WO2020098573A1 - 一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺 - Google Patents

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Abstract

一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺,包括脱硝,低温等离子体分解污染物,半干法除酸性气体和二价汞化合物,活性炭吸附烟气中二噁英和残余的酸性气体,烟气除尘后获得净化烟气;该工艺能够协同脱除烟气中的颗粒物、氮氧化物、硫氧化物、二噁英、氯化氢、氟化氢、汞和其他重金属,实现深度净化,同时实现烟气高温排放。

Description

一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺 技术领域
本发明涉及大气污染净化领域,特别是涉及一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺。
背景技术
随着我国经济的高速发展,人民生活水平迅速提高,城市化进程不断提高,各类垃圾的产生量也在急剧增加。根据国家环保部公布的《2017年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》数据显示,2016年,214个大、中城市生活垃圾产生量18850.5万吨,以每年8-10%的增长率增加。国内垃圾处理的方法,主要为垃圾填埋和垃圾焚烧。垃圾填埋由于需要消耗大量的土地资源,且易发生污水渗漏污染土壤和地下水,破坏土地资源,造成严重的二次污染。因此近年来,垃圾填埋的处理量相对比例不断减少。
垃圾焚烧工艺与垃圾填埋工艺、及其他处理工艺相比较,具有垃圾适应范围广、能量利用率高、占地小的优点,垃圾焚烧工艺处理垃圾的产量也在不断的增加,相对比例不断提高。在国内发达城市,大部分垃圾开始采用垃圾焚烧工艺进行处理。
但是,由于垃圾成分的特性及垃圾焚烧的特点,垃圾焚烧烟气按目前国内传统工艺,难以达到深度治理净化的目的。主要原因如下:
(1)脱硝(NO X的去除)
国内脱硝工艺的应用,主要为SNCR(非选择性催化还原法)、SCR(选择性催化还原法)及低温SCR。SNCR为垃圾焚烧烟气脱硝的传统工艺,目前大量应用,技术成熟。SCR工艺由于垃圾焚烧烟气成分的特点,易造成催化剂中毒,且烟气 温度较难匹配,工艺难以选用。低温SCR工艺须脱硫、除尘和升温,同样存在催化剂易中毒现象,运行成本高昂,技术成熟度差,难以推广应用。由于SNCR的脱硝效率,一般为50%左右,因此脱硝效率普遍不高,NO X的深度净化存在技术难题。
(2)去除二噁英
二噁英是垃圾焚烧烟气治理的最重要指标之一。目前控制技术主要为燃烧控制,及在布袋除尘器之前喷入活性碳粉进行吸附,吸附尚未分解和已再合成的二噁英类物质,其它脱除控制应用工艺很少。
(3)脱汞
大量的汞在垃圾焚烧烟气中以元素汞的形式存在,呈气态,主要是通过活性碳粉进行吸附去除,其它脱除控制应用工艺同样很少。
(4)脱硫、脱除HF、HCl
目前垃圾电厂的常规工艺,主要是半干法除酸、干法除酸工艺进行去除。半干法除酸、干法除酸工艺均存在脱酸效率的限制,可以实现较低的排放指标,但难以完全实现深度净化处理的目的。
综上所述,国内目前传统的垃圾焚烧烟气处理,虽然可以实现较低浓度的排放控制,但随着环保排放指标标准要求的逐渐提高,排放控制变得越来越困难,尤其是NO X、二噁英和金属汞的控制。而随着社会的发展,烟气治理的深度综合净化要求已经迫在眉睫,这需要实现一种先进的工艺,来提高垃圾焚烧烟气治理要求,实现深度综合净化的工艺目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺, 该发明能够协同脱除烟气中的颗粒物、氮氧化物、硫氧化物、二噁英、氯化氢、氟化氢、汞和其他重金属,实现深度净化,同时实现烟气高温排放。
为解决此技术问题,本发明的技术方案是:一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺,包括以下步骤:
A、脱硝
将烟气通入SNCR装置,SNCR装置将氨水喷射入锅炉内部与烟气混合;氨水中的氨与烟气中NO x当量比为1.4至1.6;
B、低温等离子体分解污染物
经过步骤A的烟气通入至低温等离子反应器,烟气中的污染物发生氧化还原反应或者分解反应;
C、半干法除酸性气体和二价汞化合物
将步骤B排出的烟气通入至半干法旋转喷雾装置,半干法旋转喷雾装置喷射碱性溶液液滴;烟气中的酸性气体与碱性溶液发生中和反应形成盐颗粒;烟气中的二价汞经碱性溶液吸收被高温烟气蒸干后形成粉尘固体;
D、活性炭吸附烟气中二噁英和残余的酸性气体
向步骤C排出的烟气中喷射活性炭,活性炭将烟气中的二噁英和酸性气体吸附;
将步骤D排出的烟气除尘后获得净化烟气。
优选所述A步骤中氨水喷射处烟气的温度为850℃至1100℃。本发明利用烟气温度促进氨水的汽化,利于氨水与烟气均匀混合接触。
优选所述B步骤中低温等离子反应器的放电形式为电晕放电或者介质阻挡放 电。所述低温等离子体反应器为电晕放电形式,电晕放电形式的反应装置由进口烟道、导流板、反应器本体、阴极系统、阳极系统、出口烟道、热风系统和等离子脉冲电源等组成。介质阻挡放电形式包括等离子脉冲电源、包含进口烟道、导流板、绝缘介质和接地极等。
优选所述B步骤中低温等离子反应器的电源峰值电压为80KV至85KV;所述低温等离子反应器的电源脉宽为0.25μs至0.5μs。低温等离子反应器采用上述电源峰值电压和电源脉宽利于低温等离子反应器与脱硝工艺的配合,充分利用过量NH 3作为活化剂和吸收剂在净化过程中的协同作用,提高净化效率和净化效果。
优选所述A步骤排出的烟气在B步骤低温等离子反应器中停留时间为1.5s至2.5s。控制含有过量烟气在低温等离子反应器中的停留时间,使得净化烟气与低温等离子体充分接触和反应,使得NO x、SO 2、二噁英和Hg等顽固的污染物能够彻底转化为无害物质,具体为:经过SNCR装置脱硝后的烟气携带少量的NH 3经低温等离子体反应作用,氮氧化物反应为硝酸氨颗粒物及部分NO 2、HNO 3,其中部分氮氧化物会被还原为N 2;SO 2气体在低温等离子体反应器中,可被部分反应为硫酸氨,实现部分脱除目的;元素汞将被等低温等离子反应器产生的自由基和其他活性粒子氧化成氧化汞、氯化汞等,由元素汞转化成二价汞,在后续的半干法旋转喷雾装置中氧化汞或者是氯化汞溶解于半干法旋转喷雾装置喷射出的碱溶液接触溶解后由于所处环境温度较高再次烘干固化形成固体粉末,汞元素得以收集;其它重金属物质在等离子反应装置中会发生相应的氧化反应,等离子反应装置高能电子和电场力的共同作用促进其它重金属物质被粉尘吸附,有利于在后续工艺中的脱除。二噁英在低温等离子体反应器产生的自由基和其他活性粒子的作用下将会发生脱氯、杂环断裂等反应,最终生成CO 2、CO、H 2O、 HCl等无机气体小分子,彻底脱除二噁英。本发明使用SNCR装置脱硝配合低温等离子反应器连用可以有效的去除NO x、SO 2、二噁英和Hg等,本发明净化效果好。尤其针对二噁英的净化效果好,分解效率高,本发明后续仅需使用较少的活性炭。
优选所述A步骤排出的烟气在进入B步骤低温等离子反应器的过程中气流相对均方根差为0.15至0.2。本发明中通过在低温等离子反应器的入口设置有至少一块气流分布板,布置不同开孔率和开孔大小的起到调节进入低温等离子反应器中烟气的气流分布和流速的调节。本发明对气流分布要求采用相对均方根作为气流分布均匀性的评价参数,计算公式如下:
Figure PCTCN2019116661-appb-000001
式中:Vi——各测点风速;V——截面平均风速;n——测点数。
σ r表示各测点的气流速度与平均速度的离散程度,σ r值越大表示电场内气流分布均匀性越差,一般要求σ r≤0.2为合格。
气流分布板对进入低温等离子反应器的大量气体起到一定的阻挡作用,一部分烟气直接通过气流分布板,另一部分烟气沿着气流分布板向着气流分布板的边缘移动,烟气在移动的过程中通过所述气流分布板,在烟气进入低温等离子反应器之前,均匀烟气的分布,稳定烟气的流速,利于烟气在低温等离子反应器中的反应。所述气流分布板包括板体,板体设有气孔;所述板体的开孔率为40%至60%;所述气流分布板朝向所述低温等离子反应器的一侧还设有多片从上至下设置的导流板,所述导流板包括位于所述板体中间的水平板和位于所述水平板两侧的多片倾斜板,位于所述水平板同一侧的所述倾斜板等角度向着所述板体倾斜设置。 均匀分布的导流板保证了烟气分布均匀、流速稳定、流向水平向低温等离子器流动,利于提高所述低温等离子反应器去除效率;相比较于不安装气流分布板,本发明去除污染物的效率提高10%至15%。本发明中可设置有不同开口率的两气流分布板连用。所述板体的气孔包括第一气孔和第二气孔,所述第一气孔用于透过烟气的面积较第二气孔透过烟气的面积小;沿着水平方向,所述第一气孔位于所述板体的中部位置,所述第二气孔位于所述第一气孔的两侧。本发明中由于位于板体中部的第一气孔通过烟气的面积较位于板体两侧的第二气孔的面积大,大量的烟气不能从位于正对进气口位置板体的第一气孔通过,不能及时通过的烟气会沿着板体移动,从而从本体左右两侧更易通过的第二气孔通过;第一气孔处烟气量较大,但是透过面积小;第二气孔处烟气量相对较小,但是透过面积大;因此整个气流分布板通过烟气均匀且均衡。
优选所述C步骤中碱性溶液雾化粒径为30-50μm。雾化液滴粒径小溶液与烟气均匀接触,从而尽可能的提高使用SNCR装置的脱硝效率,使得NH 3均匀分散在烟气中,也利于烟气在进入低温等离子反应器后NH 3作为活化剂和吸收剂的使用。
通过采用上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明通入过量的雾化氨水脱硝与低温等离子体分解污染物连用,向待处理烟气中通入过量雾化氨水,过量的氨进入低温等离子体反应器,NH 3在等离子体反应装置中生成·NH 2,具有一定的还原性,将部分氮氧化物还原为N 2;一部分的NH 3起到了活化剂的作用;另一部分NH 3与烟气中的NO X和SO 2发生反应硝酸氨颗粒物和硫酸氨,作为用于脱除烟气中部分NO X和SO 2吸收剂。因此在脱硝过程中喷射过量的NH 3,相较于喷射常规氨量进行脱硝,由于反应物NH 3过量,利于反应正向进行,提高SNCR装置的脱硝效率;同时过量的氨作为低温等离子体反应 器中的活化剂和吸收剂,协同作用实现烟气中NO X和SO 2的深度净化治理,解决了单独使用SNCR装置进行脱硝容易出现的氨逃逸的问题,同时也提高了净化的效率和效果。
2、本发明中雾化氨水增大烟气湿度,利于氨低温等离子体反应器中低温等离子体的形成,相同的停留时间内,低温等离子浓度越高,污染物分解和氧化越彻底,利于烟气的彻底净化。
3、本发明在低温等离子体分解污染物后连用半干法除酸性气体和二价汞化合物后再利用活性炭吸附烟气中二噁英和残余的酸性气体,大部分的二噁英已经在低温等离子体的作用下分解为小分子,脱硝后剩余过量的氨促进二噁英的分解,因此本发明用于吸附二噁英的活性炭用量显著降低,节约了运行成本;同时本发明利用低温等离子体将元素汞转化为氧化汞或者氯化汞等二价汞化合物,二价汞与半干法喷出的碱溶液接触溶解后由于高温烟气的作用再次固化二价汞经碱性溶液吸收被高温烟气蒸干后形成粉尘固体,将原本存在于烟气中的汞元素捕集到固体中,防止元素汞以单质的形式进入大气中,有效保护环境。
4、本发明将经过活性炭吸附的烟气进行除尘,将烟气中气态污染物生成的细颗粒物质、半干法旋转喷雾工艺产生的颗粒物质、捕集到的二价汞化合物以及活性炭颗粒等颗粒一起除去,实现烟气的深度净化。
5、本发明中经过综合净化的烟气最终由于烟囱直接外排,外排的烟气的温度为110℃至130℃,与常规垃圾焚烧烟气排放温度基本相同,不会产生白烟,无需增加烟气升温消白装置,减少环境污染,减少设备投资,降低运营成本。
6、本发明可实现包括颗粒物、氮氧化物、硫氧化物、二噁英、氯化氢、氟化氢、汞和其他重金属等多种污染物同步、高效深度脱除,可实现垃圾焚烧烟气 的深度综合净化,NO X<50mg/Nm 3,SO 2<35mg/Nm 3,二噁英TEQ<0.08ng/Nm 3,同时大幅度降低HF、HCl、汞及其它重金属的排放指标。
从而实现上述目的。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图;
图2是本发明中气流分布板的主视图;
图3是本发明中气流分布板的立体图;
图4是本发明中烟气经过气流分布板调节原理示意图。
图中:
焚烧炉1;SNCR装置2;余热锅炉装置3;低温等离子反应器4;半干法旋转喷雾装置5;飞灰处理系统6;活性炭粉喷射装置7;布袋除尘器8。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案,下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
实施例1
本实施例公开一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉1烟气的工艺,其具体的工艺流程如图1所示,主要包括以下步骤:
A、脱硝
将焚烧炉1中的烟气通入SNCR装置2,SNCR装置2将氨水喷射入锅炉内部与烟气混合,氨水喷射处烟气的温度为850℃。本实施例中氨水中的氨与烟气中NO x当量比为1.4;本实施例利用烟气温度促进氨水的汽化,利于氨水与烟气均匀混合接触,同时也对烟气进行降温。混合烟气通入余热锅炉3降温。
B、低温等离子体分解污染物
经过步骤A的烟气通入至低温等离子反应器4,烟气中的污染物发生氧化还原反应或者分解反应;
低温等离子反应器4的放电形式为电晕放电或者介质阻挡放电。所述低温等离子反应器4为电晕放电形式,电晕放电形式的反应装置由进口烟道、导流板92、反应器本体、阴极系统、阳极系统、出口烟道、热风系统和等离子脉冲电源等组成。介质阻挡放电形式包括等离子脉冲电源、包含进口烟道、导流板92、绝缘介质和接地极等。
低温等离子反应器4的电源峰值电压为80KV;所述低温等离子反应器4的电源脉宽为0.5μs。低温等离子反应器4采用上述电源峰值电压和电源脉宽利于低温等离子反应器4与脱硝工艺的配合,充分利用过量NH 3作为活化剂和吸收剂在净化过程中的协同作用,提高净化效率和净化效果。
烟气在低温等离子反应器4中停留时间为1.5s。控制含有过量烟气在低温等离子反应器4中的停留时间,使得净化烟气与低温等离子体充分接触和反应,使得NO x、SO 2、二噁英和Hg等顽固的污染物能够彻底转化为无害物质,具体为:混合烟气经过SNCR装置2脱硝后的烟气携带少量的NH 3经低温等离子体反应作用,氮氧化物反应为硝酸氨颗粒物及部分NO 2、HNO 3,其中部分氮氧化物会被还原为N 2;SO 2气体在低温等离子反应器4中,可被部分反应为硫酸氨,实现部分脱除目的;元素汞将被等低温等离子反应器4产生的自由基和其他活性粒子氧化成氧化汞、氯化汞等,由元素汞转化成二价汞,在后续的半干法旋转喷雾装置5中得以去除;其它重金属物质在低温等离子反应器中会发生相应的氧化反应,后续步骤中高能电子和电场力的共同作用促进其它重金属物质被粉尘吸 附,有利于在后续工艺中的脱除。二噁英在低温等离子反应器4产生的自由基和其他活性粒子的作用下将会发生脱氯、杂环断裂等反应,最终生成CO 2、CO、H 2O、HCl等无机气体小分子,彻底脱除二噁英。本发明使用SNCR装置2脱硝配合低温等离子反应器4连用可以有效的去除NO x、SO 2、二噁英和Hg等,本发明净化效果好。尤其针对二噁英的净化效果好,脱硝中过量的氨对二噁英的分解也起到了一定的趋促进作用,二噁英分解效率高,本实施例后续用于吸附的活性炭用量减少,成本降低。
烟气在进入低温等离子反应器4的过程中气流相对均方根差为0.15至0.2。如图2至图4所示,本发明中通过在低温等离子反应器4的入口设置有至少一块气流分布板9,布置不同开孔率和开孔大小的起到调节进入低温等离子反应器4中烟气的气流分布和流速的调节。气流分布板9进入低温等离子反应器4的大量气体起到一定的阻挡作用,一部分烟气直接通过气流分布板9,另一部分烟气沿着气流分布板9向着气流分布板9的边缘移动,烟气在移动的过程中通过所述气流分布板9,在烟气进入低温等离子反应器4之前,均匀烟气的分布,稳定烟气的流速,利于烟气在低温等离子反应器4中的反应。所述气流分布板9包括板体90,板体90设有气孔91;所述板体90的开孔率为40%至60%;所述气流分布板9朝向所述低温等离子反应器4的一侧还设有多片从上至下设置的导流板92,所述导流板92包括位于所述板体90中间的水平板921和位于所述水平板921两侧的多片倾斜板922,位于所述水平板921同一侧的所述倾斜板922等角度向着所述板体90倾斜设置。均匀分布的导流板92保证了烟气分布均匀、流速稳定、流向水平向低温等离子器流动,利于提高所述低温等离子反应器4去除效率;相比较于不安装气流分布板9,本发明去除污染物的效率提高10%至15%。本发明中 可设置有不同开口率的两气流分布板9连用。所述板体90的气孔91包括第一气孔911和第二气孔912,所述第一气孔911用于透过烟气的面积较第二气孔912透过烟气的面积小;沿着水平方向,所述第一气孔911位于所述板体90的中部位置,所述第二气孔912位于所述第一气孔911的两侧。本发明中由于位于板体90中部的第一气孔911通过烟气的面积较位于板体90两侧的第二气孔912的面积大,大量的烟气不能从位于正对进气口位置板体90的第一气孔911通过,不能及时通过的烟气会沿着板体90移动,从本体左右两侧更易通过的第二气孔912通过;第一气孔911处烟气量较大,但是透过面积小;第二气孔912处烟气量相对较小,但是透过面积大;因此整个气流分布板9通过烟气均匀且均衡。
C、半干法除酸性气体和二价汞化合物
将步骤B排出的烟气通入至第二气孔91,半干法旋转喷雾吸收塔内设置有旋转喷雾器,氢氧化钙溶液通过浆液供应系统由雾化器雾化喷入塔内,雾化粒径约为30-50μm,雾化的液滴与低温低温等离子反应器4中反应生成的NO 2、HNO 3,残余的SO 2,HCl、HF、二价汞以及吸附重金属的飞灰发生吸收反应。其中SO 2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙与NO 2反应,最终生成硫酸盐及N 2,实现NO X的还原;氢氧化钙与HNO 3、HCl、HF等发生酸碱中和反应,生成硝酸钙、氯化钙及氟化钙等;烟气中的二价汞经碱性溶液吸收被高温烟气蒸干后形成粉尘固体;
雾化液滴粒径小溶液与烟气均匀接触,从而尽可能的提高使用SNCR装置2的脱硝效率,使得NH 3均匀分散在烟气中,也利于烟气在进入低温等离子反应器4后NH 3作为活化剂和吸收剂的使用。
D、活性炭吸附烟气中二噁英和残余的酸性气体
在半干法旋转喷雾装置5和布袋除尘器8之间,引入活性炭粉喷射装置7。向步骤C排出的烟气中喷射活性炭,活性炭将烟气中的二噁英和酸性气体吸附;因低温等离子反应器4中已经将大部分的二噁英降解为无毒小分子结构,喷射的活性炭粉量较常规工艺减少一半以上,活性炭用量为80mg/m 3
将步骤D排出的烟气除尘后获得净化烟气。
A、B和C步骤中生成的盐类物质与浆液颗粒经固化后形成粉尘固体颗粒由排灰口排出,由飞灰处理系统6统一处理。
将经过步骤D的烟气通过布袋除尘器8,布袋除尘器8材料选用PTFE,气态污染物生成的细颗粒物质、半干法旋转喷雾装置5产生的颗粒物质及活性炭颗粒等,随烟气中的粉尘在布袋除尘器8中一起被去除,实现最终的深度综合净化目的。
本实施例采用通入过量的雾化氨水脱硝与低温等离子体分解污染物连用,向待处理烟气中通入过量雾化氨水,过量的氨进入低温等离子反应器4,NH 3在低温等离子反应器4中生成·NH 2,具有一定的还原性,将部分氮氧化物还原为N 2,这一部分的NH 3起到了活化剂的作用;另一部分NH 3与烟气中的NO X和SO 2发生反应硝酸氨颗粒物和硫酸氨,作为用于脱除烟气中部分NO X和SO 2吸收剂。因此在脱硝过程中喷射过量的NH 3,相较于喷射常规氨量进行脱硝,由于反应物NH 3过量,利于反应正向进行,提高SNCR装置2的脱硝效率;同时过量的氨作为低温等离子反应器4中的活化剂和吸收剂,协同作用实现烟气中NO X和SO 2的深度净化治理,解决了单独使用SNCR装置2进行脱硝容易出现氨逃逸的问题。
本实施例中雾化氨水增大烟气湿度,利于氨低温等离子反应器4中低温等离子体的形成,相同的停留时间内,低温等离子体浓度越高,污染物分解和氧化越 彻底,利于烟气的彻底净化。
本实施例中低温等离子体分解污染物后连用半干法除酸性气体和二价汞化合物,再利用活性炭吸附烟气中二噁英和残余的酸性气体,由于大部分的二噁英已经在低温等离子体的作用下分解为小分子,因此本实施例中用于吸附二噁英的活性炭用量显著降低,节约了运行成本。
本实施例将经过活性炭吸附的烟气进行除尘,将烟气中气态污染物生成的细颗粒物质、半干法旋转喷雾工艺产生的颗粒物质以及活性炭颗粒等颗粒一起除去,实现烟气的深度净化。
实施例2
本实施例与实施例1的主要区别在于:脱硝过程中氨与NO x的当量比,使用低温等离子体分解污染物的停留时间、峰值电压和上升沿宽,活性炭用量,具体区别详见表1所示。
实施例3
本实施例与实施例1的主要区别在于:脱硝过程中氨与NO x的当量比,使用低温等离子体分解污染物的停留时间、峰值电压和上升沿宽,活性炭用量,具体区别详见表1所示。
实施例4
本实施例与实施例1的主要区别在于:脱硝过程中氨与NO x的当量比,使用低温等离子体分解污染物的停留时间、峰值电压和上升沿宽,活性炭用量,具体区别详见表1所示。
实施例5
本实施例与实施例1的主要区别在于:脱硝过程中氨与NO x的当量比,使用低温等离子体分解污染物的停留时间、峰值电压和上升沿宽,活性炭用量,具体区别详见表1所示。
实施例6
本实施例与实施例1的主要区别在于:脱硝过程中氨与NO x的当量比,使用低温等离子体分解污染物的停留时间、峰值电压和上升沿宽,活性炭用量,具体区别详见表1所示。
表1 实施例1至6净化烟气使用工艺参数列表
Figure PCTCN2019116661-appb-000002
对比例
某生活垃圾焚烧电厂,每天焚烧生活垃圾1500吨。对比例使用SNCR装置2脱硝,将脱硝后的烟气使用半干法旋转喷雾去除酸性气体,采用熟石灰或者是碳酸氢钠进一步吸收烟气中的酸性物质,使用活性炭吸附二噁英和布袋除尘工艺组合脱除烟气中的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、HC l、HF和二噁英的净化情况如表2所示。
表2 对比例净化烟气污染物情况列表
Figure PCTCN2019116661-appb-000003
对比例与实施例1至6烟气净化指标对比列表详见表3所示。
表3 实施例1至6烟气净化指标列表
Figure PCTCN2019116661-appb-000004
从表3可知经过本发明综合净化的烟气最终由于烟囱直接外排,外排烟气温度为110℃至130℃,与常规垃圾焚烧烟气排放温度基本相同,不会产生白烟,无需增加烟气升温消白装置,减少环境污染,减少设备投资,降低运营成本。
从表3知,实施例1至实施例6中的技术方案实现包括颗粒物、氮氧化物、硫氧化物、二噁英、氯化氢、氟化氢、汞和其他重金属等多种污染物同步、高效深度脱除,可实现垃圾焚烧烟气的深度综合净化,NO X<50mg/Nm 3,SO 2<35mg/Nm 3,二噁英TEQ<0.08ng/Nm 3,同时大幅度降低HF、HCl、汞及其它重金属的排放指标。各项污染物的去除效果均优于对比例。
从以上的描述中,可以看出本发明提供的实施例通过低温等离子反应器4与SNCR、半干法旋转喷雾装置5、活性炭粉喷射装置7和布袋除尘器8相组合的工艺装置可实现多种污染物(包括颗粒物、氮氧化物、硫氧化物、二噁英、氯化氢、氟化氢、汞和其他重金属)的协同、高效深度脱除,整个工艺装置无废水产生,无二次污染,节能减排,最终实现垃圾焚烧炉1烟气的深度综合净化排放。
应当理解,上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

  1. 一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺,其特征在于:包括以下步骤:
    A、脱硝
    将烟气通入SNCR装置,SNCR装置将氨水喷射入锅炉内部与烟气混合;氨水中的氨与烟气中NO x当量比为1.4至1.6;
    B、低温等离子体分解污染物
    经过步骤A的烟气通入至低温等离子反应器,烟气中的污染物发生氧化还原反应或者分解反应;
    C、半干法除酸性气体和二价汞化合物
    将步骤B排出的烟气通入至半干法旋转喷雾装置,半干法旋转喷雾装置喷射碱性溶液液滴;烟气中的酸性气体与碱性溶液发生中和反应形成盐颗粒;烟气中的二价汞经碱性溶液吸收被高温烟气蒸干后形成粉尘固体;
    D、活性炭吸附烟气中二噁英和残余的酸性气体
    向步骤C排出的烟气中喷射活性炭,活性炭将烟气中的二噁英和酸性气体吸附;
    将步骤D排出的烟气除尘后获得净化烟气。
  2. 如权利要求1所述的一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺,其特征在于:所述A步骤中氨水喷射处烟气的温度为850℃至1100℃。
  3. 如权利要求1所述的一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺,其特征在于:所述B步骤中低温等离子反应器的电源峰值电压为80KV至85KV;所述低温等离子反应器的电源脉宽为0.25μs至0.5μs。
  4. 如权利要求1所述的一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺, 其特征在于:所述A步骤排出的烟气在B步骤低温等离子反应器中停留时间为1.5s至2.5s。
  5. 如权利要求1所述的一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺,其特征在于:所述A步骤排出的烟气在进入B步骤低温等离子反应器的过程中气流相对均方根差为0.15至0.2。
  6. 如权利要求1所述的一种使用低温等离子体净化垃圾焚烧炉烟气的工艺,其特征在于:所述C步骤中碱性溶液雾化粒径为30-50μm。
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