危險(xiǎn)廢物焚燒煙氣凈化工藝——酸性氣體
2022-10-19 10:07:56
焚燒爐煙氣中含有大量酸性氣體、重金屬、二噁英類等有毒有害成分,尾氣排放之前必須進(jìn)行處理。
酸性氣體凈化工藝: 酸性氣體凈化基本工藝主要分為干法、半干法和濕法三種。
①干式洗氣法
干式除酸可以有兩種方式。一種是干式反應(yīng)塔,干性藥劑和酸性氣體在反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),然后一部分未反應(yīng)的藥劑隨氣體進(jìn)入除塵器內(nèi)與酸進(jìn)行反應(yīng)。另一種是在進(jìn)入除塵器前噴入干性藥劑,藥劑在除塵器內(nèi)和酸性氣體反應(yīng)。
除酸的藥劑大多采用消石灰(Ca(OH)2),讓 Ca(OH)2微粒表面直接和酸氣接觸,產(chǎn)生化學(xué)中和反應(yīng),生成無害的中性鹽顆粒,在除塵器里,反應(yīng)產(chǎn)物連同煙氣中粉塵和未參加反應(yīng)的吸收劑一起被捕集下來,達(dá)到凈化酸性氣體的目的。為了提高反應(yīng)速率,實(shí)際堿性固體的用量約為反應(yīng)需求量的 3~4 倍,固體停留時(shí)間至少需 l 秒以上。
消石灰吸附 SO2、HCl 等酸性氣體并起中和反應(yīng),要有一個(gè)合適溫度,約 140℃左右,而從余熱鍋爐出來的煙氣溫度往往高于這個(gè)溫度,為增加反應(yīng)塔的脫酸效率,需通過換熱器或噴水調(diào)整煙氣溫度,一般采用噴水法來實(shí)現(xiàn)降溫。
干式洗氣塔結(jié)合布袋除塵器組成的干式洗氣工藝是尾氣凈化系統(tǒng)中較為常見的組合工藝,設(shè)備簡單,維修容易,造價(jià)便宜,消石灰輸送管線不易阻塞,但由于固體與氣體的接觸時(shí)間有限且傳質(zhì)效果不佳,常須超量加藥,藥劑的消耗量大,同其他兩種方法相比,干法的整體去除效率也較低,對 HCl 去除率為70~80%,SO2 去除率為 40~60%,產(chǎn)生的反應(yīng)物及未反應(yīng)物量亦較多,最終就需要選擇好的布袋除塵器來配合提高去除效率。
②半干式洗氣法
半干法除酸一般采用氧化鈣(CaO)或氫氧化鈣(Ca(OH)2)為原料,制備成氫氧化鈣(Ca(OH)2)溶液作為吸收劑。在煙氣凈化工藝流程中通常置于除塵設(shè)備之前,因?yàn)樽⑷胧覞{后在反應(yīng)塔中形成大量的顆粒物,必須由除塵器收集去除。由噴嘴或旋轉(zhuǎn)噴霧器將 Ca(OH)2 溶液噴入反應(yīng)塔中,形成粒徑極小的液滴。由于水分的揮發(fā)從而降低煙氣的溫度并提高其濕度,使酸性氣體與石灰漿反應(yīng)成為鹽類,掉落至底部。煙氣和石灰漿采用順流或逆流設(shè)計(jì),維持煙氣與石灰漿微粒充分反應(yīng)的接觸時(shí)間,以獲得高效率除酸。
由于霧化效果佳(液滴的直徑可低至 30μm 左右),氣、液接觸面大,不僅可以有效降低氣體的溫度,中和酸性氣體,并且石灰漿中的水分可在噴霧干燥塔內(nèi)完全蒸發(fā),不產(chǎn)生廢水。半干式反應(yīng)塔內(nèi)未反應(yīng)完全的石灰,可隨煙氣進(jìn)入除塵器,若除塵設(shè)備采用袋式除塵器,部分未反應(yīng)物將附著于濾袋上與通過濾袋的酸性氣體再次反應(yīng),使脫酸效率進(jìn)一步提高,相應(yīng)提高了石灰漿的利用率。
本法最大的特性是結(jié)合了干式法與濕式法的優(yōu)點(diǎn),構(gòu)造簡單,投資低,壓差小,能源消耗少,液體使用量遠(yuǎn)較濕系統(tǒng)低;較干式法的去除效率高,也免除了濕式法產(chǎn)生經(jīng)過多廢水的問題;操作溫度高于氣體飽和溫度,尾氣不產(chǎn)生霧狀水蒸汽團(tuán)。但是噴嘴易堵塞,塔內(nèi)壁容易為固體化學(xué)物質(zhì)附著及堆積,設(shè)計(jì)和操作中要很好控制加水量。
③濕式洗氣法
濕法脫酸采用洗滌塔形式。洗滌塔是對流操作的填料吸收塔,經(jīng)除塵器去除顆粒物的尾氣降到飽和溫度,再與向下流動的堿性溶液不斷地在填料空隙及表面接觸、反應(yīng),使尾氣中的污染氣體被有效吸收。洗滌塔設(shè)置在除塵器的下游,以防止粒狀污染物阻塞噴嘴而影響其正常操作。同時(shí)濕式洗滌塔不能設(shè)置在袋式除塵器上游,因?yàn)楦邼穸戎柡蜔煔鈱⒃斐闪钗锒氯麨V布,氣體無法通過濾布。濕法洗滌塔產(chǎn)生的廢水經(jīng)濃縮后,污泥進(jìn)入除塵器前設(shè)置的干燥塔內(nèi)進(jìn)行干燥以干態(tài)形式排出。濕式洗滌塔所使用的堿液通常為 NaOH,建議用稀的石灰漿液 Ca(OH)2以避免結(jié)垢。濕式洗氣塔的最大優(yōu)點(diǎn)為酸性氣體的去除效率高,并附帶有去除高揮發(fā)性重金屬物質(zhì)(如汞)的潛力,若采用多級洗滌,去除效率更高。其缺點(diǎn)為造價(jià)較高,用電量及用水量亦較高。
一般危險(xiǎn)廢物處置項(xiàng)目處理對象是可燃性危廢,其中硫、氯等元素的含量相對較高,并且參照執(zhí)行《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中煙氣污染物排放濃度限值,對污染物的排放有較高的要求,一般為保持延期達(dá)標(biāo)排放多數(shù)采用雙級脫酸工藝。目前國內(nèi)外危險(xiǎn)廢物焚燒領(lǐng)域較為常見的雙級脫酸工藝主要為:干法(消石灰)+濕法(氫氧化鈉)的雙級脫酸工藝,干法(消石灰或 NaHCO3)+半干法(Ca(OH)2溶液或 NaOH溶液)的雙級脫酸工藝。