CN111957179A - 一种用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置，包括：干法脱酸塔，向所述干法脱酸塔中通入干法脱酸剂，以中和高硫高卤素危险废物焚烧产生的烟气中的酸性气体；除尘器，连接至所述干法脱酸塔，所述烟气经过所述干法脱酸塔后进入所述除尘器，以去除所述烟气中的颗粒物；预冷塔，所述烟气经过所述除尘器后进入所述预冷塔，通过喷淋水吸收所述烟气中的易溶性气体并降低所述烟气的温度；碱洗塔，连接至所述预冷塔，包括一级碱洗塔和二级碱洗塔，所述烟气经过所述预冷塔后依次进入所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔，通过喷淋碱液去除所述烟气中的酸性气体。根据本发明提供的烟气净化装置，确保烟气净化装置长期稳定运行且烟气达标排放。

Description

一种用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置
技术领域
本发明涉及危险废物处理领域，具体而言涉及一种用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置。
背景技术
危险废物具有腐蚀性、传染性，其中包含的有害物质会对空气、土壤、水源等生态环境造成破坏。随着科学技术的发展，危险废物的处理方法也逐渐增多，包括物理处置、固化处置、焚烧处置、填埋处置等方式，但无论采用何种处置方式，在处置过程中，都要始终坚持“减量化、无害化、资源化”的原则。
目前，焚烧是我国最常用的危险废物处理方法。危险废物焚烧过程中会产生大量的烟气，需要对烟气进行处理，达标后方可排放。一般进行焚烧处理的危险废物中硫和卤素的含量较低，例如危废原料经配伍后Cl元素含量约3％，S元素含量约2％。而随着国家经济的高速发展，高硫高卤素危废增多，例如危废原料经配伍后Cl元素含量高达10％，S元素含量可达3％-5％，因此，焚烧产生的烟气中酸性气体含量很高，会造成除尘设备及后续设备的腐蚀，以及净化后的烟气达不到排放标准的情况。
因此，有必要一种用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置，以解决上述问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明提供了一种用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置，包括：
干法脱酸塔，向所述干法脱酸塔中通入干法脱酸剂，以中和高硫高卤素危险废物焚烧产生的烟气中的酸性气体；
除尘器，连接至所述干法脱酸塔，所述烟气经过所述干法脱酸塔后进入所述除尘器，以去除所述烟气中的颗粒物；
预冷塔，所述烟气经过所述除尘器后进入所述预冷塔，通过喷淋水吸收所述烟气中的易溶性气体并降低所述烟气的温度；
碱洗塔，连接至所述预冷塔，包括一级碱洗塔和二级碱洗塔，所述烟气经过所述预冷塔后依次进入所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔，通过喷淋碱液去除所述烟气中的酸性气体。
进一步，所述烟气净化装置还包括：
脱酸剂存储仓，用于存储所述干法脱酸剂的原料；
研磨机，设置在所述脱酸剂存储仓的下方并与所述脱酸剂存储仓相连通，用于将所述干法脱酸剂的原料研磨至粉末状；
输料风机，用于将所述粉末状的干法脱酸剂从所述研磨机输送至所述干法脱酸塔中。
进一步，所述干法脱酸剂包括小苏打粉末，所述小苏打粉末的尺寸范围为400目-700目。
进一步，所述干法脱酸塔包括：
脱酸塔烟气入口和脱酸塔烟气出口，所述脱酸塔烟气入口设置在所述干法脱酸塔的下部，所述脱酸塔烟气出口设置在所述干法脱酸塔的上部，以使所述烟气由下至上通过所述干法脱酸塔；
脱酸剂入口，所述脱酸剂入口设置在所述干法脱酸塔的喉口处，所述脱酸剂入口位于所述脱酸塔烟气入口和所述脱酸塔烟气出口之间，以使所述烟气与所述干法脱酸剂充分接触。
进一步，所述除尘器包括布袋除尘器。
进一步，所述烟气净化装置还包括：引风机，所述引风机设置在所述除尘器和所述预冷塔之间，用于将所述烟气输送至所述预冷塔。
进一步，所述预冷塔包括：
预冷塔烟气入口和预冷塔烟气出口，所述预冷塔烟气入口设置在所述预冷塔的下部，所述预冷塔烟气出口设置在所述预冷塔的顶部，以使所述烟气由下至上通过所述预冷塔；
预冷塔喷淋装置，所述预冷塔喷淋装置设置在所述预冷塔的上部，用于向所述预冷塔内喷淋水，以使所述烟气与所述水充分接触；
预冷塔循环泵，所述预冷塔循环泵设置在所述预冷塔外，用于将所述预冷塔底部的水泵送至所述预冷塔喷淋装置，以实现水的循环使用。
进一步，所述碱洗塔包括：
碱洗塔烟气入口和碱洗塔烟气出口，所述碱洗塔烟气入口设置在所述碱洗塔的下部，所述碱洗塔烟气出口设置在所述碱洗塔的顶部，以使所述烟气由下至上通过所述预冷塔；
碱洗塔喷淋装置，所述碱洗塔喷淋装置设置在所述碱洗塔的上部，用于向所述碱洗塔内喷碱液，以使所述烟气与所述碱液充分接触；
碱洗塔循环泵，所述碱洗塔循环泵设置在所述碱洗塔外，用于将所述碱洗塔底部的碱液泵送至所述碱洗塔喷淋装置，以实现碱液的循环使用。
进一步，所述易溶性气体包括氯化氢。
进一步，所述碱液包括氢氧化钠溶液。
根据本发明提供的用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置，通过利用干法脱酸剂脱酸，再通过除尘器去除烟气中的颗粒物，再通过预冷塔去除易溶性气体并降低温度，最后通过两级碱洗塔去除酸性气体，以确保烟气净化装置长期稳定运行且烟气达标排放。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
附图中：
图1示出了根据本发明示例性实施例的用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置的结构示意图。
附图标记
100 干法脱酸塔
200 除尘器
300 预冷塔
301 预冷塔喷淋装置
302 预冷塔循环泵
401 一级碱洗塔
402 二级碱洗塔
403 碱洗塔喷淋装置
404 碱洗塔循环泵
501 脱酸剂存储仓
502 研磨机
503 输料风机
600 引风机
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本发明的用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置。显然，本发明的施行并不限于危险废物处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
危险废物焚烧处理系统一般包括预处理单元、焚烧单元、余热回收单元和烟气净化单元等等。其中，在预处理单元，液体、泥状固体和装在容器中的固体废物被分析、处理，根据其热值、是否含卤化物、含水量等指标混合，有控制地投入焚烧单元。焚烧单元用于焚烧危险废物，以最大限度的消除有机化合物和所产生的灰份及气体残余物。焚烧单元一般包括回转窑和二燃室，其中回转窑主要用于汽化、分解和燃烧大部分有机物质，二燃室主要用于氧化所有的有机物质和废气，所述废气包括回转窑焚烧危废产生的可燃气体。余热回收单元主要用于回收烟气中的热量，并可以进一步利用该热量产生经济效益(例如发电)。烟气净化单元主要用于通过多种装置净化烟气，以使排放的烟气符合国内外排放标准。
针对现有技术中高硫高卤素危险废物焚烧产生的烟气中酸性气体含量很高，易造成除尘设备及后续设备的腐蚀，以及净化后的烟气达不到排放标准的情况，本发明提出了一种高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置，如图1所示，包括：
干法脱酸塔100，向所述干法脱酸塔100中通入干法脱酸剂，以中和高硫高卤素危险废物焚烧产生的烟气中的酸性气体；
除尘器200，连接至所述干法脱酸塔100，所述烟气经过所述干法脱酸塔100后进入所述除尘器200，以去除所述烟气中的颗粒物；
预冷塔300，所述烟气经过所述除尘器200后进入所述预冷塔300，通过喷淋水吸收所述烟气中的易溶性气体并降低所述烟气的温度；
碱洗塔，连接至所述预冷塔300，包括一级碱洗塔401和二级碱洗塔402，所述烟气经过所述预冷塔300后依次进入所述一级碱洗塔401和所述二级碱洗塔402，通过喷淋碱液去除所述烟气中的酸性气体。
干法脱酸工艺是利用干态碱性物质中和酸性气体，中和后的产物为干态。干法脱酸工艺流程简单，设备投资成本低，工艺过程不产生废水，设备故障率低，维护方便。
示例性地，向所述干法脱酸塔100中通入干法脱酸剂，以中和高硫高卤素危险废物焚烧产生的烟气中的酸性气体。
如图1所示，干法脱酸塔100的塔体上设置有脱酸塔烟气入口和脱酸塔烟气出口，其中，所述脱酸塔烟气入口设置在所述干法脱酸塔的下部，所述脱酸塔烟气出口设置在所述干法脱酸塔的上部，以使所述烟气由下至上通过所述干法脱酸塔。
进一步，干法脱酸塔100的塔体上还设置有脱酸剂入口，所述脱酸剂入口位于所述脱酸塔烟气入口和所述脱酸塔烟气出口之间，以使所述烟气与所述干法脱酸剂充分接触。具体地，如图1所示，所述脱酸剂入口设置在所述干法脱酸塔100的喉口处，以使所述烟气与所述干法脱酸剂充分接触。
示例性地，所述干法脱酸剂包括小苏打粉末。进一步，所述小苏打粉末的尺寸范围为400目-700目。在一个实施例中，通过研磨使小苏打的尺寸减小、比表面积增大，以使其与烟气中的酸性气体充分接触，提高烟气中酸性气体的去除率，优选地，经研磨的小苏打细度约为600目。
研磨后的小苏打是良好的脱酸吸收剂，其吸收速率高于钙基等吸收剂，用小苏打吸收烟气中的酸性气体是气-固相反应，反应速度快，吸收剂利用率高，脱硫效率可达80％以上。
为了向中供应经研磨的小苏打粉末，如图1所示，本发明提供的烟气净化装置还包括：
脱酸剂存储仓501，用于存储所述干法脱酸剂的原料；
研磨机502，设置在所述脱酸剂存储仓501的下方并与所述脱酸剂存储仓501相连通，用于将所述干法脱酸剂的原料研磨至粉末状；
输料风机503，用于将所述粉末状的干法脱酸剂从所述研磨机502输送至所述干法脱酸塔100中。
在一个实施例中，脱酸剂存储仓501中存储的小苏打原料供应至设置在所述脱酸剂存储仓501的下方并与所述脱酸剂存储仓501相连通的研磨机502内，在研磨机502内进行研磨，以使小苏打的粒度达到目标尺寸(例如400目-700目)，研磨后的小苏打粉末通过输料风机503经由干法脱酸塔100上的脱酸剂入口送入干法脱酸塔100内，与高硫高卤素危险废物焚烧产生的烟气充分接触，以中和所述烟气中的酸性气体。
示例性地，除尘器200连接至所述干法脱酸塔100，所述烟气经过所述干法脱酸塔100后进入所述除尘器200，以去除所述烟气中的颗粒物。作为一个实例，所述除尘器200包括布袋除尘器，从干法脱酸塔100中排出的烟气中含有大量颗粒物，包括危废焚烧产生的粉尘、小苏打粉末与酸性气体反应生成的脱酸产物以及未反应的小苏打粉末等，布袋除尘器将烟气中的颗粒物收集起来，并可以进一步送至飞灰仓(未示出)进行存储。
由于在前期的干法脱酸工艺中利用小苏打去除了大部分的强酸性气体，可保证烟气的运行温度在酸露点以上，防止了除尘工艺中布袋除尘器被高温腐蚀，延长了布袋除尘器的使用寿命。
示例性地，本发明提供的烟气净化装置还包括引风机600，所述引风机600设置在所述除尘器200和所述预冷塔300之间，用于将所述烟气从所述除尘器200输送至所述预冷塔300中。
示例性地，预冷塔300用于利用水吸收所述烟气中的易溶性气体并降低所述烟气的温度。
如图1所示，预冷塔300的塔体上设置有预冷塔烟气入口和预冷塔烟气出口，其中，所述预冷塔烟气入口设置在所述预冷塔300的下部，所述预冷塔烟气出口设置在所述预冷塔300的顶部，以使所述烟气由下至上通过所述预冷塔300。
进一步，所示预冷塔300内还设置有预冷塔喷淋装置301，所述预冷塔喷淋装置301设置在所述预冷塔的上部，用于向所述预冷塔300内喷淋水，以使所述烟气与所述水充分接触。
示例性地，所述预冷塔喷淋装置301包括多层设置，每层包括若干喷淋口，并且每层喷淋口的数目可以相同或不同。在一个实施例中，预冷塔喷淋装置301包括三层，每层包括8-12个喷淋口，且不同层的喷淋口交错布置，以使所述烟气与喷淋水充分接触。
进一步，所示预冷塔300还包括预冷塔循环泵302，所述预冷塔循环泵302设置在所述预冷塔300外，用于将所述预冷塔300底部的水泵送至所述预冷塔喷淋装置301，以实现水的循环使用。
在一个实施例中，预冷塔300的用水为工业水，当烟气在引风机600的作用下从预冷塔烟气入口进入，并由下至上通过所述预冷塔300时，与预冷塔喷淋装置301喷淋的工业水逆流接触，一方面可以脱除烟气中90％的易溶性气体(如氯化氢气体等)，避免在后续碱洗工艺中形成大量的含盐气溶胶，另一方面可以将烟气的温度降低至70℃以下，提高后续碱洗工艺的吸收效率。
示例性地，碱洗塔包括一级碱洗塔401和二级碱洗塔402，用于利用碱液去除所述烟气中的酸性气体。
如图1所示，碱洗塔均包括碱洗塔烟气入口和碱洗塔烟气出口，所述碱洗塔烟气入口设置在所述碱洗塔的下部，所述碱洗塔烟气出口设置在所述碱洗塔的顶部，以使所述烟气由下至上通过所述预冷塔。
进一步，所述碱洗塔均包括碱洗塔喷淋装置403，所述碱洗塔喷淋装置403设置在所述碱洗塔的上部，用于向所述碱洗塔内喷碱液，以使所述烟气与所述碱液充分接触。
示例性地，所述碱洗塔喷淋装置403包括多层设置，每层包括若干喷淋口，并且每层喷淋口的数目可以相同或不同。在一个实施例中，碱洗塔喷淋装置403包括三层，每层包括8-12个喷淋口，且不同层的喷淋口交错布置，以使所述烟气与喷淋碱液充分接触。
进一步，所述碱洗塔均包括碱洗塔循环泵404，所述碱洗塔循环泵404设置在所述碱洗塔外，用于将所述碱洗塔底部的碱液泵送至所述碱洗塔喷淋装置，以实现碱液的循环使用。
在一个实施例中，所述碱液采用氢氧化钠溶液，当烟气从一级碱洗塔401的碱洗塔烟气入口进入，并由下至上通过所述一级碱洗塔401时，与碱洗塔喷淋装置403喷淋的碱液逆流接触，以去除所述烟气中的酸性气体；然后烟气从二级碱洗塔402的碱洗塔烟气入口进入，并由下至上通过所述二级碱洗塔402时，与碱洗塔喷淋装置403喷淋的碱液逆流接触，以进一步去除所述烟气中的酸性气体，保证烟气达到排放标准。
通过设置两级碱洗塔，相对增大了碱液的循环倍率，提高了脱酸效率，确保高硫高卤素危险废物焚烧产生的烟气达标排放。
此外，通过预冷塔300和碱洗塔中喷淋液体，还可以进一步去除所述烟气中的颗粒物。
根据本发明提供的用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置，通过利用干法脱酸剂脱酸，再通过除尘器去除烟气中的颗粒物，再通过预冷塔去除易溶性气体并降低温度，最后通过两级碱洗塔去除酸性气体，以确保烟气净化装置长期稳定运行且烟气达标排放。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种用于高硫高卤素危险废物焚烧的烟气净化装置，其特征在于，包括：
干法脱酸塔，向所述干法脱酸塔中通入干法脱酸剂，以中和高硫高卤素危险废物焚烧产生的烟气中的酸性气体；
除尘器，连接至所述干法脱酸塔，所述烟气经过所述干法脱酸塔后进入所述除尘器，以去除所述烟气中的颗粒物；
预冷塔，所述烟气经过所述除尘器后进入所述预冷塔，通过喷淋水吸收所述烟气中的易溶性气体并降低所述烟气的温度；
碱洗塔，连接至所述预冷塔，包括一级碱洗塔和二级碱洗塔，所述烟气经过所述预冷塔后依次进入所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔，通过喷淋碱液去除所述烟气中的酸性气体。
2.如权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，还包括：
脱酸剂存储仓，用于存储所述干法脱酸剂的原料；
研磨机，设置在所述脱酸剂存储仓的下方并与所述脱酸剂存储仓相连通，用于将所述干法脱酸剂的原料研磨至粉末状；
输料风机，用于将所述粉末状的干法脱酸剂从所述研磨机输送至所述干法脱酸塔中。
3.如权利要求2所述的烟气净化装置，其特征在于，所述干法脱酸剂包括小苏打粉末，所述小苏打粉末的尺寸范围为400目-700目。
4.如权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，所述干法脱酸塔包括：
脱酸塔烟气入口和脱酸塔烟气出口，所述脱酸塔烟气入口设置在所述干法脱酸塔的下部，所述脱酸塔烟气出口设置在所述干法脱酸塔的上部，以使所述烟气由下至上通过所述干法脱酸塔；
脱酸剂入口，所述脱酸剂入口设置在所述干法脱酸塔的喉口处，所述脱酸剂入口位于所述脱酸塔烟气入口和所述脱酸塔烟气出口之间，以使所述烟气与所述干法脱酸剂充分接触。
5.如权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，所述除尘器包括布袋除尘器。
6.如权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，还包括：
引风机，所述引风机设置在所述除尘器和所述预冷塔之间，用于将所述烟气从所述除尘器输送至所述预冷塔。
7.如权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，所述预冷塔包括：
预冷塔烟气入口和预冷塔烟气出口，所述预冷塔烟气入口设置在所述预冷塔的下部，所述预冷塔烟气出口设置在所述预冷塔的顶部，以使所述烟气由下至上通过所述预冷塔；
预冷塔喷淋装置，所述预冷塔喷淋装置设置在所述预冷塔的上部，用于向所述预冷塔内喷淋水，以使所述烟气与所述水充分接触；
预冷塔循环泵，所述预冷塔循环泵设置在所述预冷塔外，用于将所述预冷塔底部的水泵送至所述预冷塔喷淋装置，以实现水的循环使用。
8.如权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，所述碱洗塔包括：
碱洗塔烟气入口和碱洗塔烟气出口，所述碱洗塔烟气入口设置在所述碱洗塔的下部，所述碱洗塔烟气出口设置在所述碱洗塔的顶部，以使所述烟气由下至上通过所述预冷塔；
碱洗塔喷淋装置，所述碱洗塔喷淋装置设置在所述碱洗塔的上部，用于向所述碱洗塔内喷碱液，以使所述烟气与所述碱液充分接触；
碱洗塔循环泵，所述碱洗塔循环泵设置在所述碱洗塔外，用于将所述碱洗塔底部的碱液泵送至所述碱洗塔喷淋装置，以实现碱液的循环使用。
9.如权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，所述易溶性气体包括氯化氢。
10.如权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，所述碱液包括氢氧化钠溶液。
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