固體廢物焚燒中煙氣的產(chǎn)生及處理

1、固體廢物焚燒中煙氣的產(chǎn)生及處理調(diào)查報(bào)告一、煙氣的產(chǎn)生許多固體廢物（主要指生活垃圾）含有潛在的能量，可以通過焚燒回收利用。但由于這些固體廢物的成分極其復(fù)雜，并含多種污染物如重金屬，廢塑料，廢木材等，在焚燒過程中會(huì)發(fā)生許多化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的煙氣中除了過量空氣、二氧化碳外，還含有對(duì)人體和環(huán)境有害的煙氣污染物。根據(jù)這些污染物的化學(xué)、物理性質(zhì)及對(duì)人體和環(huán)境的危害程度不同，主要分為有機(jī)污染物、酸性氣體、重金屬、顆粒物4大類。1、有機(jī)污染物煙氣中有機(jī)污染物主要是二惡英。煙氣中二惡英的一部分來自原生垃圾中自身含有的微量二惡英，由于二惡英的熱穩(wěn)定性較強(qiáng)，在焚燒過程中有一小部分未發(fā)生反應(yīng)，直接進(jìn)入煙氣；大部分二惡英

2、是在生活垃圾焚燒過程中形成的。二惡英的形成機(jī)理極為復(fù)雜，在垃圾焚燒過程中，有機(jī)類物質(zhì)會(huì)被氧化成CO2和H20，如果出現(xiàn)局部供氧不足，某些含氯的有機(jī)類物質(zhì)就可能生成二惡英的前驅(qū)物，這部分物質(zhì)再進(jìn)行復(fù)雜的熱反應(yīng)，就可能生成二惡英。但這部分二惡英在高溫環(huán)境中絕大部分會(huì)被裂解。在焚燒爐尾部煙道煙溫處于250500°C時(shí)，在煙氣中所含的Cu、Fe、Ni等金屬顆粒和未燃盡的碳（主要是CO）等的催化作用下，二惡英的前驅(qū)物與煙氣中的氯化物和O2發(fā)生反應(yīng)，就可能再次合成二惡英。2、酸性氣體焚燒產(chǎn)生的酸性氣體主要是氮氧化物（絕大部分是NO、NO2）硫氧化物（SO2、SO3）,還有少量的氯化氫（HCI）、

3、氟化氫（HF）。氮氧化物主要由垃圾中含氮的有機(jī)物焚燒產(chǎn)生。硫氧化物主要來源于垃圾中含有的硫與氧氣在高溫條件下的氧化反應(yīng)。氯化氫、氟化氫是垃圾中的含氯化合物、氟化合物如聚氯乙烯等在焚燒過程中產(chǎn)生的。3、重金屬類污染物重金屬類污染物主要來源于廢舊電池，廢舊電子元件及各種重金屬廢料所含的部分重金屬及其化合物在焚燒過程中的蒸發(fā)。這些蒸發(fā)的物質(zhì)一部分在高溫下直接變?yōu)闅鈶B(tài)，以氣相的形式存在于煙氣中；還有一部分與焚燒煙氣中的顆粒物結(jié)合，以固相的形式存在于煙氣中；另有相當(dāng)一部分重金屬分子進(jìn)人煙氣后被氧化，并凝聚成很細(xì)小的顆粒物。4、顆粒物固廢進(jìn)人焚燒爐后，經(jīng)過干燥、分解氣化燃燒、燃燼后，燃燒物的體積和粒度都會(huì)

4、減小，不可燃物大部分滯留在爐排上并以爐渣的形式排出，而一小部分體積小、質(zhì)量輕的物質(zhì)在氣流攜帶的作用下，與焚燒產(chǎn)生的高溫氣體一起在爐膛內(nèi)上升，形成含有顆粒物的煙氣流，經(jīng)過各煙道后從鍋爐尾部排出。二、煙氣產(chǎn)量的控制鍋爐出口煙氣污染物的濃度，主要取決于生活垃圾的成分和焚燒工況的控制。在固廢成分不改變的情況下，需要通過改變焚燒工況，使煙氣的產(chǎn)量盡量減少。影響鍋爐出口煙氣污染物濃度的焚燒工況的因子包括爐膛負(fù)壓、爐膛溫度、空氣過量系數(shù)，煙氣在高溫、低溫區(qū)域停留的時(shí)間，爐內(nèi)氣體的湍流度。具體方法如下：將爐排分區(qū)，使垃圾翻動(dòng)、破碎并與氧氣充分接觸采用焚燒控制程序ICP2000能夠根據(jù)焚燒爐內(nèi)的焚燒工況，自動(dòng)調(diào)

5、整每個(gè)區(qū)的爐排速度與一次風(fēng)量、一次風(fēng)壓達(dá)到最優(yōu)比例，保證垃圾完全燃燒。在焚燒爐的出口設(shè)計(jì)了十米左右的絕熱垂直煙道，使得煙氣在850°C以上的溫度中有足夠的停留時(shí)間，并且在這個(gè)煙道的入口處布置二次風(fēng)噴口，將煙氣進(jìn)行充分?jǐn)噭?dòng)，在二次風(fēng)口的左右側(cè)墻上方各布置一只燃燒器，在垃圾燃燒發(fā)出的熱量較低時(shí)，燃燒器自動(dòng)啟動(dòng)保證煙氣在焚燒爐的溫度一直保持在850C以上，從而保證了二惡英等有機(jī)污染物充分分解。三、煙氣污染物處理通過控制焚燒工況可以減少煙氣污染物生成，但是還需要經(jīng)過特殊的煙氣凈化處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。1、有機(jī)污染物的處理在煙氣的控制中，主要是控制煙氣中有機(jī)污染物。所以，排出的煙氣中有機(jī)物的含

6、量較少。將煙氣的溫度控制在200C以下，將煙氣通過活性炭，然后再利用袋式除塵器，將吸附有機(jī)污染物的小顆粒物除去2、酸性氣體的處理采用NOxSO工藝聯(lián)合脫硫脫氮。NOxSO工藝是一種干式吸附再生工藝，在電除塵器（ESP）的下游設(shè)置流化床吸附器（FB），用碳酸鈉浸漬過的Y-AI2O3圓球作吸附劑，吸附劑吸附NOX、SOX后，在高溫下用還原性氣體（CO、ch4等）進(jìn)行再生，生成h2s，然后由克勞斯法回收硫。脫硫脫氮的反應(yīng)原理：Na2CO3+AI2O3=2NaAIO22NaAIO2+H2O=2NaOH+AI2O32NaOH+SO2+2O2=Na2SO4+H2O2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O3

7、2NaOH+2NO+-O2=2NaNO3+H2O22322NaOH+2NO2+2O2=2NaNO3+H2O再生原理：2NaNO3=Na2O+NO2+NO+O2(600r條件下)脫出的NOx送回燃燒室，用它來抑制NOx的產(chǎn)生。BF工藝法該工藝的主題設(shè)備是一個(gè)活性炭移動(dòng)床吸附器。在這個(gè)吸附器內(nèi)，煙氣中的被氧化成并且溶于水中，產(chǎn)生稀硫酸氣溶膠，由活性炭吸附，隨后向吸附塔內(nèi)注入氨，氨與在活性炭的催化還原作用下生成N2。吸附有SO2的活性炭進(jìn)入分離器加熱再生，再生出的SO2通過克勞斯反應(yīng)回收硫，再生后的活性炭可以重復(fù)使用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，脫硫率高達(dá)95%，脫硝率高達(dá)50%80%，硫回收率達(dá)90%3、重金屬

8、類污染物的處理重金屬類污染物的凈化處理主要采取降低煙氣溫度活性炭吸附、濾袋除塵器捕集等措施。重金屬類污染物以固態(tài)、氣態(tài)的形式存在于煙氣中，當(dāng)煙氣溫度降低時(shí)，部分氣態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀粸V袋除塵器捕集的固態(tài)或液態(tài)顆粒，而對(duì)于揮發(fā)性強(qiáng)的重金屬如Hg而言，即使煙氣凈化系統(tǒng)以最低溫度運(yùn)行，仍有部分以氣態(tài)的形式存在于煙氣中，這就要靠活性炭吸附，最終由濾袋除塵器除去。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，煙氣凈化系統(tǒng)越在控制溫度的下限運(yùn)行時(shí)，重金屬類污染物的凈化處理效果越好。4顆粒物的處理主要由濾袋除塵器完成。濾袋除塵器能將煙氣中的飛灰、洗滌塔的反應(yīng)物、吸附有重金屬和有機(jī)污染物的活性炭顆粒物分離出來。濾袋除塵器在運(yùn)行過程中，濾袋外會(huì)附著有未反應(yīng)的Ca(OH)2和活性炭的顆粒物，煙氣通過時(shí)，殘留的酸性氣體和重金屬、有機(jī)污染物繼續(xù)被中和、吸附，使得整個(gè)煙氣凈化處理系統(tǒng)的效率得到進(jìn)一步提高。下圖是國(guó)內(nèi)某公司煙氣凈化處理系統(tǒng)流程。其采用半干法除酸活性炭噴