CN114259852A - 一种污泥碳化废气处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废气处理技术领域，尤其为一种污泥碳化废气处理工艺，包括以下步骤：S1，炉内SNCR脱硝；S2，旋风除尘；S3，氧化脱硝；S4，湿法脱硫；S5，管束除尘塔；S6，湿电除尘；S7，活性碳吸附；通过尾气采用“旋风除尘+氧化脱硝+湿法脱硫+管束除尘+湿电除尘+活性碳吸附”的组合工艺处理后，经1根20m高排气筒排放，尾气经上述工艺处理后达标排放，其中恶臭气体(NH3、H2S等)满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554‑93)限值，颗粒物、SO2、NOx满足《区域性大气污染物综合排放标准》(DB37/2376‑2019)表1中重点控制区的相应标准限值，HCl、重金属及二噁英类满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485‑2014)及修改单中的排放限值。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种污泥碳化废气处理工艺。
背景技术
污泥碳化产生的热解气(成分包括SO2、NOx、颗粒物、有机废气、少量恶臭气体、小分子可燃气体、HCl等酸性气体、重金属、焦油、水蒸气等)以气相的形式全部送入燃烧室进行燃烧，同时通入一定量的天然气进行助燃(燃烧温度为850～1000℃)，产生的高温烟气经过热能回收利用(干化碳化污泥)后进入尾气处理系统净化处理。尾气主要成分为SO2、NOx、颗粒物、H2O、CO2、恶臭气体(NH3、H2S等)、HCl以及极少量的重金属和二噁英等，根据尾气主要成分有针对性的提出了一种污泥碳化废气处理工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥碳化废气处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种污泥碳化废气处理工艺，包括以下步骤：
S1，炉内SNCR脱硝；
S2，旋风除尘：干燥过程由于热烟气直接接触污泥，干燥尾气中带有粉尘，设旋风除尘器，将干化后烟气夹带的污泥颗粒与烟气的分离脱除；
S3，氧化脱硝：选用亚氯酸钠(NaClO2)水溶液为脱硝吸收剂，亚氯酸钠将SNCR未去除的NOx在碱性条件下氧化为NO3-；
S4，湿法脱硫：选用湿式喷淋塔作为脱硫吸收塔；
S5，管束除尘塔：选用管束除尘塔作为除尘除雾塔，用于湿法脱硫塔饱和净烟气携带的雾滴和尘的深度脱除净化；
S6，湿电除尘：湿式电除尘器是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管；
S7，活性碳吸附：活性碳吸附装置用于深度吸附净化尾气中的臭气以及存在的微量二噁英。
作为本发明优选的方案，所述SNCR脱硝：热解气和天然气在热风炉内燃烧温度约800℃，在压缩空气雾化条件下，将20％浓度的氨水溶液通过喷枪喷入热风炉燃烧室内，氨水作为还原剂将烟气中的NOx还原成N2和水，达到脱硝的目的，SNCR脱硝效率约为40％，反应方程如下：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
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8NH3+6NO2→7N2+12H2O
作为本发明优选的方案，所述旋风除尘：旋风除尘器原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
作为本发明优选的方案，所述氧化脱硝：NaClO2溶液脱除NOx的总反应为：
4NO+3ClO2 -+4OH-→4NO3 -+3Cl-+2H2O
氧化脱硝设备分为两层，设备底部设置脱硫喷淋层，适度脱除尾气中的大部分灰尘和硫分，同时保持一定的酸性氛围；
顶部设置多层喷淋氧化循环系统，利用亚氯酸钠溶液循环喷淋，将氮氧化物充分氧化。
作为本发明优选的方案，所述湿法脱硫：湿法脱硫设备利用氢氧化钠溶液循环喷淋，采用逆流设计，烟气从脱硫塔的底部进入与顶部喷下的氢氧化钠溶液液滴强烈接触，烟气中剩余的酸性气体如HCl、H2S、SO2被充分吸收去除，粉尘、颗粒物和易溶于水的成分如NH3等被吸收捕集掉入收集池，并充分捕集脱硝塔挥发逃逸的少量氯气气体，洗涤后的碱洗液返回脱硫循环池循环利用，洁净的气体从脱硫吸收塔上部出口排出。
作为本发明优选的方案，所述管束除尘塔：吸收塔上部低温饱和净烟气中含有大量细小雾滴，在高速运动条件下增加粉尘颗粒与雾滴碰撞的机率；设备配备工艺水冲洗系统。
作为本发明优选的方案，所述湿电除尘：湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰；
湿电电场设计高压恒流源200mA/80KV，通流截面积3.36m2，额定负荷下烟气流速1.36m/s，流经电场时间：5s。
作为本发明优选的方案，所述活性碳吸附：活性碳采用煤基柱状活性碳；吸附装置过滤形式采用内滤式；活性碳箱体进风口处设有过滤毡。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，通过尾气采用“旋风除尘+氧化脱硝+湿法脱硫+管束除尘+湿电除尘+活性碳吸附”的组合工艺处理后，经1根20m高排气筒排放，尾气经上述工艺处理后达标排放，其中恶臭气体(NH3、H2S等)满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)限值，颗粒物、SO2、NOx满足《区域性大气污染物综合排放标准》(DB37/2376-2019)表1中重点控制区的相应标准限值，HCl、重金属及二噁英类满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)及修改单中的排放限值。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于理解本发明，下面将参照相关对本发明进行更全面的描述,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例；相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种技术方案：
一种污泥碳化废气处理工艺，包括以下步骤：
S1，炉内SNCR脱硝；
S2，旋风除尘：干燥过程由于热烟气直接接触污泥，干燥尾气中带有粉尘，设旋风除尘器，将干化后烟气夹带的污泥颗粒与烟气的分离脱除；
S3，氧化脱硝：选用亚氯酸钠(NaClO2)水溶液为脱硝吸收剂，亚氯酸钠将SNCR未去除的NOx在碱性条件下氧化为NO3-；
S4，湿法脱硫：选用湿式喷淋塔作为脱硫吸收塔；
S5，管束除尘塔：选用管束除尘塔作为除尘除雾塔，用于湿法脱硫塔饱和净烟气携带的雾滴和尘的深度脱除净化；
S6，湿电除尘：湿式电除尘器是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管；
S7，活性碳吸附：活性碳吸附装置用于深度吸附净化尾气中的臭气以及存在的微量二噁英。
SNCR脱硝：热解气和天然气在热风炉内燃烧温度约800℃，在压缩空气雾化条件下，将20％浓度的氨水溶液通过喷枪喷入热风炉燃烧室内，氨水作为还原剂将烟气中的NOx还原成N2和水，达到脱硝的目的，SNCR脱硝效率约为40％，反应方程如下：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
旋风除尘：旋风除尘器原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
氧化脱硝：NaClO2溶液脱除NOx的总反应为：
4NO+3ClO2 -+4OH-——→4NO3 -+3Cl-+2H2O
氧化脱硝设备分为两层，设备底部设置脱硫喷淋层，适度脱除尾气中的大部分灰尘和硫分，同时保持一定的酸性氛围；
顶部设置多层喷淋氧化循环系统，利用亚氯酸钠溶液循环喷淋，将氮氧化物充分氧化。
湿法脱硫：湿法脱硫设备利用氢氧化钠溶液循环喷淋，采用逆流设计，烟气从脱硫塔的底部进入与顶部喷下的氢氧化钠溶液液滴强烈接触，烟气中剩余的酸性气体如HCl、H2S、SO2被充分吸收去除，粉尘、颗粒物和易溶于水的成分如NH3等被吸收捕集掉入收集池，并充分捕集脱硝塔挥发逃逸的少量氯气气体，洗涤后的碱洗液返回脱硫循环池循环利用，洁净的气体从脱硫吸收塔上部出口排出。
管束除尘塔：吸收塔上部低温饱和净烟气中含有大量细小雾滴，在高速运动条件下增加粉尘颗粒与雾滴碰撞的机率；设备配备工艺水冲洗系统。
湿电除尘：湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰；
湿电电场设计高压恒流源200mA/80KV，通流截面积3.36m2，额定负荷下烟气流速1.36m/s，流经电场时间：5s。
活性碳吸附：活性碳采用煤基柱状活性碳；吸附装置过滤形式采用内滤式；活性碳箱体进风口处设有过滤毡。
实施例：热解气和天然气在热风炉内燃烧温度约800℃，为减少氮氧化物的形成，采取SNCR脱硝系统，在压缩空气雾化条件下，将20％浓度的氨水溶液通过喷枪喷入热风炉燃烧室内，氨水作为还原剂将烟气中的NOx还原成N2和水，达到脱硝的目的，SNCR脱硝效率约为40％，反应方程如下：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
旋风除尘：干燥过程由于热烟气直接接触污泥，干燥尾气中带有粉尘，为保证后续工艺净化效果，设旋风除尘器，用于将干化后烟气夹带的污泥颗粒与烟气的分离脱除，旋风除尘器原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗；
氧化脱硝：选用亚氯酸钠(NaClO2)水溶液为脱硝吸收剂，亚氯酸钠具有强氧化性，将SNCR未去除的NOx在碱性条件下氧化为NO3-，NaClO2溶液脱除NOx的总反应为：
4NO+3ClO2 -+4OH-→4NO3 -+3Cl-+2H2O
氧化脱硝设备分为两层，设备底部设置脱硫喷淋层，适度脱除尾气中的大部分灰尘和硫分，同时保持一定的酸性氛围；
顶部设置多层喷淋氧化循环系统，利用亚氯酸钠溶液循环喷淋，将氮氧化物充分氧化，为下一级进行吸收还原做好准备；
湿法脱硫：选用湿式喷淋塔作为脱硫吸收塔，湿法脱硫设备利用氢氧化钠溶液循环喷淋，采用逆流设计，烟气从脱硫塔的底部进入与顶部喷下的氢氧化钠溶液液滴强烈接触，烟气中剩余的酸性气体如HCl、H2S、SO2等被充分吸收去除，粉尘、颗粒物和易溶于水的成分如NH3等被吸收捕集掉入收集池，并充分捕集脱硝塔挥发逃逸的少量氯气气体，洗涤后的碱洗液返回脱硫循环池循环利用，洁净的气体从脱硫吸收塔上部出口排出；
管束除尘塔：选用管束除尘塔作为除尘除雾塔，用于湿法脱硫塔饱和净烟气携带的雾滴和尘的深度脱除净化，吸收塔上部低温饱和净烟气中含有大量细小雾滴，在高速运动条件下增加粉尘颗粒与雾滴碰撞的机率，雾滴与粉尘颗粒凝聚从而实现对此部分极微小粉尘和雾滴的捕集脱除；设备配备工艺水冲洗系统，定期从管束上方对管束及塔壁上粘附的灰尘颗粒进行清洗，要求对灰尘和雾滴的去除效率≥90％；
湿电除尘：湿式电除尘器是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管，湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰，可有效收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、酸雾、气溶胶)、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有机污染物(多环芳烃、二噁英)等；
湿电电场设计高压恒流源200mA/80KV，通流截面积3.36m2，额定负荷下烟气流速1.36m/s，流经电场时间：5s；
活性碳吸附：活性碳吸附装置用于深度吸附净化尾气中的臭气以及可能存在的微量二噁英，活性碳采用煤基柱状活性碳，更换快速，操作简便安全，可在线更换；吸附装置过滤形式采用内滤式，布气均匀，过滤面积大，气速低，系统阻力小；进活性碳之前的烟气经过了脱硫、脱硝、湿电除尘等工序，烟气中污染因子浓度已很低，烟温降至40℃左右。活性碳箱体进风口处设有过滤毡，有效截留烟气中尚存留的烟尘粉和水分，确保活性碳吸附正常运行，尾气采用“旋风除尘+氧化脱硝+湿法脱硫+管束除尘+湿电除尘+活性碳吸附”的组合工艺处理后，经1根20m高排气筒排放；尾气经上述工艺处理后达标排放，其中恶臭气体(NH3、H2S等)满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)限值，颗粒物、SO2、NOx满足《区域性大气污染物综合排放标准》(DB37/2376-2019)表1中重点控制区的相应标准限值，HCl、重金属及二噁英类满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)及修改单中的排放限值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种污泥碳化废气处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，炉内SNCR脱硝；
S2，旋风除尘：干燥过程由于热烟气直接接触污泥，干燥尾气中带有粉尘，设旋风除尘器，将干化后烟气夹带的污泥颗粒与烟气的分离脱除；
S3，氧化脱硝：选用亚氯酸钠(NaClO2)水溶液为脱硝吸收剂，亚氯酸钠将SNCR未去除的NOx在碱性条件下氧化为NO3-；
S4，湿法脱硫：选用湿式喷淋塔作为脱硫吸收塔；
S5，管束除尘塔：选用管束除尘塔作为除尘除雾塔，用于湿法脱硫塔饱和净烟气携带的雾滴和尘的深度脱除净化；
S6，湿电除尘：湿式电除尘器是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管；
S7，活性碳吸附：活性碳吸附装置用于深度吸附净化尾气中的臭气以及存在的微量二噁英。
2.根据权利要求1所述的一种污泥碳化废气处理工艺，其特征在于，所述SNCR脱硝：热解气和天然气在热风炉内燃烧温度约800℃，在压缩空气雾化条件下，将20％浓度的氨水溶液通过喷枪喷入热风炉燃烧室内，氨水作为还原剂将烟气中的NOx还原成N2和水，达到脱硝的目的，SNCR脱硝效率约为40％，反应方程如下：
4NH3+4NO+O2——→4N2+6H2O
4NH3+2NO+2O2——→3N2+6H2O
8NH3+6NO2——→7N2+12H2O 。
3.根据权利要求1所述的一种污泥碳化废气处理工艺，其特征在于，所述旋风除尘：旋风除尘器原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
4.根据权利要求1所述的一种污泥碳化废气处理工艺，其特征在于，所述氧化脱硝：NaClO2溶液脱除NOx的总反应为：
4NO+3ClO2 -+4OH-——→4NO3 -+3Cl-+2H2O
氧化脱硝设备分为两层，设备底部设置脱硫喷淋层，适度脱除尾气中的大部分灰尘和硫分，同时保持一定的酸性氛围；
顶部设置多层喷淋氧化循环系统，利用亚氯酸钠溶液循环喷淋，将氮氧化物充分氧化。
5.根据权利要求1所述的一种污泥碳化废气处理工艺，其特征在于，所述湿法脱硫：湿法脱硫设备利用氢氧化钠溶液循环喷淋，采用逆流设计，烟气从脱硫塔的底部进入与顶部喷下的氢氧化钠溶液液滴强烈接触，烟气中剩余的酸性气体如HCl、H2S、SO2被充分吸收去除，粉尘、颗粒物和易溶于水的成分如NH3等被吸收捕集掉入收集池，并充分捕集脱硝塔挥发逃逸的少量氯气气体，洗涤后的碱洗液返回脱硫循环池循环利用，洁净的气体从脱硫吸收塔上部出口排出。
6.根据权利要求1所述的一种污泥碳化废气处理工艺，其特征在于，所述管束除尘塔：吸收塔上部低温饱和净烟气中含有大量细小雾滴，在高速运动条件下增加粉尘颗粒与雾滴碰撞的机率；设备配备工艺水冲洗系统。
7.根据权利要求1所述的一种污泥碳化废气处理工艺，其特征在于，所述湿电除尘：湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰；
湿电电场设计高压恒流源200mA/80KV，通流截面积3.36m2，额定负荷下烟气流速1.36m/s，流经电场时间：5s。
8.根据权利要求1所述的一种污泥碳化废气处理工艺，其特征在于，所述活性碳吸附：活性碳采用煤基柱状活性碳；吸附装置过滤形式采用内滤式；活性碳箱体进风口处设有过滤毡。
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