專利名稱：垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種廢氣處理裝置，更具體地說本發(fā)明涉及ー種垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除裝置。
背景技術(shù)：
隨著中國城市化的飛速發(fā)展，每年上億噸的垃圾產(chǎn)出和無法忍受的垃圾惡臭，成為城市發(fā)展的屏障。由于垃圾富含烴類、有機(jī)氯化物及銅等重金屬，在垃圾焚燒過程中，烴類物與有機(jī)氯化物會(huì)在280 450°時(shí)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成ニ惡英。在上述ニ惡英的生成反應(yīng) 中，垃圾所含的銅類物質(zhì)(金屬銅、氧化銅及銅離子)則起到了催化劑的作用。ニ惡英對人類有發(fā)癌性、催畸形性和免疫毒性等，是ー種毒性極強(qiáng)的有害物質(zhì)，因此必須予以徹底治理。垃圾焚燒后會(huì)產(chǎn)生有害人類健康的ニ惡英。ニ惡英有強(qiáng)烈的致癌和致畸作用，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，ニ惡英首先誘發(fā)肝臟和呼吸系統(tǒng)癌癥，其次還導(dǎo)致免疫系統(tǒng)疾病，増加機(jī)體受感染的機(jī)會(huì)，屬于最危險(xiǎn)的環(huán)境污染物，國際癌癥研究中心將ニ惡英列為人類ー級致癌物。目前國內(nèi)居民對垃圾焚燒電廠的排斥心理日益加劇，歸根結(jié)底是由于談之色變的ニ惡英排放問題，歐盟各國也正在加緊制定更加嚴(yán)格的ニ惡英排放新標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有技術(shù)中的垃圾焚燒系統(tǒng)中，為了減少ニ惡英的排放，通常采取如附圖I所示的垃圾焚燒的エ藝流程垃圾焚燒過程中焚燒溫度應(yīng)控制在850°C左右，試驗(yàn)表明，爐內(nèi)溫度在800°C吋，99. 95%的PCDDs得以分解，溫度越高，ニ惡英的分解速率越快；垃圾焚燒爐出來的煙氣，從余熱鍋爐中排出，此時(shí)的溫度為500°C左右；為躍過ニ惡英形成的溫度區(qū)(250-450°C )，必須采用急冷技術(shù)，在很短時(shí)間內(nèi)冷卻至200°C以下，再進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵；然后再經(jīng)活性炭吸附凈化而排入大氣。活性炭是ー種優(yōu)良的吸附劑，但其價(jià)格昂貴并且消耗日益增多，為此尋求較為廉價(jià)的其它炭基材料代替活性炭進(jìn)行脫除垃圾焚燒尾氣中的ニ惡英，成為ー種迫切的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中活性炭分子篩價(jià)格昂貴并且對ニ惡英的吸附效率能力不強(qiáng)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除裝置，該裝置利用價(jià)格低廉的半焦分子篩作為ニ惡英的吸附劑。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除裝置，包括煙氣凈化塔，所述煙氣浄化塔頂部具有半焦分子篩入口、底部具有半焦分子篩出口、位于煙氣浄化塔側(cè)面下部的煙氣入口和位于煙氣浄化塔側(cè)面上部的煙氣出口，其特征在于煙氣浄化塔的中下部設(shè)置有可開合的基板，基板上設(shè)置有半焦分子篩吸附劑，用于吸附垃圾焚燒煙氣中的ニ惡英。所述的半焦分子篩是指以粉狀的半焦和粘結(jié)劑為原料，通過擠壓成型并在550-680°C焙燒2-4h制備得到。
所述的半焦優(yōu)選為褐煤半焦；所述的粘結(jié)劑優(yōu)選為高嶺土 ；半焦與粘結(jié)劑的添加的質(zhì)量比優(yōu)選為5-10 I。所述的粉狀的半焦的粒徑優(yōu)選為200-300目。優(yōu)選地，焙燒溫度為620°C，焙燒時(shí)間為3h。優(yōu)選地，所述半焦分子篩為改性半焦分子篩，所述改性半焦分子篩通過以下操作步驟得到首先將半焦分子篩置于I. 5mol/L的NaO H溶液中于90°C晶化3h，經(jīng)過水洗至pH=8,然后在將其直于90 C、0. 5mol/L的CaCl2溶液中交換2h,交換后的樣品，水洗供干后，再置于80°C、lmol/L的草酸溶液中交換2h，水洗烘干后，于500°C活化2h。所述的半焦分子篩或改性半焦分子篩可以制成球形或圓柱形。優(yōu)選地，所述的球形分子篩直徑為3-10mm ;所述的圓柱形分子篩的規(guī)格為4>3X6mm、4X8mm> 4>5X10mm、
6X 12mm> 4>7X14mm、4>8X16mm、4>9X18mm 或 ￠10X20mm。本發(fā)明的另一方面，還涉及一種垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除方法，通過本發(fā)明的上述裝置，對垃圾焚燒系統(tǒng)中煙氣中所含的ニ惡英進(jìn)行吸附并脫除。吸附有ニ惡英的半焦分子篩可以通過在800-850°C焙燒，對吸附的ニ惡英進(jìn)行徹底分解，并恢復(fù)所述半焦分子篩的吸附活性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所述的半焦分子篩來源廣，價(jià)格比碳分子篩極其低廉，壽命長比碳分子篩高，而且還有更大的孔容，更小的孔隙，更大的比表面積，對ニ惡英具有良好的吸附吸收能力，因此凈化效果好，能大量、能夠有效地吸附煙氣中的ニ惡英，吸附凈化效率比碳分子篩高。


圖I為目前國內(nèi)垃圾焚燒電廠普遍采用的垃圾焚燒的エ藝流程示意圖；圖2為本發(fā)明的垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除裝置的示意圖。圖I中I-空氣；2_垃圾焚燒爐；3-煙氣；4_急冷爐；5_除塵室；6_浄化室；7_畑囪。圖2中100-煙氣凈化塔；101-半焦分子篩入口 ；102_半焦分子篩出口 ；103_煙氣入ロ ； 104-煙氣出口 ； 105-基板；106-半焦分子篩。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)ー步的說明。在本發(fā)明中，ニ惡英采用美國SGS公司的TCR TECORA系統(tǒng)采樣，利用高分辨氣相色譜/高分辨質(zhì)譜進(jìn)行痕量分析。在以下實(shí)施例中，半焦原料使用褐煤半焦，所述褐煤半焦中C的含量為92.83wt%、H的含量為1.07wt%，而N的含量為1.04wt%。當(dāng)然采用現(xiàn)有技術(shù)中的半焦也可以取得類似的浄化效果。實(shí)施例I煙氣流量82500m3/h,ニ惡英濃度5ng/m3半焦分子篩是指以粒徑為200目以下的上述褐煤半焦和高嶺土為原料，褐煤半焦與高嶺土的質(zhì)量比為10 1，通過擠壓制備直徑為5mm的球形分子篩，并在620°C焙燒3h制備得到。首先通過煙氣浄化塔頂部的半焦分子篩入口在基板上均勻布設(shè)30kg的上述半焦分子篩，煙氣通過垃圾焚燒煙氣入口穿過上述半焦分子篩對垃圾焚燒煙氣中的ニ惡英進(jìn)行吸附和脫除，在垃圾焚燒煙氣出口部位，煙氣中的ニ惡英含量降低至0. 05ng/m3，然后經(jīng)煙囪5排出。吸附后的半焦分子篩通過打開基板并經(jīng)過半焦分子篩出口分離出來，然后通過在850°C焙燒，對吸附的ニ惡英進(jìn)行徹底分解，并恢復(fù)所述半焦分子篩的吸附活性。實(shí)施例2與實(shí)施例I相比，區(qū)別僅在于所述的半焦分子篩為改性的半焦分子篩，所述改性半焦分子篩通過以下操作步驟得到首先將半焦分子篩置于I. 5mol/L的NaOH溶液中于900C晶化3h，經(jīng)過水洗至pH = 8，然后在將其置于90°C、0. 5mol/L的CaCl2溶液中交換2h,交換后的樣品，水洗烘干后，再置于80°C、lmol/L的草酸溶液中交換2h，水洗烘干后，于500°C活化2h。在垃圾焚燒煙氣出ロ部位，煙氣中的ニ惡英含量降低至0. 03ng/m3。 實(shí)施例3與實(shí)施例I相比，區(qū)別僅在于所述的半焦分子篩，半焦分子篩是指以粒徑為200目以下的上述褐煤半焦和高嶺土為原料，褐煤半焦與高嶺土的質(zhì)量比為10 1，通過擠壓制備直徑為5mm的球形分子篩，并在550°C焙燒3h制備得到。在垃圾焚燒煙氣出ロ部位，煙氣中的ニ惡英含量降低至0. 06ng/m3。實(shí)施例4與實(shí)施例I相比，區(qū)別僅在于所述的半焦分子篩，半焦分子篩是指以粒徑為200目以下的上述褐煤半焦和高嶺土為原料，褐煤半焦與高嶺土的質(zhì)量比為10 1，通過擠壓制備直徑為5mm的球形分子篩，并在680°C焙燒3h制備得到。在垃圾焚燒煙氣出ロ部位，煙氣中的ニ惡英含量降低至0. 06ng/m3。實(shí)施例5與實(shí)施例I相比，區(qū)別僅在于所述的半焦分子篩，半焦分子篩是指以粒徑為300目以下的上述褐煤半焦和高嶺土為原料，褐煤半焦與高嶺土的質(zhì)量比為5 1，通過擠壓制備直徑為5mm的球形分子篩，并在620°C焙燒3h制備得到。在垃圾焚燒煙氣出ロ部位，煙氣中的ニ惡英含量降低至0. 08ng/m3。比較例I與實(shí)施例I相比，區(qū)別僅在于吸附劑使用活性炭替代了半焦分子篩。在垃圾焚燒煙氣出口部位，煙氣中的ニ惡英含量降低至0. 10ng/m3。本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗g和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除裝置，包括煙氣凈化塔(100)，所述煙氣浄化塔頂部具有半焦分子篩入口(101)、底部具有半焦分子篩出口(102)、位于煙氣浄化塔側(cè)面下部的煙氣入口(103)和位于煙氣凈化塔側(cè)面上部的煙氣出口(104)，其特征在于煙氣凈化塔的中下部設(shè)置有可開合的基板(105)，基板上設(shè)置有半焦分子篩吸附劑(106)，用于吸附垃圾焚燒煙氣中的ニ惡英。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脫除裝置，其特征在于所述的半焦分子篩是指以粉狀的半焦和粘結(jié)劑為原料，通過擠壓成型并在550-680°C焙燒2-4h制備得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脫除裝置，其特征在于所述的半焦優(yōu)選為褐煤半焦，所述的粘結(jié)劑優(yōu)選為聞嶺土。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脫除裝置，其特征在于半焦與粘結(jié)劑的添加的質(zhì)量比為5-10 I。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的脫除裝置，其特征在于所述粉狀的半焦的粒徑為200-300目。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的脫除裝置，其特征在于焙燒溫度為620°C，焙燒時(shí)間為3h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的脫除裝置，其特征在于所述半焦分子篩為改性半焦分子篩，所述改性半焦分子篩通過以下操作步驟得到首先將半焦分子篩置于I. 5mol/L的NaOH溶液中于90°C晶化3h，經(jīng)過水洗至pH = 8，然后在將其置于90°C、0. 5mol/L的CaC12溶液中交換2h,交換后的樣品,水洗烘干后,再置于80°C、lmol/L的草酸溶液中交換2h,水洗烘干后，于500°C活化2h。
8.一種垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除方法，其特征在于通過權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除裝置，對煙氣中所含的ニ惡英進(jìn)行吸附并脫除。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的脫除方法，其特征在于吸附有ニ惡英的半焦分子篩可以通過在800-850°C焙燒，對吸附的ニ惡英進(jìn)行徹底分解，并恢復(fù)所述半焦分子篩的吸附活性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英的脫除裝置，該裝置利用價(jià)格低廉的半焦分子篩作為二惡英的吸附劑。能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中活性炭分子篩價(jià)格昂貴并且對二惡英的吸附效率能力不強(qiáng)的技術(shù)問題。本發(fā)明所述的脫出裝置對二惡英的凈化效果優(yōu)異。
文檔編號B01J20/34GK102772980SQ201210213178
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者周琪 申請人:北京至清時(shí)光環(huán)保工程技術(shù)有限公司