CN103127795A - 处理烟气的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理烟气的方法和系统。其中，处理烟气的方法包括：将烟气与石灰乳接触，以便对烟气进行一次净化，得到经过一次净化的烟气；以及将经过一次净化的烟气与固体形式的活性炭和消石灰接触，以便对经过一次净化的烟气进行二次净化，得到经过二次净化的烟气。利用该方法可以有效地对垃圾焚烧烟气进行净化处理。

Description

处理烟气的方法和系统

技术领域

本发明涉及处理烟气的方法和系统。

背景技术

垃圾焚烧技术是一种高温热解处理技术，是一种可同时实现废物的减量化、资源化、无害化处理技术。焚烧处理的特点是垃圾处理迅速彻底、减容量大、可以有效控制二次污染、能量转化率高、综合利用好，是发达国家普遍采用的一种垃圾处理方法.然而，垃圾焚烧会产生二次污染，每吨垃圾焚烧后会产生大约4000～5000Nm³的废气，而且其组成极其复杂，主要有烟尘（飞灰）、酸性气体、重金属和二噁英类等。这是由于生活垃圾中含有大量的厨余、橡塑等有机化工用品的废弃物，在焚烧过程中会发生化学反应产生酸性气体，其中以氯化氢的含量最高，还有二氧化硫和氟化氢等。因此，为防止垃圾焚烧烟气对环境产生二次污染，必须采取严格的烟气净化措施，保证有害物质达到对环境和人体无害的程度才能排放到大气中。

然而，目前关于垃圾焚烧烟气的处理手段仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效处理烟气的方法和系统。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理烟气的方法，根据本发明实施例，所述烟气为生活垃圾焚烧所产生的烟气，该处理烟气的方法包括：将所述烟气与石灰乳接触，以便对所述烟气进行一次净化，得到经过一次净化的烟气；以及将所述经过一次净化的烟气与固体形式的活性炭和消石灰接触，以便对所述经过一次净化的烟气进行二次净化，得到经过二次净化的烟气。由此，可以有效地对垃圾焚烧烟气进行净化处理。

根据本发明的实施例，可以采用的石灰乳为固含量为4～6重量%的石灰乳。另外，为进一步提高一次净化的效率，可以使所述石灰乳呈雾化状态，其中，雾化颗粒的粒度为30～100微米。优选地，石灰乳是通过固定喷嘴进行雾化的。采用固定喷嘴雾化石灰浆溶液，有效降低了投资成本，且石灰浆浓度较低，克服了雾化器易堵塞、易磨损的缺点。

根据本发明的实施例，一次净化处理可以脱除烟气中40～60%的二氧化硫以及40～60%的氯化氢，二次净化处理可以脱除所述烟气中30～50%的二氧化硫以及30～50%的氯化氢。由此，作为半干法处理的一次净化处理，以及可以作为干法处理的二次净化处理，可以达到最佳平衡。

根据本发明的实施例，可以对经过二次净化处理的烟气进行除尘处理，以便得到经过除尘的烟气。根据本发明的实施例，采用袋式除尘器进行除尘处理（规范要求必须为袋式除尘器）。由此，进一步提高了对烟气进行净化处理的效率。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种用于处理烟气的系统，所述烟气为生活垃圾焚烧所产生的烟气。根据本发明的实施例，所述系统包括：第一净化装置，所述第一净化装置包括：第一净化装置本体，所述第一净化装置本体内限定有第一净化空间；以及石灰乳加料单元，所述石灰乳加料单元设置在所述本体的顶部，用于向所述第一净化空间中引入石灰乳，使所述烟气与石灰乳接触，以便对所述烟气进行一次净化，得到经过一次净化的烟气；第二净化装置，所述第二净化装置与所述第一净化装置相连，并且所述第二净化装置包括：第二净化装置本体，所述第二净化装置本体内限定有第二净化空间；消石灰喷嘴和活性炭喷嘴，所述消石灰喷嘴和活性炭喷嘴均设置在所述第二净化装置本体上，分别用于向所述第二净化空间中喷射活性炭和消石灰，用于将所述经过一次净化的烟气与固体形式的活性炭和消石灰接触，以便对所述经过一次净化的烟气进行二次净化，得到经过二次净化的烟气。由此，利用该系统，可以有效地实施前面所描述的用于处理烟气的方法，实现对烟气的有效处理。

根据本发明的实施例，石灰乳加料单元可以为固定喷嘴，用于向所述第一净化空间中引入雾化形式的石灰乳。采用固定喷嘴雾化石灰浆溶液，有效降低了投资成本，且石灰浆浓度较低，克服了雾化器易堵塞、易磨损的缺点。

根据本发明的实施例，第一净化处理装置被设置成为以脱除烟气中40～60%的二氧化硫以及40～60%的氯化氢，第二净化处理装置可以脱除所述烟气中30～50%的二氧化硫以及30～50%的氯化氢。由此，作为半干法处理的一次净化处理，以及可以作为干法处理的二次净化处理，可以达到最佳平衡。因为，一次净化处理的效率通常高于二次净化处理，但一次净化处理对于设备的要求较高，成本高，而尽管二次净化处理的成本低，但效率较低。为此，本发明利用合理分配一次净化处理和二次净化处理的处理能力，例如，一次净化处理可以脱除烟气中40～60%的二氧化硫以及40～60%的氯化氢，二次净化处理可以脱除所述烟气中30～50%的二氧化硫以及30～50%的氯化氢，可以有效地实现仅仅利用固定喷嘴进行雾化的石灰乳即可以达到有效地处理烟气的目的。

根据本发明的实施例，该系统可以进一步包括除尘装置，所述除尘装置与所述第二净化装置相连，用于对所述经过二次净化的烟气进行除尘处理，所述除尘装置为袋式除尘器。根据本发明的实施例，可以对经过二次净化处理的烟气进行除尘处理，以便得到经过除尘的烟气。根据本发明的实施例，优选采用袋式除尘器进行除尘处理。根据本发明的实施例，作为碱性吸收剂的消石灰与作为吸附剂的活性炭，随烟气一起进入袋式除尘器，进一步去除酸性污染物，同时去除烟尘及重金属和二噁英等有害物质。利用根据本发明的实施例的处理烟气的系统，其除尘效率高达99.99%。经过处理后的烟气可以经引风机送入烟囱后排入大气。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的用于处理烟气的系统的结构示意图，其中：

100为第一净化装置，200为第二净化装置，300为除尘装置，110为石灰乳加料单元，120为第一净化空间，210为消石灰喷嘴，220为活性炭喷嘴，230为第二净化空间。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理烟气的方法。根据本发明实施例，烟气为生活垃圾焚烧所产生的烟气，该处理烟气的方法包括：将烟气与石灰乳接触，以便对烟气进行一次净化，得到经过一次净化的烟气；以及将经过一次净化的烟气与固体形式的活性炭和消石灰接触，以便对经过一次净化的烟气进行二次净化，得到经过二次净化的烟气。在该方法中，对烟气的处理分两步进行，首先利用石灰乳通过脱酸反应中和烟气中的酸性污染物，有效地使烟气中的酸性污染物与石灰浆雾化颗粒反应进行初步净化，并降低烟气温度。烟气温度可以降至145～155摄氏度,再通过干法处理，即利用消石灰作为碱性吸收剂，活性炭作为吸附剂进一步中和烟气中的酸性污染物和吸附烟气中的重金属及二噁英。

本发明的发明人在研究中发现，随着石灰乳浓度的增高，其粘度就越大，破碎石灰浆液所需要的能量就较高，雾化的难度就增大，导致石灰浆雾化颗粒大，喷嘴出现堵塞、磨损的现象，设备维护率高，使用寿命短，而当石灰浆浓度过低时，反应物掺量低，且石灰乳雾化颗粒小，液滴蒸发快，在液态状况下来不及与烟气中的污染物反应便完全蒸发干燥，导致第一净化处理装置脱酸效率低，增加第二净化处理装置的处理负担。鉴于上述发现，根据本发明的实施例，本发明优选采用的石灰乳为固含量为4～6重量%的石灰乳。另外，为进一步提高一次净化的效率，可以使石灰乳呈雾化状态，其中，雾化颗粒的粒度为30～100微米。优选地，石灰乳是通过固定喷嘴进行雾化的。采用固定喷嘴雾化石灰浆溶液，有效降低了投资成本，且石灰浆浓度较低，克服了雾化器易堵塞、易磨损的缺点。

根据本发明的实施例，一次净化处理可以脱除烟气中40～60%的二氧化硫以及40～60%的氯化氢，二次净化处理可以脱除烟气中30～50%的二氧化硫以及30～50%的氯化氢。由此，作为半干法处理的一次净化处理，以及可以作为干法处理的二次净化处理，可以达到最佳平衡。因为，一次净化处理的效率通常高于二次净化处理，但一次净化处理对于设备的要求较高，成本高，而尽管二次净化处理的成本低，但效率较低。为此，本发明利用合理分配一次净化处理和二次净化处理的处理能力，例如，一次净化处理可以脱除烟气中40～60%的二氧化硫以及40～60%的氯化氢，二次净化处理可以脱除烟气中30～50%的二氧化硫以及30～50%的氯化氢，可以有效地实现仅仅利用固定喷嘴进行雾化的石灰乳即可以达到有效地处理烟气的目的。

根据本发明的实施例，可以对经过二次净化处理的烟气进行除尘处理，以便得到经过除尘的烟气。根据本发明的实施例，采用袋式除尘器进行除尘处理。根据本发明的实施例，作为碱性吸收剂的消石灰与作为吸附剂的活性炭，随烟气一起进入袋式除尘器，进一步去除酸性污染物，同时去除烟尘及重金属和二噁英等有害物质。利用根据本发明的实施例处理烟气的方法，其除尘效率高达99.99%。经过处理后的烟气可以经引风机送入烟囱后排入大气。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种用于处理烟气的系统，烟气为生活垃圾焚烧所产生的烟气。参考图1，根据本发明的实施例，该系统包括：第一净化装置100和第二净化装置200。其中，第一净化装置100包括：第一净化装置本体（未示出）以及石灰乳加料单元110，并且在第一净化装置本体内限定有第一净化空间120，石灰乳加料单元110设置在第一净化装置本体的顶部，用于向第一净化空间120中引入石灰乳，使烟气与石灰乳接触，以便对烟气进行一次净化，得到经过一次净化的烟气。第二净化装置200与第一净化装置100相连，并且第二净化装置200包括：第二净化装置本体（未示出）、消石灰喷嘴210和活性炭喷嘴220,并且在第二净化装置本体内限定有第二净化空间230。消石灰喷嘴210和活性炭喷嘴220均设置在第二净化装置本体上，分别用于向第二净化空间230中喷射活性炭和消石灰，用于将经过一次净化的烟气与固体形式的活性炭和消石灰接触，以便对经过一次净化的烟气进行二次净化，得到经过二次净化的烟气。

由此，利用该系统，可以有效地实施前面所描述的用于处理烟气的方法。对烟气的处理分两步进行，首先利用石灰乳通过脱酸反应中和烟气中的酸性污染物，有效地使烟气中的酸性污染物与石灰浆雾化颗粒反应进行初步净化，并降低烟气温度。烟气温度可以降至145～155摄氏度。再通过干法处理，即利用消石灰作为碱性吸收剂，活性炭作为吸附剂进一步中和烟气中的酸性污染物和吸附烟气中的重金属及二噁英。

参考图1，本发明的发明人在研究中发现，随着石灰乳浓度的增高，其粘度就越大，破碎石灰浆液所需要的能量就较高，雾化的难度就越大，导致石灰浆雾化颗粒大，喷嘴出现堵塞、磨损的现象，设备维护率高，使用寿命短，而当石灰浆浓度过低时，反应物掺量低，且石灰乳雾化颗粒小，液滴蒸发快，在液态状况下来不及与烟气中的污染物反应便完全蒸发干燥，导致第一净化装置100脱酸效率低，增加第二净化装置200的处理负担。基于上述发现，根据本发明的实施例，本发明采用的石灰乳为固含量为4～6重量%的石灰乳。另外，为进一步提高一次净化的效率，可以使石灰乳呈雾化状态，其中，雾化颗粒的粒度为30～100微米，优选地，石灰乳是通过固定喷嘴，即消石灰喷嘴210进行雾化的。根据本发明的实施例，石灰乳加料单元110可以为固定喷嘴，用于向第一净化空间120中引入雾化形式的石灰乳。由此，采用固定喷嘴雾化石灰浆溶液，有效降低了投资成本，且石灰浆浓度较低，克服了雾化器易堵塞、易磨损的缺点。

根据本发明的实施例，第一净化处理装置被设置成为以脱除烟气中40～60%的二氧化硫以及40～60%的氯化氢，第二净化处理装置可以脱除烟气中30～50%的二氧化硫以及30～50%的氯化氢。由此，作为半干法处理的一次净化处理，以及可以作为干法处理的二次净化处理，可以达到最佳平衡。因为，一次净化处理的效率通常高于二次净化处理，但一次净化处理对于设备的要求较高，成本高，而尽管二次净化处理的成本低，但效率较低。为此，利用合理分配一次净化处理和二次净化处理的处理能力，例如，一次净化处理可以脱除烟气中40～60%的二氧化硫以及40～60%的氯化氢，二次净化处理可以脱除烟气中30～50%的二氧化硫以及30～50%的氯化氢，可以有效地实现仅仅利用固定喷嘴进行雾化的石灰乳即可以达到有效地处理烟气。

参考图1，根据本发明的实施例，该系统可以进一步包括除尘装置300，除尘装置300与第二净化装置200相连，用于对经过二次净化的烟气进行除尘处理，除尘装置300为袋式除尘器。根据本发明的实施例，可以对经过二次净化处理的烟气进行除尘处理，以便得到经过除尘的烟气，优选采用袋式除尘器进行除尘处理。作为碱性吸收剂的消石灰与作为吸附剂的活性炭，随烟气一起进入袋式除尘器，进一步去除酸性污染物，同时去除烟尘及重金属和二噁英等有害物质。根据本发明的实施例，利用根据本发明的实施例，其除尘效率高达99.99%。经过处理后的烟气可以经引风机送入烟囱后排入大气。

下面通过具体的实施例，对本发明进行说明，需要说明的是这些实施例仅仅是为了说明目的，而不能以任何方式解释成对本发明的限制。另外，在下列实施例中如果没有特别说明，则所采用的设备和材料均为市售可得的。

材料：以某生活垃圾焚烧厂烟气为研究目标，其烟气参数如下表所示：

实施例1

参考图1，以品质为300目的消石灰为原料配制石灰浆溶液，当配制浓度为10重量%时，消石灰喷嘴210雾化石灰浆液时出现堵塞现象；当石灰浆的配制浓度为5重量%时，调整气液比，雾化后石灰浆粒径在30～100微米。

实施例2

参考图1，配制石灰浆的浓度为5重量%，石灰浆的添加量为230kg/h，反应塔出口烟道上消石灰的添加量为22kg/h，测得脱酸反应塔出口烟气温度为150摄氏度，脱酸反应塔内脱硫效率为41%，脱氯效率为45%，袋式除尘器出口烟气脱硫率为90%，脱氯效率为97%，粉尘去除率99.99%，效果较好。

实施例3

参考图1，配制石灰浆的浓度为6重量%，石灰浆的添加量为250kg/h，反应塔出口烟道上消石灰的添加量为18kg/h，测得脱酸反应塔出口烟气温度为146摄氏度，脱酸反应塔内脱硫效率为53%，脱氯效率为57%，袋式除尘器出口烟气脱硫率为91%，脱氯效率为98%，粉尘去除率99.99%，效果较好。

实施例4

参考图1，配制石灰浆的浓度为3重量%，石灰浆的添加量为200kg/h，反应塔出口烟道上消石灰的添加量为28kg/h，测得脱酸反应塔出口烟气温度为150摄氏度，脱酸反应塔内脱硫效率为23%，脱氯效率为25%，袋式除尘器出口烟气脱硫率为75%，脱氯效率为80%，粉尘去除率99.99%，脱酸效率较低，不适用。

实施例5

参考图1，配制石灰浆的浓度为3重量%，石灰浆的添加量为300kg/h，反应塔出口烟道上消石灰的添加量为26kg/h，测得脱酸反应塔出口烟气温度为135摄氏度，脱酸反应塔内脱硫效率为32%，脱氯效率为35%，袋式除尘器出口烟气脱硫率为92%，脱氯效率为95%，粉尘去除率99.99%，脱酸效率高，反应塔出口烟气温度较低，不适用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种处理烟气的方法，所述烟气为生活垃圾焚烧所产生的烟气，其特征在于，所述方法包括：

将所述烟气与石灰乳接触，以便对所述烟气进行一次净化，得到经过一次净化的烟气；以及

将所述经过一次净化的烟气与固体形式的活性炭和消石灰接触，以便对所述经过一次净化的烟气进行二次净化，得到经过二次净化的烟气。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石灰乳的固含量为4～6重量%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石灰乳呈雾化状态，其中，雾化颗粒的粒度为30～100微米。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石灰乳是通过固定喷嘴进行雾化的。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次净化脱除所述烟气中40～60%的二氧化硫以及40～60%的氯化氢，所述二次净化脱除所述烟气中30～50%的二氧化硫以及30～50%的氯化氢。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括对所述经过二次净化的烟气进行除尘处理，以便得到经过除尘的烟气。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用袋式除尘器对所述经过二次净化的烟气进行除尘处理。

8.一种用于处理烟气的系统，所述烟气为生活垃圾焚烧所产生的烟气，其特征在于，所述系统包括：

第一净化装置，所述第一净化装置包括：

第一净化装置本体，所述第一净化装置本体内限定有第一净化空间；

石灰乳加料单元，所述石灰乳加料单元设置在所述本体的顶部，用于向所述第一净化空间中引入石灰乳，使所述烟气与石灰乳接触，以便对所述烟气进行一次净化，得到经过一次净化的烟气；

第二净化装置，所述第二净化装置与所述第一净化装置相连，并且所述第二净化装置包括：

第二净化装置本体，所述第二净化装置本体内限定有第二净化空间；

消石灰喷嘴和活性炭喷嘴，所述消石灰喷嘴和活性炭喷嘴均设置在所述第二净化装置本体上，分别用于向所述第二净化空间中喷射活性炭和消石灰，用于将所述经过一次净化的烟气与固体形式的活性炭和消石灰接触，以便对所述经过一次净化的烟气进行二次净化，得到经过二次净化的烟气。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述石灰乳加料单元为固定喷嘴，用于向所述第一净化空间中引入雾化形式的石灰乳。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，第一净化处理装置被设置成为以脱除烟气中40～60%的二氧化硫以及40～60%的氯化氢。

11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，第二净化处理装置脱除所述烟气中30～50%的二氧化硫以及30～50%的氯化氢。

12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，进一步包括除尘装置，所述除尘装置与所述第二净化装置相连，用于对所述经过二次净化的烟气进行除尘处理。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述除尘装置为袋式除尘器。

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