專(zhuān)利名稱(chēng)：一種垃圾焚燒尾氣全面凈化的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒爐尾氣凈化和除塵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及垃圾焚燒尾氣的干法脫硫、脫氯以及細(xì)顆粒、重金屬、二惡英等的吸附脫除方法及其裝置。
大氣污染一直是世界許多國(guó)家環(huán)境保護(hù)的工作重點(diǎn)，各國(guó)先后開(kāi)發(fā)的煙氣脫硫技術(shù)已達(dá)200多種。但是，能夠工業(yè)應(yīng)用的只有十多種。對(duì)于垃圾焚燒產(chǎn)生的尾氣，除含有常規(guī)燃煤煙氣污染物如氮氧化物、硫氧化物、細(xì)顆粒和重金屬外，還含有更大量的單質(zhì)氯、氯化氫、二惡英等有害物質(zhì)，常規(guī)的脫硫除塵技術(shù)不能滿(mǎn)足垃圾焚燒尾氣嚴(yán)格凈化要求。現(xiàn)有國(guó)外垃圾焚燒尾氣凈化技術(shù)大都采用濕法，如美國(guó)專(zhuān)利US4789532是采用常規(guī)噴石灰漿液吸收尾氣中的酸性氣體，如二氧化硫、氯化氫、單質(zhì)氯等，然后在反應(yīng)器后接袋式除塵器除塵。上述方法雖然可去除尾氣中的酸性氣體和飛灰，但存在著設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積大、不能有效去除垃圾焚燒產(chǎn)生的重金屬和二惡英細(xì)顆粒的問(wèn)題。
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種垃圾焚燒尾氣全面凈化的方法及其裝置。使用該方法，可使工藝步驟簡(jiǎn)單、不僅凈化尾氣中酸性氣體和飛灰的效果顯著，更為突出的是可有效去除垃圾焚燒產(chǎn)生的重金屬和二惡英細(xì)顆粒。為實(shí)施該方法的裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、投資運(yùn)行費(fèi)用低。
為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)一種垃圾焚燒尾氣全面凈化的方法，其步驟為①將燃燒設(shè)備排出的煙氣經(jīng)過(guò)縮放噴管加速后噴入以鈣基脫除劑和吸附劑為床料的流化床凈化器內(nèi)并帶動(dòng)床料一起流化；②在尾氣與床料共流化的過(guò)程中發(fā)生氣、液、固強(qiáng)烈混合與充分的傳熱和傳質(zhì)，使尾氣中的酸性氣體如二氧化硫、三氧化硫、氯化氫、單質(zhì)氯和氮氧化物等與鈣基脫除劑床料發(fā)生中和反應(yīng)，并使尾氣中重金屬和二惡英等超細(xì)顆粒在傳質(zhì)過(guò)程中被床料中吸附劑吸附；③反應(yīng)和吸附后形成的物料留在脫除劑中以固體形式和未完全反應(yīng)的床料一道隨煙氣進(jìn)入氣固分離器；④經(jīng)氣固分離器后，固體顆粒進(jìn)入緩沖倉(cāng)中，使90％以上的固體顆粒進(jìn)入混合造粒器并與新鮮石灰粉、活性炭和少量水混合造粒，緩沖倉(cāng)中多余的物料排出。凈化后的潔凈煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)由煙囪達(dá)標(biāo)排放；⑤混合造粒后的顆粒再進(jìn)入流化床凈化器中循環(huán)使用。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的垃圾焚燒尾氣全面凈化方法的裝置，它包括以鈣基脫除劑和吸附劑為床料的流化床凈化器，以高效旋風(fēng)除塵器、靜電除塵器、布袋除塵器或它們有機(jī)結(jié)合組成的氣固分離器，帶有給料與排料裝置的緩沖倉(cāng)和混合造粒器。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述流化床凈化器的入口端設(shè)有可使尾氣加速的縮放噴管及床料入口?？s放噴管另一端與垃圾焚燒尾氣入口相接。床料入口與混合造粒器的出口相接?；旌显炝Ｆ髦糜卸鄠€(gè)配料入口并與給料機(jī)相接。給料機(jī)另一端與緩沖倉(cāng)相接。緩沖倉(cāng)上方及側(cè)上方置有氣固分離器及排料機(jī)。氣固分離器上方及側(cè)上方置有凈化氣出口及水平連接管。水平連接管另一端與流化床凈化器的出口端相接。
按照上述的技術(shù)方案，所述混合造粒器的多個(gè)配料入口為給水口，活性炭給料口及石灰粉給料口；所述縮放噴管的形狀呈中間細(xì)、兩端粗的雙曲線(xiàn)圓管。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果(1)在傳統(tǒng)干式循環(huán)流化床煙氣凈化技術(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)垃圾焚燒尾氣污染物的特點(diǎn)和凈化要求，通過(guò)循環(huán)流化床凈化器、氣固分離器和混合造粒器有機(jī)結(jié)合為一體化，利用鈣基脫除劑反應(yīng)去除尾氣中的酸性氣體，同時(shí)添加飛灰和活性炭等吸附劑有效去除重金屬和二惡英。不僅工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省投資和占地面積，而且尾氣凈化效果好，完全滿(mǎn)足環(huán)保要求，實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒尾氣達(dá)標(biāo)排放。
(2)使用混合造粒器進(jìn)行造粒，能根據(jù)尾氣溫度、污染物濃度和氣流速度，來(lái)及時(shí)調(diào)節(jié)新鮮物料的加入量，加入速度，造粒大小等參數(shù)，形成具有豐富活性吸附位和孔隙結(jié)構(gòu)的顆粒，有利于保證系統(tǒng)運(yùn)行的最佳狀態(tài)和最佳凈化效率，同時(shí)提高添加劑的利用率，降低其運(yùn)行成本。
(3)在脫除污染物的過(guò)程中，床料保持相對(duì)干燥狀態(tài)，有效避免了濕法凈化系統(tǒng)中的管道腐蝕和堵塞問(wèn)題。
(4)由于采用干式循環(huán)流化床尾氣凈化技術(shù)，系統(tǒng)所需水分極少，而且產(chǎn)物為干態(tài)，減少了用水量，避免了濕法中的水污染問(wèn)題，并降低了產(chǎn)物的處理成本。
下面結(jié)合附圖
及具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
附圖是本發(fā)明方法步驟及其裝置連接原理圖。
參看附圖從燃燒設(shè)備出來(lái)的垃圾焚燒尾氣，由尾氣入口13，經(jīng)過(guò)中間細(xì)、兩端粗的雙曲線(xiàn)圓管為縮放噴管1加速后，進(jìn)入流化床凈化器2。尾氣在流化床凈化器2中帶動(dòng)由鈣基脫除劑和飛灰、活性炭吸附劑組成的床料一起流化，流化速度高達(dá)5-10米/秒，同時(shí)進(jìn)行充分傳熱和傳質(zhì)。在此過(guò)程中，尾氣中酸性氣體如二氧化硫、三氧化硫、氯化氫、單質(zhì)氯和氮氧化物等與鈣基堿性化合物發(fā)生中和反應(yīng)，生成固體鈣鹽。同時(shí)尾氣中的重金屬和二惡英等超細(xì)顆粒在與床料充分混合過(guò)程中被吸附劑飛灰和活性炭所吸附而去除。反應(yīng)和吸附后的固體顆粒隨氣流經(jīng)過(guò)水平過(guò)渡管3進(jìn)入氣固分離器4，在氣固分離器4中用除塵器，該除塵器可以是布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器、靜電除塵器或者是它們的有機(jī)組合體實(shí)現(xiàn)氣體和固體顆粒的高效分離，除塵率高達(dá)99.9％，并進(jìn)一步脫除煙氣中的酸性氣體、二惡英和重金屬。本發(fā)明脫硫效率可達(dá)95％以上，脫氯效率大于97％，重金屬及二惡英脫除率均大于90％。凈化后的氣體由凈化氣出口14經(jīng)引風(fēng)機(jī)排往煙囪。氣固分離器4脫除下來(lái)的固體顆粒、已經(jīng)完全反應(yīng)的脫除劑顆粒以及還沒(méi)有完全反應(yīng)的脫除劑顆粒進(jìn)入緩沖倉(cāng)5。緩沖倉(cāng)5中的固體物料90％以上通過(guò)給料機(jī)7進(jìn)入混合造粒器8，其余不循環(huán)的物料由排料機(jī)6排出灰倉(cāng)進(jìn)一步處理。進(jìn)入混合造粒器8中的循環(huán)物料與來(lái)自石灰粉給料口9的石灰粉、活性炭給料口10的活性炭以及給水口11的水充分混合造粒，粒度范圍為200—300um，最大不超過(guò)500um。造粒后的混合物料作為循環(huán)流化床凈化器2的床料，并通過(guò)混合造粒器8經(jīng)由床料入口12進(jìn)入流化床凈化器2中循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.一種垃圾焚燒尾氣全面凈化的方法，其步驟為①將燃燒設(shè)備排出的尾氣經(jīng)過(guò)縮放噴管加速后噴入以鈣基脫除劑和吸附劑為床料的流化床凈化器內(nèi)并帶動(dòng)床料一起流化；②在尾氣與床料共流化的過(guò)程中發(fā)生氣、液、固強(qiáng)烈混合與充分的傳熱和傳質(zhì)，使尾氣中的酸性氣體如二氧化硫、三氧化硫、氯化氫、單質(zhì)氯和氮氧化物等與鈣基脫除劑床料發(fā)生中和反應(yīng)，并使尾氣中重金屬和二惡英等超細(xì)顆粒在傳質(zhì)過(guò)程中被床料中吸附劑吸附；③反應(yīng)和吸附后形成的物料留在脫除劑中以固體形式和未完全反應(yīng)的床料一道隨煙氣送入氣固分離器；④經(jīng)氣固分離器后，固體顆粒進(jìn)入緩沖倉(cāng)中，使90％以上的固體顆粒進(jìn)入混合造粒器并與新鮮石灰粉、活性炭和少量水混合造粒，緩沖倉(cāng)中多余的物體排出，凈化后的潔凈煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)由煙囪達(dá)標(biāo)排放；⑤混合造粒后的顆粒再進(jìn)入流化床凈化器中循環(huán)使用。
2.按照權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒尾氣全面凈化的方法，其特征在于所述燃燒設(shè)備排出的煙氣在流化床凈化器中與床料流化速度設(shè)計(jì)為5-10m/s。
3.按照權(quán)利要求2所述的垃圾焚燒尾氣全面凈化的方法，其特征在于所述吸附劑為多孔物質(zhì)，包括飛灰、活性炭及焦炭。
4.按照權(quán)利要求3所述的垃圾焚燒尾氣全面凈化的方法，其特征在于所述混合選粒直徑范圍為200um-500um。
5.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1或4所述的垃圾焚燒尾氣全面凈化方法的裝置，它包括以鈣其脫除劑和吸附劑為床料的流化床凈化器(2)、氣固分離器(4)、緩沖倉(cāng)(5)及混合造粒器(8)，其特征在于所述流化床凈化器(2)的入口端設(shè)有可使尾氣加速的縮放噴管(1)及床料入口(12)，縮放噴管(1)另一端與垃圾焚燒尾氣入口(13)相接，床料入口(12)與混合造粒器(8)的出口相接，混合造粒器(8)置有多個(gè)配料入口并與給料機(jī)(7)相接，給料機(jī)(7)另一端與緩沖倉(cāng)(5)相接，緩沖倉(cāng)(5)上方及側(cè)上方置有氣固分離器(4)及排料機(jī)(6)，氣固分離器(4)上方及側(cè)上方置有凈化氣出口(14)及水平連接管(3)，水平連接管(3)另一端與流化床凈化器(2)的出口端相接。
6.按照權(quán)利要求5所述的垃圾焚燒尾氣全面凈化方法的裝置，其特征在于所述水平連接管(3)與氣固分離器(4)連接處之間設(shè)有除塵器，該除塵器可以是布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器、靜電除塵器或者是它們的有機(jī)組合體；所述凈化氣出口(14)中設(shè)有引風(fēng)機(jī)。
7.按照權(quán)利要求6所述的垃圾焚燒尾氣全面凈化方法的裝置，其特征在于所述混合造粒器(8)的多個(gè)配料入口為給水口(11)、活性炭給料口(10)及石灰粉給料口(9)
8.按照權(quán)利要求7所述的垃圾焚燒尾氣全面凈化方法的裝置，其特征在于所述縮放噴管(1)的形狀呈中間細(xì)、兩端粗的雙曲線(xiàn)圓管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種垃圾焚燒尾氣全面凈化的方法及其裝置,它是將垃圾焚燒尾氣經(jīng)縮放噴管加速后噴入以鈣基脫除劑和吸附劑為床料的循環(huán)流化床凈化器內(nèi)并帶動(dòng)床料一起流化,發(fā)生氣、液、固強(qiáng)烈混合與充分的傳熱和傳質(zhì),使尾氣中的酸性氣體及重金屬和二惡英等超細(xì)顆粒在傳質(zhì)過(guò)程中發(fā)生中和反應(yīng)及被吸附劑吸附。同現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明工藝步驟簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),凈化效果顯著,其裝置結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,投資運(yùn)行費(fèi)用低。
文檔編號(hào)C04B18/04GK1332334SQ0010987
公開(kāi)日2002年1月23日 申請(qǐng)日期2000年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月10日
發(fā)明者姚強(qiáng), 項(xiàng)光明, 廖洪強(qiáng), 張金成, 劉惠永, 鄭躍紅, 孫俊民, 李定凱, 徐旭常 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 清華同方股份有限公司