少具有二级热交换器的余热锅炉作为降温处理和热能利用装置。
3.根据权利要求1所述的由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置，其特征在于：所述的旋风除尘器是采用单筒结构的旋风除尘器，或采用双筒结构的旋风除尘器。
4.根据权利要求1所述的由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置，其特征在于：所述作为第二级脱硫除酸处理的干法除酸及主要用于吸附消除二恶英的活性炭喷射装置是由文丘里管加粉机及与其配套组合的消石灰喷入装置和活性炭粉喷入装置所组成。
5.根据权利要求1所述的由干、湿法除酸与布袋除尘组合的多级除尘除酸净化装置，其特征在于：在湿法除酸装置后面，再次加设有一纤维活性炭滤器，或也可直接采用纤维活性炭滤器代替湿法除酸装置。
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