CN202555098U - 一种脱去烟气中POPs及重金属的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脱去烟气中POPs及重金属的装置，属于各类固体废弃物焚烧处置过程中烟气中持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)和重金属的排放控制的技术领域，包括沿烟气走向通过烟道依次连通的一级过滤器、二级过滤器和引风机，还设有分别向一级过滤器和二级过滤器前方的烟道中送入烟气洗涤剂的第一加料装置和第二加料装置。本实用新型的装置用于脱去焚烧炉烟气中POPs，结构简单，处理效果好。

Description

一种脱去烟气中POPs及重金属的装置

技术领域

本实用新型涉及各类固体废弃物焚烧处置过程中烟气中持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)和重金属的排放控制的技术领域，具体涉及一种脱去烟气中POPs及重金属的装置。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高，固体废弃物的产生量逐年增多。以焚烧作为废弃物处置的方式的兴起，导致中国越来越多的焚烧厂或焚烧电厂相继兴起。我国于1988年在深圳建成第一座生活垃圾焚烧厂，至2006年底，已有焚烧厂69个，处理能力1138万吨。今后几年，将有更多的固体废弃物焚烧厂建成，将大大缓解环境压力。但是，固体废弃物在焚烧过程中不可避免地会产生和排放污染物，如氯化氢、多环芳烃、多氯联苯、二噁英、重金属等，而以二噁英为代表的持久性有机污染物由于具有致癌、致畸、致突变的毒性而受到研究者和公众的广泛关注。如何降低或控制固体废物焚烧过程中的二噁英类持久性有机污染物及重金属的排放已成为焚烧技术继续推广应用的瓶颈问题之一。

随着环保标准的不断提高，对固体废物焚烧尾气污染物排放的控制要求也越来越严格，以二噁英为例，我国由于对二噁英类持久性有机污染物的控制研究相对较晚，目前生活垃圾焚烧炉的二噁英排放控制标准为1ngI-TEQ/Nm³，危险废物焚烧炉的控制标准为0.5ng I-TEQ/Nm³。但随着环保执行力度的不断加大，我国已在制定更为严格的排放标准，并逐步与国际标准接轨。因此，需要不断改进焚烧炉烟气排放控制系统装备和和提升运行水平来降低持久性有机污染物的浓度，满足向大气排放的要求。

目前，已有很多研究利用过滤器除尘和吸附剂吸附有机污染物质的方法去除气态污染物质，在二噁英类持久性有机污染物的控制技术上还有通过双布袋降低其含量的方法，获得了很好的效果，但还是存在不少的缺点。如利用碱性吸附剂如Ca(OH)₂吸附HCl的效果较好，但是这种吸附剂在自然状态下是极性的，对多环芳烃等非极性的有机污染物质具有较低的吸附能力；活性炭简单的喷吹吸附将使活性炭的耗量大大增加，增加了成本；飞灰附着在过滤器中，如不及时清理，将使飞灰中的有机污染物质重新生成，甚至转化为毒性更大的二噁英类物质。因此，需要改进过滤器的结构，改善操作方法来更好地去除持久性有机污染物。

实用新型内容

本实用新型提供了一种脱去烟气中POPs及重金属的装置，对固体废弃物焚烧过程中产生的烟气中的POPs及重金属的清洁较彻底，且结构简单，操作方便，制作成本低。

一种脱去烟气中POPs及重金属的装置，包括沿烟气走向通过烟道依次连通的一级过滤器、二级过滤器和引风机，还设有分别向一级过滤器和二级过滤器前方的烟道中送入烟气洗涤剂的第一加料装置和第二加料装置。

采集来自焚烧炉中的烟气，在引风机作用下，依次经过一级过滤器和二级过滤器两级除尘后排除，由第一加料装置向一级过滤器前方即一级过滤器与焚烧炉之间的烟道内送入改性碱性石灰，经一级除尘脱去烟气中的飞灰、盐酸及多联苯、多环芳烃等有机物及部分重金属，由第二加料装置向二级过滤器前方即一级过滤器与二级过滤器之间的烟道内送入改性活性炭，经二级除尘脱去烟气中残留的气相二噁英及余下的重金属。

烟气通过一级过滤器和二级过滤器前方的烟道时，均与喷入烟道内的烟气洗涤剂反应，烟气在经过一级过滤器或二级过滤器时，烟气中的粉尘(包括反应后的产物及未反应的烟气洗涤剂)被过滤器截留，经洗涤后的烟气经过过滤器送入下一级过滤器或者送入烟囱排出，作为一种优选的技术方案，所述的一级过滤器采用脉冲袋式过滤器；所述的二级过滤器采用脉冲袋式过滤器。所述的脉冲袋式过滤器包括壳体、位于所述壳体内的滤袋以及均位于所述滤袋内的脉冲控制仪和储气罐。烟气入口与壳体连通，烟气出口与滤袋连通，储气罐内装有压缩空气，烟气送入脉冲袋式过滤器的壳体后，烟气中的粉尘被截留在滤袋外，一段时间后，脉冲控制仪利用电磁脉动自动清灰，防止压力过大时的系统堵塞及POPs的再生成，保证系统持续稳定运行；过滤器的滤袋材料采用玻纤+特氟龙复合毡，PTEE浸渍处理，代替传统的针刺毡，吸附、抗高温能力更强。

脉冲控制仪控制过滤器飞灰的清除，有多种控制方式，可以有时间、压力、温度等十余种控制方式，作为一种优选的技术方案，一级过滤器采用压力控制方式，本实用新型的装置中设有采集一级过滤器中烟气压力的传感器，一级过滤器中的脉冲控制仪的控制信号来自该传感器，当一级过滤器内的压力达到一定值时，脉冲控制仪自动清灰。

作为一种优选的技术方案，二级过滤器采用时间控制方式，本实用新型的装置中设有一定时电路，二级过滤器的脉冲控制仪的控制信号来自该定时电路，当反应进行到一定时间时，脉冲控制仪自动清灰。

向一级过滤器及二级过滤器前方的烟道内加入的改性碱性石灰和改性活性炭都是粉末状，对送入的改性碱性石灰和改性活性炭的量需要进行控制和调节，作为一种优选的技术方案，所述的第一加料装置和第二加料装置均采用螺旋输送机，一般改性碱性石灰的加入量控制在0.75～2g/Nm³之间，改性活性炭的加入量控制在0.15～1g/Nm³之间，由于加入的量都较小，可选用微型螺旋输送机，可节约资源，增加经济效益。

为保证反应的持续稳定进行，脉冲袋式过滤器的储气罐内需要及时的补充压缩空气，第一加料装置和第二加料装置中的烟气洗涤剂以喷射状喷入烟道内，更好的与烟气接触，作为一种优选的技术方案，本实用新型的装置还包括通过管路分别与一级过滤器和二级过滤器的储气罐、第一加料装置和第二加料装置连通的空压机，空压机及时向储气罐内补充压缩空气，同时给第一加料装置和第二加料装置提供喷射烟气洗涤剂的动力，使烟气洗涤剂以喷射方式喷入烟道内。

装置在使用一段时间后，脉冲袋式过滤器内由滤袋截留下来的飞灰会积累壳体内，需要及时对积累的飞灰进行清理，保证反应的正常运行，所述脉冲袋式过滤器的壳体底部带有卸灰阀，通过该卸灰阀将积累在壳体内的飞灰清理掉。

在烟气除尘处理中，其中一些烟气洗涤剂如改性活性炭可以回收利用，节约成本，作为一种优选的技术方案，所述的二级过滤器的底部与第二加料装置之间通过回流管路连通，被二级过滤器截留下来的改性活性炭再送入第二加料装置中进行循环利用，循环倍率＞20，回流管路的一端连通二级过滤器的卸灰阀，另一端即可连通第二加料装置的料仓，也可连通第二加料装置与二级过滤器前方的烟道之间管路。

烟气处理过程中需要对烟气的温度进行实时监控，防止二噁英的生成，所述的一级过滤器前、一级过滤器与二级过滤器之间及二级过滤器后均设有温度显示仪，实时监控烟气的温度。

在烟气处理过程中，通过调节引风机压力来保持烟气进口压力稳定，因此，在一级过滤器前安装了一压力显示仪。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用脉冲式过滤的多级过滤除尘，控制持久性有机污染物的排放，力图使烟气中有机污染物质的浓度得到严格控制，达到焚烧烟气的清洁排放，为环境保护及我国履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》作出贡献。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种脱去烟气中POPs及重金属的装置，包括一级过滤器1、二级过滤器2、引风机3、第一加料装置4、第二加料装置5和空压机6。

一级过滤器1和二级过滤器2均采用脉冲袋式过滤器，脉冲袋式过滤器包括固定在支架上的壳体7、位于壳体7内的滤袋8、位于滤袋8内的储气罐9和脉冲控制仪10，一级过滤器1和二级过滤器2的壳体7底部均设有卸灰阀11，一级过滤器1和二级过滤器2的滤袋材料均采用玻纤+特氟隆复合毡，经PTEE浸渍处理后使用。

在一级过滤器1的滤袋8内还设有采集一级过滤器1的滤袋内压力信息的压力传感器，该压力传感器将采集到的压力信息通过信号输出给一级过滤器1的脉冲控制仪10，在二级过滤器2的滤袋8内还设有采集二级过滤器2的滤袋8内时间信息的定时电路，该定时电路将采集到的时间信息通过信号输出给二级过滤器2内的脉冲控制仪10。

一级过滤器1、二级过滤器2和引风机3通过烟道依次连通，在一级过滤器1的前方设置烟道一12，在一级过滤器1和二级过滤器2之间设置烟道二13，在二级过滤器2和引风机3之间设置烟道三14。烟道一12的一端与一级过滤器1的壳体7下部的入口连通，另一端连通焚烧炉的烟气通道，烟道二13一端与一级过滤器1内的滤袋8连通，另一端与二级过滤器2的壳体7下部连通，烟道三14一端与二级过滤器2的滤袋8连通，另一端连通引风机3。

在烟道一12附近设有第一加料装置4，第一加料装置4采用微型螺旋输送机，第一加料装置4的出口与烟道一12之间通过管路连通，在烟道二13附近设有第二加料装置5，第二加料装置5也采用跟第一加料装置4一样的微型螺旋输送机，在第二加料装置5的出口与烟道二13之间通过管路连通，二级过滤器2的壳体7底部与第二加料装置5之间通过回流管路连通，该回流管路一端连通二级过滤器2的壳体7，另一端即可连通第二加料装置5的料仓，也可连通第二加料装置5与烟道二13之间的管路。

在一级过滤器1和二级过滤器2的附近设有空压机6，空压机6与一级过滤器1和二级过滤器2的储气罐9之间通过一根总的管路连通，该管路的入口连通空压机6，出口分两路，一路连通一级过滤器1的储气罐9，另一路连通二级过滤器2的储气罐9，在该管路的入口处及出口的分支上均设有阀门；空压机6与第一加料装置4和第二加料装置5之间通过一根总的管路连通，该管路的入口连通空压机6，出口分两路，一路连通第一加料装置4，另一路连通第二加料装置5，在该管路的入口处及出口的分支上均设有阀门。

在烟道一12、烟道二13和烟道三14上均设有温度显示仪15，在烟道一12上还设有压力显示仪16。

本实用新型使用时的工艺流程如下：

在焚烧炉的急冷塔出口17中抽取部分烟气，通过引风机3的变频器调节处理烟气量的大小，本实施例中的烟气量大于200Nm³/h；烟气依次通过烟道一12、一级过滤器2、烟道二13、二级过滤器2、烟道三14和引风机3，最后送进烟囱由烟囱入大气中，空压机6向一级过滤器1和二级过滤器2的储气罐9中输入压缩空气，用于滤袋8的清灰，空压机6向第一加料装置4和第二加料装置5中输入压缩空气，为第一加料装置4和第二加料装置5提供喷吹的动力，将粉末状状烟气洗涤剂改性碱性石灰和改性活性炭喷吹进烟道中，整个过程通过引风机3引流。

在烟气流经烟道的同时，通过第一加料装置4向烟道一12中喷入改性碱性石灰，通过第二加料装置5向烟道二13中喷入改性活性炭，在第一过滤器1中过滤脱除烟气中的飞灰、盐酸及多氯联苯、多环芳烃等有机污染物质和部分重金属；在二级过滤器2中过滤主要脱除烟气中的残留气相二噁英及余下的重金属。

一级过滤器1中脉冲控制仪10的清灰通过压力控制，当压力超过400Pa时自动清灰，二级过滤器2中脉冲控制仪10的清灰通过时间控制，当时间超过2h自动清灰。

烟气处理一段时间后，一级过滤器1和二级过滤器2的壳体7的底部会沉积飞灰，一级过滤器1中的飞灰直接通过壳体7底部的卸灰阀11清除，二级过滤器2的壳体7中的飞灰一部分通过卸灰阀11清理，一部分通过回流管路回流至第二加料装置5的料仓或者第二加料装置5与烟道二13之间的管路中，与新喷射的改性活性炭一起参与作用，达到改性活性炭的循环利用，其循环倍率＞20。

通过温度显示仪15监控反应中烟气的温度，通过压力显示仪16监控烟道一12中通入烟气的压力情况。

改性碱性石灰可以选择熟石灰、石灰石、生石灰等碱性吸附剂的任意一种，除了木质素磺酸钙，也可以通过添加木质素磺酸钠、烷基萘磺酸钠、β萘磺酸钠等阴离子表面活性剂来提高碱性石灰的吸附能力。而改性活性炭可以为不同种类活性炭和碱性溶液的浸制产物。本实施方式中选择改性碱性石灰为木质素磺酸钙阴离子表面活性剂改性的粉状熟石灰，改性活性炭为NaOH浸制的粉状活性炭，。

改性碱性石灰的喷射量在0.75～2g/Nm³之间，改性活性炭喷射量在0.15～1g/Nm³之间，本实施方式中，两者喷射量分别为1g/Nm³和0.25g/Nm³。

Claims (6)

1.一种脱去烟气中POPs及重金属的装置，其特征在于，包括沿烟气走向通过烟道依次连通的一级过滤器(1)、二级过滤器(2)和引风机(3)，还设有分别向一级过滤器(1)和二级过滤器(2)前方的烟道中送入烟气洗涤剂的第一加料装置(4)和第二加料装置(5)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的一级过滤器(1)采用脉冲袋式过滤器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的二级过滤器(2)采用脉冲袋式过滤器。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述的第一加料装置(4)和第二加料装置(5)均采用螺旋输送机。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括通过管路分别与一级过滤器(1)和二级过滤器(2)的储气罐、第一加料装置(4)和第二加料装置(5)连通的空压机(6)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的二级过滤器(2)的底部与第二加料装置(5)之间通过回流管路连通。