一种垃圾焚烧烟气净化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种垃圾焚烧烟气净化方法，包括垃圾焚烧烟气预处理；使用低温等离子体净化步骤A排出的混合烟气；喷淋液体降低步骤B排出烟气温度；电场力与碱性溶液喷淋相结合去除C步骤排出烟气中的可荷电物质和酸性气体获得深度综合净化烟气；本发明专利技术还公开了用于实施该方法的装置；本发明专利技术能够综合净化处理多种污染物，无二次污染。

A Purification Method and Device for Waste Incineration Flue Gas

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾焚烧烟气净化方法及装置
本专利技术涉及大气污染净化
，特别是涉及一种垃圾焚烧烟气净化方法及装置。
技术介绍
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，而且以后会以每年8-10％的增长率增加。城市垃圾的大量排放，如果处置不当会造成渗滤液泄露，对土壤、地下水、大气造成严重污染，甚至影响人体健康和环境卫生。垃圾焚烧技术是目前处理固体废弃物的有效途径之一，具有垃圾适应范围广、能量利用率高、占地小和无害化程度高的优点。目前，垃圾焚烧发电技术在我国也得到了越来越广泛的重视。垃圾焚烧过程中会产生二次污染，主要是燃烧过程中会产生粉尘、酸性气体(主要为SO2、NOx、HCl等)、重金属和二噁英等。而NOX、SO2、二噁英、汞是大气污染的主要成分，给生态环境和人体健康带来巨大危害。由于垃圾焚烧炉烟气成分复杂，污染物多，因此去除工艺复杂，成本高。且很多去除工艺存在较大的局限性。目前，烟气脱硫技术中，湿法石灰石/石膏脱硫(WFGD)是应用最广泛、效率最高的技术，但是在垃圾焚烧炉烟气处理中，适用性不高。半干法脱硫技术则难以保证较高的脱除效率。脱硝技术广泛采用的是SCR和SNCR。SCR其工艺成熟度高，能够满足目前各种烟气脱硝的需求，由于垃圾焚烧炉烟气的特点，易发生污堵。SNCR则存在一定的脱除效率限制。对于垃圾焚烧过程中产生的二噁英及Hg0等，一般的技术很难将其脱除。碳吸附工艺存在成本高、产生大量固废的问题。目前垃圾焚烧炉烟气的处理，采用多级处理设备工艺，每级设备处理工艺主要去除单独的污染物；处理系统工艺复杂，安装空间大，投资和运行费用高。目前随着环保要求的进一步提高，垃圾焚烧炉烟气的超净排放，成为技术可行的难点和重要课题。因此，开发能同时脱除多种垃圾焚烧炉烟气污染物的技术，实现烟气深度净化，成为近年来研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种垃圾焚烧烟气净化方法，通过本专利技术中的方法综合净化处理多种污染物，无二次污染。为解决此技术问题，本专利技术的技术方案是：一种垃圾焚烧烟气净化方法，包括以下步骤A、垃圾焚烧烟气预处理；向烟道中含有NOx、SO2、二噁英、单质汞和灰尘的垃圾焚烧烟气混入增效气体，加入增效气体的混合烟气温度为100℃至120℃；B、使用低温等离子体净化步骤A排出的混合烟气；混合烟气进入低温等离子反应器，烟气中的污染物在低温等离子体的作用下发生氧化还原反应或者分解反应；C、喷淋液体降低步骤B排出烟气温度；使用雾化液体喷淋步骤B排出烟气，步骤B排出烟气降温并从不饱和烟气转化为饱和烟气，随着喷淋的进行，饱和烟气析出液滴溶液与喷淋液体接触混合；D、电场力与碱性溶液喷淋相结合去除C步骤排出烟气中的可荷电物质和酸性气体获得深度综合净化烟气；C步骤排出烟气中可荷电物质在电场力的作用下聚集，喷淋碱性溶液将聚集的可荷电物质冲洗后外排，同时碱液溶液将烟气中的酸性气体中和生成盐类物质后直接溶解在溶液中，获得综合净化烟气。优选所述步骤B中低温等离子处理的时间为1.5s至3s，电压为70kV至82kV。低温等离子体反应器中的反应时间是指污染物在反应区的作用时间，时间越长作用效率越高，反应器电压越高可以注入的能量越高，注入能量越高去除效率越高。本专利技术中步骤B最优选的工艺参数为：时间2s，电压80kV；上述工艺参数配合其他工艺对烟气的净化效果最佳。本专利技术中所有烟气均被强烈脉冲电晕作用，无烟气逃逸。烟气经脉冲电晕作用后，烟气中须去除的污染物，或转化为无害物质，或转化为可去除的颗粒物或气溶胶，或转化为可溶于水的气态物质。反应器无需氧气制备系统，减少设备的通入。优选所述步骤C中用于烟气降温的溶液为碱性溶液。使用碱性溶液在步骤C中对低温等离子体作用后的烟气进行降温，同时喷淋的雾状饱和碱性溶液能够溶解吸收烟气中的酸性气体，如NO2、SO2、HCl、HF，被溶解在饱和碱性溶液中的酸性气体与碱性溶液发生中和反应，促进烟气中酸性气体的净化和吸收。同时步骤C中的喷淋降温相当于对烟气进行了预降温，利于提高步骤D中通过使用电场力与碱性溶液喷淋相结合去除C步骤排出烟气中的可荷电物质和酸性气体方式实现湿法吸收的效率。优选所述步骤C和步骤D中的碱性溶液由同一碱性溶液供应系统提供；所述碱性溶液的PH值为9至10.5；所述碱性溶液为NaOH溶液或者NaHCO3溶液。通过由同一碱性溶液供应系统供应碱性溶液，节省设备，降低投入；同时使用弱碱性的NaOH溶液或者NaHCO3能够防止设备被酸性物质腐蚀，同时提高在后续处理进行碱性溶液时的安全性；另一方面，上述NaOH和NaHCO3溶解性较好，不会引入沉淀的离子，方便本专利技术收集废液的处理。优选所述步骤D中喷淋的碱性溶液与烟气的液气比为6L/m3至9.5L/m3；烟气步骤D的处理时间为2至4s；通过使用上述工艺条件，经过D步骤喷淋降温并吸收酸性气体的烟气，经过步骤D的烟气温度为50℃至65℃，利用烟气从100℃的不饱和烟气转化为饱和烟气过程析出。步骤D中通过连续碱性溶液喷淋及电场除雾和除颗粒物，烟气中的气溶胶、颗粒物、酸性雾滴、含盐雾滴、氧化汞等通过电场吸附去除，实现烟气的深度综合净化。优选所述步骤C和步骤D产生的废液，在步骤D中进行收集处理。通过上述设置共同处理步骤C和步骤D中所产生的废液，减少了废液处理工序，提高废液处理的效率。优选所述增效气体为雾化氨气；所述步骤A中氨与NOx和SO2的当量比为0.6至1。通过双流体喷嘴将氨水雾化喷入烟气中，雾化氨水快速气化与烟气混合，同时对烟气的湿度、温度进行调节调质；同时，少量氨气与酸性气体NO2、SO2等反应，产生粉状铵盐颗粒物，使得对环境有污染且难以捕获收集的酸性气体转化为盐类颗粒，盐类颗粒通过C步骤和C步骤进行溶解和收集；大量氨气随烟气经过步骤B中的低温等离子体反应器，一部分产生氨自由基，对氮氧化物实现还原反应，另一部分在步骤B中继续与NO2、SO2反应为铵盐，持续对烟气进行净化。本专利技术中通过向烟气中加入雾化氨气，氨气在烟气接触的过程中汽化吸收烟气的热量实现烟气降温与适当降低低温等离子体反应单元的温度，自由基和O3所处环境温度越高，分解速度越快，适当降低反应区温度，可延长自由基和O3的存活时间；同时雾化氨水也调节了烟气湿度，增加烟气中水分子的数量，有利于低温等离子体反应器中产生更多的羟基自由基(·OH)，提高等离子体的浓度，促进烟气中的NO、SO2、和单质汞等发生氧化还原反应，二噁英分解为小分子，提高本专利技术烟气净化的效果。通过采用上述技术方案，本专利技术的有益效果是：上述技术方案实现NOX、SO2、二噁英和单质汞等污染物的同时去除；降低污染物排放浓度，使其满足超低排放标准；投资和运行费用较常规低温SCR低；运行稳定、维护简单。本专利技术向烟道中含有NOx、SO2、二噁英、单质汞和灰尘的垃圾焚烧烟气混入增效气体，加入增效气体的混合烟气温度调节为100℃至120℃，利于进入低温等离子反应单元的生产低温等离子体，低温等离子体包括氧自由基、羟基自由基、O3和NH2自由基、氮自由基等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垃圾焚烧烟气净化方法，其特征在于：包括以下步骤A、垃圾焚烧烟气预处理；向烟道中含有NOx、SO2、二噁英、单质汞和灰尘的垃圾焚烧烟气混入增效气体，加入增效气体的混合烟气温度为100℃至120℃；B、使用低温等离子体净化步骤A排出的混合烟气；混合烟气进入低温等离子反应器，烟气中的污染物在低温等离子体的作用下发生氧化还原反应或者分解反应；C、喷淋液体降低步骤B排出烟气温度；使用雾化液体喷淋步骤B排出烟气，步骤B排出烟气降温并从不饱和烟气转化为饱和烟气，随着喷淋的进行，饱和烟气析出液滴溶液与喷淋液体接触混合；D、电场力与碱性溶液喷淋相结合去除C步骤排出烟气中的可荷电物质和酸性气体获得深度综合净化烟气；C步骤排出烟气中可荷电物质在电场力的作用下聚集，喷淋碱性溶液将聚集的可荷电物质冲洗后外排，同时碱液溶液将烟气中的酸性气体中和生成盐类物质后直接溶解在溶液中，获得综合净化烟气。

【技术特征摘要】
2018.09.08 CN 20181104669851.一种垃圾焚烧烟气净化方法，其特征在于：包括以下步骤A、垃圾焚烧烟气预处理；向烟道中含有NOx、SO2、二噁英、单质汞和灰尘的垃圾焚烧烟气混入增效气体，加入增效气体的混合烟气温度为100℃至120℃；B、使用低温等离子体净化步骤A排出的混合烟气；混合烟气进入低温等离子反应器，烟气中的污染物在低温等离子体的作用下发生氧化还原反应或者分解反应；C、喷淋液体降低步骤B排出烟气温度；使用雾化液体喷淋步骤B排出烟气，步骤B排出烟气降温并从不饱和烟气转化为饱和烟气，随着喷淋的进行，饱和烟气析出液滴溶液与喷淋液体接触混合；D、电场力与碱性溶液喷淋相结合去除C步骤排出烟气中的可荷电物质和酸性气体获得深度综合净化烟气；C步骤排出烟气中可荷电物质在电场力的作用下聚集，喷淋碱性溶液将聚集的可荷电物质冲洗后外排，同时碱液溶液将烟气中的酸性气体中和生成盐类物质后直接溶解在溶液中，获得综合净化烟气。2.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化方法，其特征在于：所述步骤B中低温等离子处理的时间为1.5s至3s，电压为70kV至82kV。3.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化方法，其特征在于：所述步骤C中用于烟气降温的溶液为碱性溶液。4.如权利要求3所述的一种垃圾焚烧烟气净化方法，其特征在于：所述步骤C和步骤D中的碱性溶液由同一碱性溶液供应系统提供；所述碱性溶液的pH值为9至10.5；所述碱性溶液为NaOH溶液或者NaHCO3溶液。5.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化方法，其特征在于：所述步骤D中喷淋的碱性溶液与烟气的...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁林钢，施小东，申秋德，戚科技，汤宣林，
申请(专利权)人：浙江大维高新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33