本发明专利技术涉及一种处理含重金属和微细粉尘活性炭的装置及方法，包括给料装置、等离子体炉、余热回收装置和急冷装置、脱硫除尘塔和冷凝装置，脱硫除尘塔包括浆液贮段、烟气稳定段、过滤段和除雾器，所述脱硫除尘塔的过滤段由若干过滤单元组成，过滤单元入口呈圆筒形，出口呈喇叭形，直径φ１为８０～５００ｍｍ，直径φ２为２００～９００ｍｍ，扩张角α为４～９°，长度Ｌ１为１００～４５０ｍｍ长度Ｌ２为６００～２５００ｍｍ。本发明专利技术采用改造的脱硫除尘塔，其特点是在脱硫的同时，能够脱除微细粉尘及重金属，其中１～５μｍ的粉尘去除率可达９０％以上，二价汞的去除率可达８５％以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保
，涉及一种。
技术介绍
燃煤电厂、石油化工以及垃圾在焚烧过程中产生大量的废气，废气中又含有大量 的以Hg为代表的重金属和微细粉尘，采用活性炭(焦)对重金属和微细粉尘进行脱除是行 之有效的方法。该方法充分考虑了活性炭(焦)强大的吸附和催化作用，将重金属、微细粉 尘及二噁因吸附脱除，因此，使用过的活性炭(焦)含有大量的重金属、微细粉尘和二噁因， 均为有毒有害物质，必须采取适当的方式处理。目前，全世界都采用特殊包装后进行填埋。 该法的突出缺点是需选择特殊的填埋地点，而且填埋时，对填埋地点的处理要求也非常高 (例如，对防渗的要求就非常高)，尽管如此，仍然面临产生二次污染的可能性。此外，由于 活性炭(焦)密度小，可压縮性小，占地面积也很大。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种安全、可靠、减少二次污染的。 本专利技术实现目的的技术方案是 —种处理含重金属和微细粉尘活性炭的装置，包括给料装置、等离子体炉、余热回 收装置和急冷装置、脱硫除尘塔和冷凝装置，脱硫除尘塔包括浆液贮段、烟气稳定段、过滤 段和除雾器，其特征在于所述脱硫除尘塔的过滤段由若干过滤单元组成，过滤单元入口呈 圆筒形，出口呈喇叭形，直径小l为80 500mm，直径小2为200 900mm，扩张角a为4 9° ，长度Ll为100 450mm，长度L2为600 2500mm。 而且，所述等离子体炉包括等离子枪、二次等离子枪和二次等离子炉，等离子枪和 二次等离子枪为直流转移弧和非转移弧两用等离子发生器。 而且，所述的等离子体炉由金属制成封闭结构，内衬耐火材料，等离子体炉顶部安装等离子枪，右上方设置烟气出口与二次等离子炉连通，下部安装熔锅，左侧设置进料口与给料装置连通，炉体侧面设置防爆安全阀，底部开有出渣口与熔渣池连通。 而且，所述的过滤段的过滤单元采用单个或并联组合形式。 —种处理含重金属和微细粉尘活性炭的方法，通过以下步骤实现 (1)给料装置通过其进料口将袋装含重金属和微细粉尘的活性炭或活性焦送入等离子体炉中； (2)将等离子枪调至非转移弧工作状态，加热等离子体炉中的袋装活性炭或活性 焦，使等离子体炉内的温度迅速升高至120(TC以上，此时活性炭或活性焦在熔锅中形成熔 池； (3)将等离子枪的运行方式由非转移弧切换至转移弧状态，熔池中的液体经冷却3后变成无毒无害的颗粒状物质，通过出渣口排出到熔渣池； (4)等离子体炉内燃烧产生的有毒气体通过烟气出口进入二次等离子炉中，由二 次等离子枪加热燃烧； (5) 二次等离子炉中有毒气体燃烧产生的固体残留物进入等离子体炉的熔池中冷却后排出，二次等离子炉中燃烧产生的废气通过引风机进入余热回收装置； (6)废气在余热回收装置内通过热交换，温度降至800 900 °C ; (7)降至800 90(TC的废气进入急冷装置继续冷却至180 200°C ; (8)急冷至180 20(TC的废气进入脱硫除尘塔，经烟气稳定段均压后进入过滤段，烟气在过滤段的过滤单元内加速，然后膨胀、冷凝，对粉尘发生聚集作用，二氧化硫亦与浆液发生强烈掺混，最后经除雾器除去细小的雾滴后排入冷凝装置； (9)经过脱硫除尘塔净化后的废气进入冷凝装置，烟气中大部分的水份冷凝后回 收，然后排放到大气中。 本专利技术与现有技术相比有益效果为 (1)本专利技术采用改造的脱硫除尘塔，其特点是在脱硫的同时，能够脱除微细粉尘及 重金属，其中1 5 ii m的粉尘去除率可达90%以上，二价汞的去除率可达85%以上。 (2)本专利技术采用转移弧和非转移弧两用的直流等离子枪作为焚烧热源，在焚烧开 始阶段使用非转移弧，熔池溶化后采用转移弧的工作方式，与单一的非转移弧运行方式相 比，热传输性更好、焚烧的效率更高、更节能。 (3)本专利技术采用的等离子枪所产生的高温，使熔池温度超过120(TC，足以使无机 物、炉渣及重金属熔合在一起，并固化在呈中性的玻璃体中，使活性炭或活性焦处理一步到 位，热灼减率< 3%。 (4)本专利技术采用的等离子枪所产生的高温使炉内温度较高，留存的二噁英被彻底 焚烧，夹杂在烟气中的二噁英经二次燃烧也被焚毁，同时烟气在经过急冷器急速降温处理 (低于20(TC )过程中，也不会再次生成二噁英。(5)本专利技术利用废热气经余热回收装置回收热量，充分有效地利用资源； (6)本专利技术中等离子体炉安装有防爆安全阀，防爆安全阀直接与急冷器相连，当焚烧炉内压力突然升高，安全阀自动打开，烟气经急冷器和脱硫除尘塔排放，保证系统和人员的安全。附图说明 图1为本专利技术装置的整体结构示意图； 图2为本专利技术等离子体熔融装置结构示意图； 图3为本专利技术脱硫除尘塔结构示意图； 图4为本专利技术过滤单元结构示意图； 图5为本专利技术急冷装置结构示意图； 图6为本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式下面结合实施例，对本专利技术进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本专利技术的保护范围。 —种处理含重金属和微细粉尘的活性炭或活性焦的装置，总体结构如图1所示， 包括起吊装置1、给料装置2、等离子体炉4、引风机8、余热回收装置9、急冷装置10、脱硫除 尘塔11、冷凝装置12、循环泵13和熔渣池14，在等离子体炉上安装有等离子枪5、二次等离 子炉7和二次等离子枪6。起吊装置将袋装含重金属和微细粉尘的活性炭或活性焦吊起并 放入到给料装置，给料装置通过进料口 3与等离子体炉连接，将含重金属和微细粉尘的活 性炭或活性焦投入到等离子体炉中。 等离子体炉的结构如图2所示，等离子体炉由金属制成封闭结构，内衬耐火材料 47，等离子体炉顶部安装等离子枪，右上方设置与二次等离子炉连通的烟气出口 41，下部炉 体46内安装熔锅42，左侧设置进料口 43与给料装置连通，炉体侧面设置防爆安全阀44，底 部开有出渣口 45与熔渣池连通。等离子枪和二次等离子枪均为直流转移弧和非转移弧两 用等离子发生器。 活性炭(焦)废物在等离子体炉内燃烧的原理是 袋装的活性炭(焦)废物在等离子体熔融装置中熔融燃烧，微细粉尘最终成为玻 璃体固定下来，熔融过程中，空气中的氮、氧、水蒸汽等吸收能量，生成大量的离子、自由基、 原子、电子和各种激发态的原子、分子等活性物质，如OH自由基、0原子、HO自由基、N自由 基等，它们可将活性炭(焦)中的单质汞等氧化成易被湿法吸收的二价汞；同样，其他一些 重金属也被氧化成易被湿法吸收的价态，二噁因则被高温裂解，生成无害的气体。 引风机将二次等离子炉中燃烧产生的气体输送到余热回收装置，余热回收装置通 过热交换将二次等离子炉中燃烧产生的高温气体温度降至900 80(TC，该废气进入急冷 装置继续冷却至200 18(TC并进入脱硫除尘塔。 脱硫除尘塔的结构如图3所示，包括浆液贮段111、烟气稳定段(即喷淋)112、过 滤段113和除雾器114。脱硫除尘塔(湿法吸收装置)对废气进行脱硫、除尘，用硫化物或 含有机硫的复合物的重金属吸收剂将废气氧化为二价汞和一些其他重金属吸收掉。 过滤段113如图4所示，由若干过滤单元组成，过滤单元入口呈圆筒形，出口呈喇 叭形，直径小1为80 500mm，直径小2为200 900mm，扩张角a为4 9° ，长度Ll为 100 450m本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理含重金属和微细粉尘活性炭的装置，包括给料装置、等离子体炉、余热回收装置、急冷装置、脱硫除尘塔和冷凝装置，脱硫除尘塔包括浆液贮段、烟气稳定段、过滤段和除雾器，其特征在于：所述脱硫除尘塔的过滤段由若干过滤单元组成，过滤单元入口呈圆筒形，出口呈喇叭形，直径φ１为８０～５００ｍｍ，直径φ２为２００～９００ｍｍ，扩张角α为４～９°，长度Ｌ１为１００～４５０ｍｍ，长度Ｌ２为６００～２５００ｍｍ。
【技术特征摘要】
一种处理含重金属和微细粉尘活性炭的装置，包括给料装置、等离子体炉、余热回收装置、急冷装置、脱硫除尘塔和冷凝装置，脱硫除尘塔包括浆液贮段、烟气稳定段、过滤段和除雾器，其特征在于所述脱硫除尘塔的过滤段由若干过滤单元组成，过滤单元入口呈圆筒形，出口呈喇叭形，直径φ1为80～500mm，直径φ2为200～900mm，扩张角α为4～9°，长度L1为100～450mm，长度L2为600～2500mm。2. 根据权利要求1所述的处理含重金属和微细粉尘活性炭的装置，其特征在于所述 等离子体炉包括等离子枪、二次等离子枪和二次等离子炉，等离子枪和二次等离子枪为直 流转移弧和非转移弧两用等离子发生器。3. 根据权利要求1或2所述的处理含重金属和微细粉尘活性炭的装置，其特征在于 所述的等离子体炉由金属制成封闭结构，内衬耐火材料，等离子体炉顶部安装等离子枪，右 上方设置烟气出口与二次等离子炉连通，下部安装熔锅，左侧设置进料口与给料装置连通， 炉体侧面设置防爆安全阀，底部开有出渣口与熔渣池连通。4. 根据权利要求1所述的处理含重金属和微细粉尘活性炭的装置，其特征在于所述的过滤段的过滤单元采用单个或并联组合形式。5. —种如权利要求1所述的处理含重金属和微细粉尘活性炭的方法，其特征在于通 过以下步骤实现...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏程，郭东明，齐峰，刘涛，王大勇，王海龙，郭文博，尹君，黄娟，
申请(专利权)人：航天环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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