一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备技术

本发明专利技术一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，包括：脱酸剂、脱硝剂、脱酸剂料仓、计量喂料机、气动式粉体喷射器、气固混合器、干式反应塔、烟道、陶瓷纤维过滤管除尘器、烟气出口、回料管一、高温磨粉机、回料管二、脱硝喷氨系统、卸灰阀；由焚烧炉燃烧产生的经850℃以上高温停留2秒以上的烟气逐步降温至350℃～400℃，此时，通过烟气进口进入气固混合器烟气与脱酸剂瞬间混合并经脱硝喷氨系统喷入脱硝剂，将烟灰中的HCL、Cl、Cl2，SO2与脱酸剂中和反应，使二噁英合成反应过程中必须的氯代反应被终止，再进入高温陶瓷纤维过滤管除尘器，与五氧化二钒接触发生选择性催化反应，使NOx被分解成无害的N2+H2O；二噁英被分解生成CO2+H2O+HCl，实现超净排放。

A method and equipment to prevent the formation of dioxin and super clean emission of flue gas

【技术实现步骤摘要】
一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备
本专利技术涉及一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，属于生活垃圾焚烧、危废焚烧、固废焚烧及所有焚烧后有二噁英重新合成的烟气超净排放的方法和装置。技术背景我国每年产生逾2亿吨的城市生活垃圾，并且垃圾的年增长率已达到10％以上，近年来，我国城市生活垃圾的处理虽然取得了一定的成效，但是总体能力还明显不足，垃圾处理能力的增长速度明显滞后于垃圾产生量的增长速度，焚烧和填埋是我国主要的两种生活垃圾处理方式，而焚烧无可避免得造成了大量飞灰。我们国家的飞灰最大特点是氯含量高，这种富有挥发性和干扰性的元素含量甚至可以高达30％，世界罕见，另外，垃圾焚烧会产生有毒物质二噁英，气态二噁英降温凝结成固态，附着在飞灰上，因为垃圾组成、焚烧工艺、烟气净化工艺的不同，导致飞灰的成分波动较大，产生量巨大、特性复杂、波动大、干扰性和挥发性元素含量高的飞灰，对其后续的处理提出了巨大挑战，飞灰的高温熔融处理后做建材；进入水泥窑协同处理；利用螯合剂与重金属螯合稳定之后进入填埋场，这是目前我们掌握最经济，最方便的几种方式，作为危险废物，飞灰合规处置的巨大成本、违规倾倒的现象普遍，一直是我国环保建设的一个心病。二噁英是工业和垃圾焚烧产生飞灰中的一种强致癌副产物，2004年我国的二噁英年排放总量为10237g-TEQ，在过去的近十年中，我国充分借鉴发达国家二噁英减排的成功经验，在主管部门和各方共同努力下，有效地控制了二噁英排放量的增长趋势，但是我国仍处在二噁英排放总量相当高的阶段，二噁英减排工作仍面临挑战，任务艰巨，也是目前烟气很难做到超净排放的瓶颈。众所周知，二噁英的重新合成反应在烟气冷却至500℃～200℃的温度下，大分子碳可以被氧化成一氧化碳和二氧化碳，也可以通过裂解反应产生芳香族化合物，在有机氯或无机氯存在的情况下，其中极少部分的一氧化碳和二氧化碳在催化剂的作用下转化为脂肪族的前驱物，如果有氧化铝存在，脂肪族前驱物还可以发生催化反应，生成芳香族的前驱物，香族化合物又发生氯代反应产生芳香族前驱物，最后这些前驱物在过渡金属(主要是铜)作催化剂的条件下反应生成二噁英，二噁英生成高峰在350℃～250℃，在＞305℃时，二噁英是以气态形式存在。目前国内主要一下几种方式遏制二噁英的排放：如一种遏制二噁英生成的生活垃圾制取燃料的方法和设备(公开号：CN103045273A)中，在生活垃圾制取燃料时，二噁英未被阻止生成，只是随着焦油转移了存在场所，造成二次污染。如一种消除烟气中二噁英的方法(公开号：CN101249378A)，二噁英的去除效率只有50％～90％，不能真正阻止二噁英的生成，仍需后续方法和设备，才能做到烟气的超净排放。如中温干式循环硫化床烟气脱硫方法及装置(公开号：CN1214954A)，虽然采用了400℃～800℃的温度范围，但是，该专利适用于脱硫，不能满足酸性气体NOX、HCL和Cl2的超净排放要求，该专利中的“蒸汽活化”技术不能用于石灰吸收HCL和Cl2的反应产物。如一种垃圾焚烧炉高温烟气净化方法(公开号：CN1179780C)和一种垃圾焚烧炉高温烟气净化方法(公开号：CN1422689A)，其在600℃～800℃高温烟道气区加入钠碱改性石灰，虽然能够脱硫脱氯遏制二噁英生成，但是在对于欧盟2000的排放标准时，难以对HCL、二噁英的净化，并且不能在300℃～500℃以上时做到同步脱硝、除尘、分解二噁英。以上几种遏制二噁英的排放的方法均不能彻底有效阻止二噁英的生成并分解残留二噁英，无法达到理想的排放标准。
技术实现思路
本专利技术一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，包括：脱酸剂、脱硝剂、脱酸剂料仓、计量喂料机、气动式粉体喷射器、气固混合器、干式反应塔、烟道、陶瓷纤维过滤管除尘器、烟气出口、回料管一、高温磨粉机、回料管二、脱硝喷氨系统、卸灰阀。脱酸剂包括Ca(OH)2、CaO、Na2CO3、NaHCO3；其中Ca(OH)2、CaO、Na2CO3、NaHCO3的使用脱除对象是原始废气中的硫、氯；Ca(OH)2、CaO的使用量与硫、氯摩尔比为3∶1，Na2CO3、NaHCO3的使用量与硫、氯摩尔比为1.2∶1。脱硝剂包括氨水、尿素，氨水、尿素的使用是脱除原始废气中的氮氧化物，氨水、尿素的使用量与氮氧化物摩尔比为1∶1。脱酸剂加入脱酸剂料仓内的经粉体破拱装置不停地扰动，防止架料现象的发生，使脱酸剂可以稳定连续的进入喂料器，在计量喂料器入料口也有一个实时扰动装置，打破入料口脱酸剂的稳定性，使脱酸剂顺利进行计量，脱酸剂计量由变频器控制喂料器电机快慢进行变量，计量完毕的脱酸剂通过法兰进入气动式粉体喷射器，通过气力输送，将脱酸剂喷入气固混合器内。由焚烧炉燃烧产生的经850℃以上高温停留2秒以上的烟气逐步降温至350℃～400℃，此时，通过烟气进口进入气固混合器，初始的烟气在这里进行流动分切、紊流掺混，使烟气各成份更加均匀分布，烟气在这里得以旋转加速，旋转加速时的烟气与脱酸剂瞬间混合，混合完成的烟气经过气固混合器束口加速进入干式反应塔，脱硝剂经脱硝喷氨系统喷入干式反应塔内，在干式反应塔内，HCL、Cl、Cl2，SO2与脱酸剂内的Ca(OH)2、CaO成份中和反应，超过99的％氯元素与脱酸剂反应生成CaCl2、NaCl，超过95％的SO2与脱酸剂反应生成CaSO4、Na2SO4，使二噁英合成反应过程中必须的氯代反应被终止，并且脱酸剂也可以吸附重金属以及呋喃。充分混合的氨、NOX及粉尘、反应渣、微量的二噁英等通过烟道进入陶瓷纤维过滤管除尘器中，陶瓷纤维过滤管除尘器的壳体为常规的碳钢结构，内部设置了过滤装置，过滤装置为带钒基催化剂的陶瓷纤维过滤管、带钒基催化剂的玻璃纤维过滤管，过滤管外部、中间、内部混有脱硝用催化剂，脱酸剂、粉尘和反应渣会在过滤装置表面形成滤饼层继续进行复分解反应，不能进行反应的氨、NOX、二噁英透过滤饼层进入过滤装置，在1cm/s的流速下，经过2秒钟穿过过滤装置，经烟气出口进入省煤器余热利用/降温，少部分反应渣与粉尘经卸灰阀排出除尘器，大部分的反应渣与粉尘通过回料管一进入高温磨粉机，再通过回料管二进入干式反应塔继续脱硫脱氯反应，由于氯代反应被终止后二噁英无法生成以及二噁英在＞305℃时以气态形式存在的特性，飞灰与反应渣中的二噁英含量远低于＜0.1ng/g。在通过过滤装置时氨和NOX与滤管内的五氧化二钒接触发生选择性催化反应，＞95％的NOX被分解成无害的N2+H2O；＞99％二噁英被分解生成CO2+H2O+HCl，穿过过滤装置后的烟气中，因为缺少几乎所有的碳源、重金属、氯离子，二噁英将再无重新合成的几率。经实验证明，本专利技术最终排放烟气中的HCL＜10mg/m3；SO2＜35mg/m3；NOX＜50mg/m3；粉尘＜5mg/m3；二噁英＜0.1ng/m3；经卸灰阀排出的飞灰中二噁英＜0.1ng/g，降排效果远超目前国内外技术，真正实现超净排放。附图说明：图1为一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备结构示意图具体实施方式一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，包括：脱酸剂A、脱硝剂B、脱酸剂料仓1、计量喂料机2、气动式粉体喷射器3、气固混合器4、干式反应塔5、烟道6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，其特征在于包括：脱酸剂、脱硝剂、脱酸剂料仓、计量喂料机、气动式粉体喷射器、气固混合器、干式反应塔、烟道、陶瓷纤维过滤管除尘器、烟气出口、回料管一、高温磨粉机、回料管二、脱硝喷氨系统、卸灰阀。

【技术特征摘要】
1.一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，其特征在于包括：脱酸剂、脱硝剂、脱酸剂料仓、计量喂料机、气动式粉体喷射器、气固混合器、干式反应塔、烟道、陶瓷纤维过滤管除尘器、烟气出口、回料管一、高温磨粉机、回料管二、脱硝喷氨系统、卸灰阀。2.根据权利要求1所述一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，其特征在于脱酸剂包括Ca(OH)2、CaO、Na2CO3、NaHCO3。3.根据权利要求1所述一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，其特征在于由焚烧炉燃烧产生的经850℃以上高温停留2秒以上的烟气逐步降温至350℃～400℃，此时，通过烟气进口进入气固混合器与脱酸剂瞬间混合。4.根据权利要求1所述一种阻止二噁英生成和烟气超净排...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓袆，
申请(专利权)人：杨晓袆，
类型：发明
国别省市：上海,31