專利名稱：一種垃圾焚燒煙氣凈化的設(shè)備及其凈化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種煙氣處理設(shè)備及其工藝，特別涉及一種垃圾焚燒煙氣凈化的設(shè)備及其凈化工藝。
背景技術(shù)：
2004年，中國城市垃圾約I. 9億噸，垃圾產(chǎn)生量超過了美國成為世界第一。預(yù)測到2030年，將增至4. 8億噸，建設(shè)部制定目標(biāo)要把城市垃圾焚燒率提升至30%。由此將會產(chǎn)生大量廢氣、廢渣等需要處理。垃圾焚燒的尾氣中含有C02、H2O, SO2等，若燃燒工況控制不良，廢物焚燒過程會產(chǎn) 生大量的酸性氣、未完全燃燒有機(jī)組分、粉塵、灰渣等物質(zhì)，甚至可能產(chǎn)生有毒氣體，包括粉體、炭煙、二惡英、多環(huán)碳?xì)浠衔?PAH )和醛類等，環(huán)境危害極大。我國垃圾焚燒煙氣凈化系統(tǒng)基本上采用“半干法脫酸+活性炭噴射吸附二噁英+布袋除塵器除塵”的煙氣組合處理工藝。在國內(nèi)應(yīng)用的半干法煙氣脫酸工藝主要有以下三種技術(shù)噴霧干燥法煙氣凈化技術(shù)；循環(huán)懸浮法煙氣凈化技術(shù)；多組分有毒廢氣治理技術(shù)(MGHT)0上述現(xiàn)有技術(shù)具有以下缺點(diǎn)脫除煙氣中的二噁英及重金屬等物質(zhì)，需要噴入活性炭等。而且不能處理煙氣中的NOx，需要配套SCR或者SNCR等脫硝工藝技術(shù)措施。工業(yè)上的SCR的脫硝溫度較高，需要催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中脫除煙氣中的二噁英及重金屬等物質(zhì)，需要噴入活性炭，而且不能處理煙氣中的NOx等缺陷，提供一種垃圾焚燒煙氣凈化技術(shù)，通過降溫除酸裝置，除塵裝置，碳基吸附塔等將煙氣中有害雜質(zhì)變成無害的N2。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種垃圾焚燒煙氣凈化設(shè)備，包括降溫塔、預(yù)脫酸性氣體系統(tǒng)、除塵設(shè)備、碳基吸附系統(tǒng)、煙氣加熱器、氨源發(fā)生系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)、煙囪；降溫塔通過干法噴射管道與除塵設(shè)備相連；預(yù)脫酸性氣體系統(tǒng)包括石灰貯存?zhèn)}，鼓風(fēng)機(jī)，干法噴射管道；石灰貯存?zhèn)}通過裝有鼓風(fēng)機(jī)的管道與干法噴射管道相連；碳基吸附系統(tǒng)包括碳基吸附料倉、碳基吸附塔；碳基吸附塔的上部與碳基吸附料倉相連；碳基吸附塔的下部通過安裝著煙氣加熱器的管道，與除塵設(shè)備相連；煙 通過裝有引風(fēng)機(jī)的管道，與碳基吸附塔上部相連；氨源發(fā)生系統(tǒng)與碳基吸附塔的下部相連。降溫塔為空塔，降溫過程為從塔頂部噴入水進(jìn)行降溫，降溫的溫度在<90°C。碳基吸附塔的反應(yīng)溫度為>90°C。碳基吸附劑的粒徑在O. 5-15mm。一種垃圾焚燒煙氣凈化工藝，包括以下步驟
步驟1，將垃圾焚燒爐產(chǎn)生的煙氣送入降溫塔，采用噴水降溫的方法將煙氣的溫度降至<95°C，從而預(yù)脫除焚燒煙氣中的酸性氣體HCl、HF、SO2,為碳基吸附工藝做準(zhǔn)備；
步驟2 :從降溫塔中出來的煙氣，被噴入石灰粉，除去煙氣中的大部分酸性氣體；
步驟3 :除酸性氣體后的煙氣，被送入除塵設(shè)備，除去粉塵；
步驟4 :脫塵后的煙氣，被送入煙氣加熱器，升溫至>90°C，然后被送入碳基吸附塔；步驟5 :進(jìn)入碳基吸附塔的煙氣，通過碳基吸附劑，進(jìn)一步脫除二噁英、重金屬及類似有害雜質(zhì)，并在碳基吸附塔的下部被噴入氨源，由碳基吸附劑上的活性組分催化NOx與氨源反應(yīng)，脫除煙氣中的NOx。進(jìn)一步，在碳基吸附塔下部送入的氨源可以包括NH3或尿素，進(jìn)入吸附塔的煙氣中的NOx與噴入的NH3反應(yīng)生成N2。本發(fā)明著眼于垃圾焚燒煙氣(包括工業(yè)垃圾焚燒尾氣、生活垃圾焚燒尾氣、醫(yī)療垃圾焚燒尾氣等，也可以包括金屬冶煉行業(yè)中的礦石燒結(jié)尾氣以及玻璃行業(yè)中的尾氣等)的凈化處理，能夠充分凈化垃圾焚燒產(chǎn)生的尾氣，可以脫除氣體中酸性物質(zhì)、氮氧化物、脫·除重金屬、脫除HF、脫除二噁英等，通過此設(shè)備以及工藝最終將有害氣體變成對人體無害的氮?dú)狻?br>

圖I為本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明的垃圾焚燒煙氣凈化設(shè)備，包括降溫塔I、預(yù)脫酸性氣體系統(tǒng)、除塵設(shè)備4、碳基吸附系統(tǒng)、煙氣加熱器9、氨源發(fā)生系統(tǒng)11、引風(fēng)機(jī)6、煙囪7;降溫塔I通過干法噴射管道10與除塵設(shè)備4相連；預(yù)脫酸性氣體系統(tǒng)包括石灰貯存?zhèn)}2，鼓風(fēng)機(jī)3，干法噴射管道10 ;石灰貯存?zhèn)}2通過裝有鼓風(fēng)機(jī)3的管道與干法噴射管道10相連。垃圾焚燒煙氣經(jīng)過干法預(yù)脫酸性氣體系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、碳基吸附系統(tǒng)等處理可以達(dá)到脫除硫氧化物、氮氧化物、重金屬、二噁英等的目的。碳基吸附系統(tǒng)包括碳基吸附料倉8、碳基吸附塔5 ;碳基吸附塔5的上部與碳基吸附料倉8相連；碳基吸附塔5的下部通過安裝著煙氣加熱器9的管道，與除塵設(shè)備4相連；煙囪7通過裝有引風(fēng)機(jī)6的管道，與碳基吸附塔5上部相連；氨源發(fā)生系統(tǒng)11與碳基吸附塔5的下部相連。降溫塔I為空塔，降溫過程為從塔頂部噴入水進(jìn)行降溫，降溫的溫度在<90°C。碳基吸附塔5的反應(yīng)溫度為>90°C。碳基吸附劑的粒徑在O. 5-15mm。本發(fā)明的垃圾焚燒煙氣凈化工藝，可對生成的煙氣中的有害成分進(jìn)行脫除。采用干法預(yù)先脫除部分酸性氣體，將脫除部分酸性氣體的煙氣送入除塵設(shè)備除塵，然后將煙氣加熱后送至吸附反應(yīng)床，并在反應(yīng)床底部通入氨源，發(fā)生脫硝反應(yīng)，同時脫除二噁英、重金屬等。該凈化工藝，包括以下步驟
步驟1，將垃圾焚燒爐產(chǎn)生的煙氣送入降溫塔1，采用噴水降溫的方法將煙氣的溫度降至<95°C，從而采用干法工藝預(yù)脫除大部分焚燒煙氣中的酸性氣體HC1、HF、S02，為碳基吸附工藝做準(zhǔn)備。250°C的焚燒爐煙氣，含有1050mg/Nm3的HC1，820mg/Nm3的S02，含有NOx約400mg/Nm3, 二卩惡英5. OngTEQ/Nm3,1. 2g/Nm3的煙塵等。送入煙氣降溫塔1，降溫至80°C。步驟2 :從降溫塔I中出來的煙氣，被噴入石灰粉，按照理論配比I. 2的倍數(shù)噴入石灰粉，除去煙氣中的大部分酸性氣體。步驟3 :除酸性氣體后的煙氣，被送入除塵設(shè)備4，例如布袋除塵器，脫除垃圾焚燒煙氣中的大部分粉塵。經(jīng)布袋除塵后煙氣中的成分可以達(dá)到如下指標(biāo)100mg/Nm3的HCl，160mg/Nm3 的 SO2,含有 NOx 約 400mg/Nm3，二噁英 4. 8ngTEQ/Nm3, 250mg/Nm3 的煙塵，此時煙氣的溫度在65 °C。步驟4 :脫塵后的煙氣，被送入煙氣加熱器9，煙氣經(jīng)過換熱后升溫至97°C，然后被送入碳基吸附塔5。步驟5 :進(jìn)入碳基吸附塔5的煙氣，通過碳基吸附劑，進(jìn)一步脫除二噁英、重金屬及 類似有害雜質(zhì)，并在碳基吸附塔5的下部被噴入氨源，由碳基吸附劑上的活性組分催化NOx與氨源反應(yīng)，脫除煙氣中的NOx ； 25%的氨水經(jīng)過汽化裝置氣化后并與空氣相混合后的達(dá)到溫度95°C后噴入吸收塔。在碳基吸附塔5下部送入的氨源還可以是25%的尿素，吸附塔5中的煙氣中的NOx與噴入的NH3反應(yīng)生成N2NOx與噴入的尿素反應(yīng)生成N2。經(jīng)吸收塔反應(yīng)后的氣體成分為30mg/Nm3的HC1，45mg/Nm3的SO2,含有NOx約80mg/Nm3, 二噁英O. IngTEQ/Nm3, 30mg/Nm3的煙塵。凈化后的煙氣聚集在碳基吸附塔5上部，通過裝有引風(fēng)機(jī)6的管道引導(dǎo)出來，從煙囪7排入大氣。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種垃圾焚燒煙氣凈化設(shè)備，其特征在于，包括降溫塔(I)、預(yù)脫酸性氣體系統(tǒng)、除塵設(shè)備(4)、碳基吸附系統(tǒng)、煙氣加熱器(9)、氨源發(fā)生系統(tǒng)(11)、引風(fēng)機(jī)(6)、煙囪(7); 所述降溫塔(I)通過干法噴射管道(10)與除塵設(shè)備(4)相連； 所述預(yù)脫酸性氣體系統(tǒng)包括石灰貯存?zhèn)}(2)，鼓風(fēng)機(jī)(3)，干法噴射管道(10);所述石灰貯存?zhèn)}(2)通過裝有鼓風(fēng)機(jī)(3)的管道與干法噴射管道(10)相連； 所述的碳基吸附系統(tǒng)包括碳基吸附料倉(8)、碳基吸附塔(5);所述碳基吸附塔(5)的上部與碳基吸附料倉(8)相連；所述碳基吸附塔(5)的下部通過安裝著煙氣加熱器(9)的管道，與除塵設(shè)備(4)相連； 所述煙囪(7)通過裝有引風(fēng)機(jī)(6)的管道，與碳基吸附塔(5)上部相連； 所述氨源發(fā)生系統(tǒng)(11)與碳基吸附塔(5)的下部相連。
2.如權(quán)利I所述的垃圾焚燒煙氣凈化設(shè)備，其特征在于，所述降溫塔(I)為空塔，降溫過程為從塔頂部噴入水進(jìn)行降溫，降溫的溫度在<90°C。
3.如權(quán)利I所述的垃圾焚燒煙氣凈化設(shè)備，其特征在于，所述碳基吸附塔(5)的反應(yīng)溫度為>90°C。
4.如權(quán)利I所述的垃圾焚燒煙氣凈化設(shè)備，其特征在于，所述碳基吸附劑的粒徑在O.5 15mm。
5.一種垃圾焚燒煙氣凈化工藝，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，將垃圾焚燒爐產(chǎn)生的煙氣送入降溫塔(1)，采用噴水降溫的方法將煙氣的溫度降至<95°C，從而預(yù)脫除焚燒煙氣中的酸性氣體HC1、HF、S02，為碳基吸附工藝做準(zhǔn)備； 步驟2 :從降溫塔(I)中出來的煙氣，被噴入石灰粉，除去煙氣中的大部分酸性氣體； 步驟3 :除酸性氣體后的煙氣，被送入除塵設(shè)備(4)，除去粉塵； 步驟4:脫塵后的煙氣，被送入煙氣加熱器(9)，升溫至>90°C，然后被送入碳基吸附塔(5)； 步驟5 :進(jìn)入碳基吸附塔(5)的煙氣，通過碳基吸附劑，進(jìn)一步脫除二噁英、重金屬及類似有害雜質(zhì)，并在碳基吸附塔(5)的下部被噴入氨源，由碳基吸附劑上的活性組分催化NOx與氨源反應(yīng)，脫除煙氣中的N0X。
6.如權(quán)利5所述垃圾焚燒煙氣凈化工藝，其特征在于，在碳基吸附塔(5)下部送入的氨源可以包括NH3或尿素，進(jìn)入吸附塔(5)的煙氣中的NOx與噴入的NH3反應(yīng)生成N2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垃圾焚燒煙氣凈化設(shè)備及其凈化工藝，包括降溫塔(1)、預(yù)脫酸性氣體系統(tǒng)、除塵設(shè)備(4)、碳基吸附系統(tǒng)、煙氣加熱器(9)、氨源發(fā)生系統(tǒng)(11)、引風(fēng)機(jī)(6)、煙囪(7)。所述預(yù)脫酸性氣體系統(tǒng)包括石灰貯存?zhèn)}(2)，鼓風(fēng)機(jī)(3)，干法噴射管道(10)；所述的碳基吸附系統(tǒng)包括碳基吸附料倉(8)、碳基吸附塔(5)；所述碳基吸附塔(5)的上部與碳基吸附料倉(8)相連；所述碳基吸附塔(5)的下部通過安裝著煙氣加熱器(9)的管道，與除塵設(shè)備(4)相連。本發(fā)明的凈化工藝能夠充分凈化垃圾焚燒產(chǎn)生的尾氣，脫除氣體中酸性物質(zhì)、氮氧化物、脫除重金屬、脫除HF、脫除二噁英等。
文檔編號B01D53/56GK102895856SQ20121042881
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者張開元, 賈雙燕, 秦省軍 申請人:北京國電清新環(huán)保技術(shù)股份有限公司