專利名稱：基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化方法及其凈化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固體廢物焚燒處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及適用于生活垃圾、醫(yī)療垃圾及工業(yè)固體廢物等焚燒爐排放煙氣中含有揮發(fā)性重金屬污染物(包括Hg、Cd、Pb等)和劇毒物質(zhì)二惡英類污染物的一種凈化技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著城市化進程的加快以及經(jīng)濟的不斷發(fā)展，生活垃圾、醫(yī)療垃圾及工業(yè)固體廢物(后簡稱垃圾)產(chǎn)生量日益增加，給生態(tài)環(huán)境帶來很大壓力。焚燒法由于具有減量化、無害化和能量回收等優(yōu)點逐漸得到廣泛應用。然而，垃圾焚燒產(chǎn)生二次污染的問題不容忽視。垃圾焚燒產(chǎn)生的二次污染物主要集中在酸性氣體HCl、重金屬和二惡英類污染物。酸性氣體一般采用濕法、半干法的方法進行去除，因為氣液反應速率快，去除效果好，而且酸堿中和反應能夠保證酸性氣體的排放濃度降低到限值。濕法只能把溶解性重金屬轉(zhuǎn)移到廢液中去，還需進行妥善處理，另一方面，二惡英類污染物的水溶性甚低，濕法對其去除效果不大。而半干法制漿系統(tǒng)復雜，輸送線路容易出故障，如果噴霧效果不佳，布袋除塵器濾布受到濕廢氣而降低使用壽命，因此對重金屬和二惡英類污染物的去除存在與濕法類似的缺陷。
實踐證明，垃圾焚燒過程中，揮發(fā)態(tài)的重金屬(包括Hg、Cd、Pb等)及二惡英類污染物等容易富集在飛灰等亞微米顆粒上，通過干法能有效地去除。理論上，把活性炭等固體吸附劑噴入煙道之后，亞微米顆粒將會通過物理吸附與化學反應等作用形成粗顆粒，再進入布袋除塵器而被有效捕獲。但活性炭的價格比較昂貴，處理成本較高。人們試圖利用石灰、高嶺土、白云石、方解石等廉價吸附劑進行替代實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于固體與氣體的接觸時間有限且傳質(zhì)效果不佳，常須超量加藥，藥劑的消耗量大，整體的去除效率也較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服已有干法處理效果低的缺點，解決固—固顆粒之間的接觸時間有限且傳質(zhì)效果不佳，無法充分發(fā)揮吸附劑的吸附作用的問題，提供了一種基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化方法和凈化裝置，具有投資費用低、處理效率高、操作簡單、管理方便等優(yōu)點。
本發(fā)明提出的一種基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化方法，包括以下步驟1)待凈化的高溫煙氣通過急冷塔把溫度降低到200℃以下，以避免二惡英類污染物的再合成；
2)將降溫后的煙氣與粉體吸附劑充分混和，使其中的酸性氣體被中和，重金屬和二惡英類污染物被吸附；3)被吸附的產(chǎn)物被布袋除塵器攔截和過濾，凈化后的尾氣從布袋除塵器中排出。
本發(fā)明實現(xiàn)上述凈化方法設(shè)計了一種基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化裝置，其特征在于，包括高溫煙氣急冷塔、噴粉裝置、吸附塔和布袋除塵系統(tǒng)四個部分；各部分的連接關(guān)系為高溫煙氣急冷塔的排出管道與吸附塔底部相連，其中該排出管道的下部水平管段與噴粉裝置的垂直輸出管道連接，吸附塔排出管道與布袋除塵器的進口相連。布袋除塵器的出口的尾氣可經(jīng)相連的煙囪排出，布袋除塵器底部設(shè)置儲灰斗。
上述噴粉裝置由儲粉槽和輸粉風機構(gòu)成，該儲粉槽底部設(shè)置有螺旋給料器。
上述布袋除塵器下部出口不還可與引風機相連；在布袋除塵器的上部進口、下部出口處還可分別安裝有氣體質(zhì)量流量計。
本發(fā)明的上述各組成部分的裝置均為常規(guī)產(chǎn)品。
本發(fā)明的工作原理為高溫煙氣經(jīng)過噴水急冷塔(內(nèi)部設(shè)置霧化效果良好的噴頭)，可以充分降溫至200℃以下，粉體發(fā)射器采用壓縮空氣，將儲粉槽中的吸附劑(如鈣基吸附劑)噴入吸附塔中，吸附塔內(nèi)徑為吸附塔底部進口管徑的3倍，根據(jù)公式Q=14πd2v]]>(其中Q為氣體流量，d為內(nèi)徑，v為氣體流速)，當流量一定時，氣體流速與管徑平方成反比，因此煙氣速度進入吸附塔之后降為原來的1/9，煙氣在吸附塔的停留時間增長為原來的9倍，粉體顆粒與煙氣在短時間內(nèi)得以充分混合，而且粉體顆粒處于流化狀態(tài)，能與酸性氣體進行快速中和反應，與重金屬和二惡英類污染物發(fā)生吸附作用，布袋除塵器由于截留、慣性碰撞，靜電、擴散等作用可以進一步截留吸附劑顆粒以及吸附于其上的重金屬和二惡英類污染物。氣體質(zhì)量流量計可以用來控制煙氣流量，確定吸附劑用量以及檢查系統(tǒng)氣密性。布袋除塵器攔截的飛灰經(jīng)過脈沖振蕩之后，進入儲灰斗，進行處理。
本發(fā)明在有效地對高濃度酸性氣體進行中和的同時，還有效提高布袋除塵器的使用壽命和凈化效率，從而得以高效地去除焚燒煙氣中的重金屬和二惡英類污染物。具有投資費用低、處理效率高、操作簡單、管理方便等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化設(shè)備實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化設(shè)備結(jié)合實施例及附圖詳細說明如下本實施例的基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖1所示。它包括高溫煙氣急冷塔1、吸附塔2、由輸粉風機3和與其相連的儲粉槽4構(gòu)成的噴粉裝置，以及布袋除塵系統(tǒng)5四個部分；其中，急冷塔1的上部出口通過設(shè)有法蘭K1的排出管道與吸附塔2底部進口相連，其中該排出管道下部水平輸送管段與噴粉裝置的垂直輸出管道連接，噴粉裝置中輸粉風機3采用壓縮空氣，儲粉槽4底部設(shè)置螺旋給料器8，吸附塔頂部出口通過設(shè)有法蘭K2的排出管道與布袋除塵器5的上部進口相連，布袋除塵器5底部出口設(shè)置儲灰斗9，布袋除塵器5下部出口與引風機6相連；在布袋除塵器5的上部進口及下部出口處還分別安裝有氣體質(zhì)量流量計10。
采用本實施例的凈化方法為高溫煙氣經(jīng)過噴水急冷塔1，利用霧化水的汽化熱充分降溫至200℃以下，輸粉風機3將儲粉槽4中的固體吸附劑噴入水平輸送管進入吸附塔2，吸附塔位于急冷塔2和布袋除塵器5之間，增強了粉體吸附劑與煙氣的接觸，強化了粉體顆粒與酸性氣體的中和反應以及對重金屬和二惡英類污染物的吸附效果，另外由于亞微米級灰顆粒與吸附劑碰撞吸附成粗顆粒，很難穿過布袋表面，因此強化了布袋除塵器5的分離效果，煙氣最終經(jīng)過引風機6排出。氣體質(zhì)量流量計10可以用以煙氣流量控制，確定吸附劑用量以及檢查系統(tǒng)氣密性。布袋除塵器5攔截的飛灰經(jīng)過脈沖振蕩之后，進入儲灰斗9，進行處理。
本發(fā)明與現(xiàn)有焚燒煙氣處理系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點(1)在急冷塔和布袋除塵器之間加入了管徑由小變大的吸附塔，煙氣流速變?yōu)樵瓉淼?/9，停留時間為原來的9倍，有利于煙氣在吸附塔上升過程中粉體顆粒和酸性氣體和重金屬充分碰撞和吸附，具有同時去除多種污染物的功能，對酸性氣體和重金屬、二惡英類污染物的去除率均到99.9％以上。
(2)由于煙氣與吸附劑之間的接觸時間增長，吸附劑利用效率增大，大大減少了實際的吸附劑投加量，較好地降低了處理成本。
(3)由于濕廢氣在吸附塔中得以充分去除，保證了干式布袋反應器濾布不受濕廢氣的影響，使用壽命增長。
權(quán)利要求
1.一種基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化方法，包括以下步驟1)待凈化的高溫煙氣通過水冷把溫度降低到200℃以下，以避免二惡英類污染物的再合成；2)將降溫后的煙氣與粉體吸附劑充分混和，使其中的酸性氣體被中和，重金屬和二惡英類污染物被吸附；3)被吸附的產(chǎn)物被布袋除塵器攔截和過濾，凈化后的尾氣從布袋除塵器中排出。
2.一種基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化裝置，其特征在于，包括高溫煙氣急冷塔、噴粉裝置、吸附塔和布袋除塵系統(tǒng)四個部分；各部分的連接關(guān)系為高溫煙氣急冷塔的排出管道與吸附塔底部相連，其中該排出管道的下部水平管段與噴粉裝置的垂直輸出管道連接，吸附塔排出管道與布袋除塵器的進口相連。
3.如權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于，所述噴粉裝置由儲粉槽和輸粉風機構(gòu)成，該儲粉槽底部設(shè)置有螺旋給料器。
4.如權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于，所述布袋除塵器下部出口與引風機相連。
5.如權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于，所述布袋除塵器的上部進口、下部出口處分別安裝有氣體質(zhì)量流量計。
全文摘要
本發(fā)明屬于固體廢物焚燒處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及基于干式布袋反應器的焚燒尾氣凈化方法及其凈化設(shè)備。本方法為待凈化的高溫煙氣通過急冷塔把溫度降低到200℃以下，再與粉體吸附劑充分混和，使酸性氣體被中和，重金屬和二惡英類污染物被吸附；產(chǎn)物被布袋除塵器攔截和過濾，凈化后的尾氣從布袋除塵器中排出。本裝置包括高溫煙氣急冷塔、噴粉裝置、吸附塔和布袋除塵系統(tǒng)四個部分；各部分的連接關(guān)系為高溫煙氣急冷塔的排出管道與吸附塔底部相連，其中該排出管道的下部水平管段與噴粉裝置的垂直輸出管道連接，吸附塔排出管道與布袋除塵器的進口相連。本發(fā)明可在有效地對高濃度酸性氣體進行中和的同時，還有效提高布袋除塵器的使用壽命和凈化效率。
文檔編號F23J15/02GK1603687SQ200410086709
公開日2005年4月6日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者王偉, 盧歡亮, 李明 申請人:清華大學