CN111678345B - 一种焚烧炉中二噁英处理系统 - Google Patents

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Abstract

一种焚烧炉中二噁英处理系统，所述系统用于焚烧炉焚烧中二噁英影响因子水的研究，所述系统包括热重分析平台、烟气处理系统；在所述热重分析平台中设置有蒸汽发生器和加热器，为管式炉内的反应提供水，具体来监测水在二噁英反应中起到的作用；在烟气处理系统中设置三重吸收处理装置，包括两重的碱液吸收和冷却池吸收。

Description

一种焚烧炉中二噁英处理系统
技术领域
本发明涉及垃圾焚烧处理领域，具体用于焚烧炉焚烧处理过程中二噁英研究。
背景技术
随着中国经济的快速发展以及人民生活水平的日益提高，生活生产垃圾越来越多。据统计，中国每天产生2亿吨的生活垃圾，总量占世界生活来及产量的30%以上。而焚烧作为一种快速减量化、资源化的垃圾处理方式，越来越受到城市的欢迎，到2020年全国将会建成200个垃圾焚烧工厂。
但是废物焚烧处置技术也面临着一个不可回避的问题——二次污染，包括粉尘、酸性气体、重金属和二噁英。尤其是二噁英的排放问题，中国现行的垃圾焚烧烟气的二噁英排放标准为1ngⅠ-TEQ/Nm3，危险废物如医疗废物焚烧烟气的排放标准为0.5 ngⅠ-TEQ/Nm3，这但是大规模兴建垃圾焚烧工厂，导致二噁英的排放大大超出了国内的标准，更加超出国际排放标准的0.5 ngⅠ-TEQ/Nm3，因此如何降低二噁英排放成为当前迫切需要解决的问题。
二噁英在合成过程中影响因素众多，几乎所有运行参数都会作用于二噁英生成量，包括温度、碳含量、催化剂、氯含量、氧含量及水含量等。而其中水作为二噁英影响因子争议颇多，具体不同反应物在生成二噁英的过程中，水的存在具有正向或逆向的作用。因此提供一种简便易行的水作为二噁英影响因子的焚烧炉处理系统极为重要。
发明内容
本申请提供一种焚烧炉中二噁英处理系统，具有较高的适用性和经济性，操作简单易行，且尾气处理彻底。
焚烧炉中二噁英处理系统，所述处理系统用于焚烧炉中二次污染物二噁英影响因子水的研究，所述处理系统包括热重分析平台和烟气处理系统，该热重分析平台包括气体供应装置、流量控制阀、孔板流量计、蒸汽发生器、加热器、取样钩、电热丝、管式炉、石英管、料舟、温度热电偶、烟气采样计和升温控制器；气体供应装置通过气体管路依次连接流量控制阀、孔板流量计、蒸汽发生器和石英管，穿过石英管一端的取样钩向石英管内通入反应气体；石英管两端缠绕有电热丝，待处理物样品置于料舟内，料舟置于石英管内，石英管置于管式炉内；升温控制器控制电热丝的升温曲线；温度热电偶和烟气采样计设置在石英管内，流量控制阀、孔板流量计、电热丝、温度热电偶和烟气采样计分别与升温控制器连接。
加热器包裹在蒸汽发生器的外侧，其上部高于蒸汽发生器内水的液位。
所述烟气处理系统包括第一烟气处理池、第二烟气处理池和冷却池，其中第一烟气处理池内为0.01mol/L的碳酸钙CaCO3溶液，第二烟气处理池内为0.01mol/L的碳酸钠Na2CO3溶液，第一烟气处理池、第二烟气处理池和冷却池构成多层烟气处理系统。
所述加热器维持蒸汽发生器内水在90℃。
所述石英管的耐热温度为1000℃以上。
所述反应气体为空气、富氧或纯氧。
深入蒸汽发生器的反应气体供应管道、深入第一烟气处理池的排烟管道、深入第二烟气处理池的排烟管道和深入冷却池的排烟管道均下探到容器的底部液面下。
本发明的有益效果：
在实际的焚烧处理过程中，原始废物中含有水分，并且为快速降低烟气温度一般在炉膛尾部同样会喷射冷却水。这些都使焚烧炉烟道尾部中含有加高浓度的水。因此提供一种简便易行的水作为二噁英影响因子的研究实验系统极为重要。
通过反应气体流量控制来控制参与反应的水。本申请通过加热器向蒸汽发生器内的水提供一定热量，让蒸汽发生器内的水维持在90摄氏度，该温度低于水的沸点，防止了蒸汽发生器内的水沸腾变成蒸汽自行进入管式炉，同时又能保证气体供应装置内的气体在经过蒸汽发生器时，在该温度加热的前提下蒸汽发生器内的水方便被反应气体所携带，为反应提供适宜的水量。
附图说明：
图1是本申请的焚烧炉中二噁英处理系统的整体结构示意图。
附图标记：1-气体供应装置，2-流量控制阀，3-孔板流量计，4-蒸汽发生器，5-加热器，6-取样钩，7-电热丝，8-管式炉，9-石英管，10-料舟，11-温度热电偶，12-烟气采样计，13-升温控制器，14第一烟气处理池，15-第二烟气处理池，16冷却池。
具体实施方式：
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水 平”、“顶”、“底”“内”、“外”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保护范围的限制。
在实际的焚烧过程中，原始废物中含有水分，并且为快速降低烟气温度一般在炉膛尾部同样会喷射冷却水。这些都使焚烧炉烟道尾部中含有加高浓度的水。
通过反应气体流量控制来控制参与试验的水。本申请通过加热器向蒸汽发生器内的水提供一定热量，让蒸汽发生器内的水维持在90摄氏度，该温度低于水的沸点，防止了蒸汽发生器内的水沸腾变成蒸汽自行进入管式炉，同时又能保证气体供应装置内的气体在经过蒸汽发生器时，在该温度加热的前提下蒸汽发生器内的水方便被反应气体所携带，为试验提供适宜的水量。
一种焚烧处理炉中二噁英处理系统，所述处理系统用于垃圾焚烧处理中二次污染物二噁英影响因子水的研究，所述处理系统包括热重分析平台和烟气处理系统，该热重分析平台包括气体供应装置1、流量控制阀2、孔板流量计3、蒸汽发生器4、加热器5、取样钩6、电热丝7、管式炉8、石英管9、料舟10、温度热电偶11、烟气采样计12和升温控制器13；气体供应装置通过气体管路依次连接流量控制阀2、孔板流量计3、蒸汽发生器4和石英管9，穿过石英管一端的取样钩6向石英管9内通入反应气体；石英管9两端缠绕有电热丝7，待处理物样品置于料舟10内，料舟10置于石英管9内，石英管9置于管式炉8内；升温控制器13控制电热丝7的升温曲线；温度热电偶11和烟气采样计12设置在石英管9内，流量控制阀2、孔板流量计3、电热丝5、温度热电偶11和烟气采样计12分别与升温控制器13连接；反应气体为空气、富氧或纯氧。
恒温加热器包裹在蒸汽发生器的外侧，其上部高于蒸汽发生器内水的液位。加热器采用恒温加热器，将蒸汽发生器内的水的温度维持在90℃，便于反应器携带，同时可以防止蒸汽发生器内的水沸腾成为蒸汽直接进入管式炉。
在管式炉内采用热分解反应的方式高温下对料舟10内的待处理物物进行氧化反应。利用升温控制器13控制电热丝7的升温速度，利用温度热电偶11和烟气采样计12对炉内温度和烟气中二噁英含量进行检测，同时升温控制器13通过孔板流量计3的监测对流量控制阀2的开度进行实时控制。
通过取样钩可以在工作中调整料舟10的位置，从而将料舟10置于最优的受热区域。
所述烟气处理系统包括第一烟气处理池14、第二烟气处理池15和冷却池16，其中第一烟气处理池14内为0.01mol/L的碳酸钙CaCO3溶液，第二烟气处理池15内为0.01mol/L的碳酸钠Na2CO3溶液，第一烟气处理池14、第二烟气处理池15和冷却池16构成多层烟气处理系统。
深入蒸汽发生器4的反应气体供应管道、深入第一烟气处理池14的排烟管道、深入第二烟气处理池15的排烟管道和深入冷却池16的排烟管道均下探到容器的底部液面下。
所述石英管9的耐热温度为1000℃以上。
以上对本发明的具体实施例进行了描述，需要理解的是，本申请并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内作出各种变形或修该，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种焚烧炉中二噁英处理系统，用于焚烧炉中二次污染物二噁英影响因子水的研究，其特征在于：所述处理系统包括热重分析平台和烟气处理系统，该热重分析平台包括气体供应装置（1）、流量控制阀（2）、孔板流量计（3）、蒸汽发生器（4）、加热器（5）、取样钩（6）、电热丝（7）、管式炉（8）、石英管（9）、料舟（10）、温度热电偶（11）、烟气采样计（12）和升温控制器（13）；气体供应装置通过气体管路依次连接流量控制阀（2）、孔板流量计（3）、蒸汽发生器（4）和石英管（9），穿过石英管一端的法兰盖向石英管（9）内通入反应气体，在法兰盖上设置密封孔，密封孔上设置有取样钩（6）；石英管（9）两端缠绕有电热丝（7），待处理物样品置于料舟（10）内，料舟（10）置于石英管（9）内，石英管（9）置于管式炉（8）内；升温控制器（13）控制电热丝（7）的升温曲线；温度热电偶（11）和烟气采样计（12）设置在石英管（9）内，流量控制阀（2）、孔板流量计（3）、电热丝（7）、温度热电偶（11）和烟气采样计（12）分别与升温控制器（13）连接；加热器（5）包裹在蒸汽发生器（4）的外侧，其上部高于蒸汽发生器（4）内水的液位；
所述烟气处理系统包括第一烟气处理池（14）、第二烟气处理池（15）和冷却池（16），其中第一烟气处理池（14）内为0.01mol/L的碳酸钙CaCO3溶液，第二烟气处理池（15）内为0.01mol/L的碳酸钠Na2CO3溶液，第一烟气处理池（14）、第二烟气处理池（15）和冷却池（16）构成多重烟气处理系统；
所述加热器维持蒸汽发生器内水在90℃；
所述石英管（9）的耐热温度为1000℃以上；
所述反应气体为空气、富氧或纯氧。
2.根据权利要求1所述的焚烧炉中二噁英处理系统，深入蒸汽发生器（4）的反应气体供应管道、深入第一烟气处理池（14）的排烟管道、深入第二烟气处理池（15）的排烟管道和深入冷却池（16）的排烟管道均下探到容器的底部液面下。
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