危险废物焚烧的烟气污染物的控制和净化探讨论文_彭轶慧

危险废物焚烧的烟气污染物的控制和净化探讨论文_彭轶慧

彭轶慧

深圳市深港联检测有限公司惠州分公司 广东 惠州 516000

【摘 要】危险废物的危害性较大,需要制定合理的控制与净化方法,目前我国对危险废物处理的重视度越来越高,有利于提升我国危险废物控制净化的工艺,本文重点介绍了危险废物焚烧中产生的烟气污染物的控制与净化方法,首先简要介绍了危险废物的焚烧,再具体介绍了酸性有害气体、烟尘、二噁英以及重金属的净化和控制过程,以供后续研究参考。

【关键词】危险废物;烟气污染物;控制净化

0前言

我国经济发展的很快,资源消耗量逐年增加,污染也越来越严重,危险废弃物逐渐增多,垃圾处理的难度增大,危险废弃物的净化控制则显得尤为重要,焚烧是常用的处理方式,废物焚烧后的烟气主要包括:重金属、有毒害气、烟尘等等,目前我国对危险废物燃烧的烟气污染物的处理技术正在不断的提升,而对焚烧烟气的净化则是主要发展项目。

1危险废物焚烧的概述

危险废物在不当管理的情况下,会对生态环境以及人类的身体健康带来不利的影响,严重时能够导致疾病甚至死亡,它们大多具有以下特征:易燃性、感染性、反应性、毒性等等。由于危险废弃物性质复杂、种类较多,因此在处理时不仅困难较多,危害也较大,需要采取严格的净化控制手段。科技的进步为危险废物的处理带来了便利,使得人们有能力控制并重新利用它,可按照国际通行的处理规则,对不同类型的危险废物采取综合处理的方法,以确保废物净化与处理过程中的经济性与安全性,降低废物的腐蚀性和毒性,焚烧则是安全并且可靠的处理手段之一。

2酸性有害气体的控制与净化

危害物焚烧后产生的主要气体有:硫的氧化物,主要包括 SO 3、SO 2;卤化物,主要包括:HCL、HF;氮和氧的化合物 NOX等。

要去除废气中的NOX,主要有两种方法,一种是SCR,即选择性催化还原法,另一种是SNCR,即选择性非催化还原法。SCR是指在V2O5/TIO2这种催化剂的催化作用下,废物燃烧后的废气被还原成无毒的氮气N2,这种催化脱氮反应需要在加热的环境下达到300 ℃的高温后才能发生,从而控制NOX的排放浓度,使其小于50mg/m3。SNCR 是利用尿素(NH2)2CO或氨水 NHOH这两种催化剂中的一种,通过喷入尿素(NH2)2CO 或氨水NHOH,让它们与NOX发生反应,产生水和氮气。这种反应方法可以使NOX的排放浓度小于200mg/m3。综合看来,SCR相对于SNCR来说,效果更好,但是使用的催化剂价格更高,致使成本花费更大。

要去除废气中的卤化物 HCL、HF,还有硫的多氧化物SO 3、SO 2,需要多步骤的配合。首先应合理的配置废物焚烧后产生的废气,使将要进入炉中的危险废气的CL含量大约为2.5%,S含量大约为2%,危险污染物中包含的酸性气体的排放量达到标准,以便于随后的脱酸过程达到一个较好的效果。其次,脱酸工艺要选择正确,现在采用率最高的方法是半干法工艺,这种方法在冷却塔中进行,通过急喷石灰乳液达到脱酸的目的,这样不仅能提高净化污染废气的效率,还可以降低处理费用,并且过程比较简单,废水产生量很低,但是这种方法也有缺点,因为它对原材料和设备的要求较高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆还有一种常用的方法是湿法+干法脱酸,可将消石灰喷入脱酸塔,促使消石灰和酸性气体充分反应,因此要严格控制消石灰的数目,一般以60目左右的消石灰为宜。一般湿法脱酸装置后都有除尘器,为了使反应时间延长,提高脱酸效率,还要在里面填设如陶瓷片类的波纹状材料。

3烟尘的控制与净化

一般采用烟气净化系统来去除烟尘,这种系统一般在其末端使用的除尘器为离线气箱脉冲袋式设备,它虽然风速较低,但却拥有较大的过滤面积,通过电加热系统和除尘旁路的作用,使除尘器内的温度以20~30 ℃的幅度大于烟气露点。除尘器使用材料较好,耐高温的能力较强,过滤的效果也很好,同时还兼具耐水和防腐能力,由于污染烟气具有腐蚀性,袋笼的材质也进行了防腐处理,如喷涂防腐硅油等等;除尘器还配备了保温设施和灰斗电伴热器,以防止飞灰结块。

滤袋阻力会被连续监测,脉冲控制仪会基于监测的结果来掌控脉冲阀的喷吹,在进入工作状态后,空气会在极短的时间内被压缩通过喷嘴喷射到滤袋内,滤袋膨胀后会形成反方向

气流与震动,使粉尘离开滤袋外表面,进入到灰斗中。离线清灰的方法会分室进气,在降低阻力防止二次吸附的同时,也能使布袋的寿命延长,但是它也面临着结构大而导致的成本较高的缺点,因此在线清灰还是较主流的清灰方法。

4二噁英的控制与净化

二噁英的控制与净化主要分为三个阶段,焚烧以前的控制、焚烧中的处理以及焚烧后的净化。通常情况下,在没有氯时,二噁英是不能生成的,因此,氯含量较高的CL2比HCL作用更大。聚氯乙烯、氯酚、有机氯以及无机氯等等都是常用的氯源,它们大多只能在适宜的反应温度下才能发生反应,即使有充足的氯源与碳源,但没有催化剂的辅助作用,也难以生成很多的二噁英,因此要选用活性适宜的催化剂,如CuO、FeCl3、CuCl等等。因此,在将废料排入焚烧炉以前,要有预处理过程,对废物进行分类,挑拣出重金属含量较高的镍、铁、铜等等,通过控制氯含量来安排二噁英的产量。

一般情况下,采取一氧化碳含量较低的燃烧技术,实现完全燃烧,降低与二噁英相关的有机挥发物的形成,通过"3T"技术将二燃室的温度控制在1100℃以上,使气体在高温区停留的时间延长,一般要求大于2秒,在高温区内充分搅拌送入的二次空气,使湍流度增强,以更快的氧化危险废气,使二噁英的分解更充分。为了防止二噁英在高温中的再形成,还要安排急冷设备,使烟气能够从600℃骤降到200℃,减少二噁英的排放量。

灰渣与烟气是焚烧后主要的处理对象,由于二噁英在经历骤降的温度后,少量存留在空气中,主要固态的形式存在于飞灰表面,因此,可用活性炭吸附法固态的二噁英,活性炭可以吸附二噁英这类特定结构的碳氢化合物,将活性炭加入到烟气中后,就可吸收二噁英,再用除尘器收集,这些活性炭往往可以多次使用,并且效果较好。

5重金属的控制与净化

根据化合物的挥发性和熔沸点,可将危险废物中的重金属进行分类。沸点越低,重金属就更容易挥发到废气中,例如沸点大于1700 ℃的重金属相对于沸点为1100 ℃的金属来说,更容易沉淀到炉渣中。在当今社会,重金属对大气造成的危害逐渐显现,造成了恶劣的影响,人们越来越重视废物燃烧后残余的重金属的排放问题,要想解决这列问题,首先要分类处理好不同种类的废物,推进垃圾分类的全面实行,将重金属含量较高的废弃物,如日光灯管、印刷油墨、电池、杀虫剂等等进行回收。回收后在进一步处理,最好采用冷凝法使容易挥发的重金属先凝结,再利用除尘器消除气态的重金属。另一种方法是利用活性炭,直接将其与废气接触,在干式反应器中反应后再利用除尘器,以大幅度降低重金属的含量。

6结语

本文主要介绍了危险废物焚烧的烟气污染物的控制和净化过程,可以看到,危险废物在焚烧后会产生大量的有害气体,合理有效的处理方式变得尤为重要,要想有效控制与净化废气中的污染物,可以从控制与净化酸性有害气体、重金属、二噁英以及烟尘入手,降低废气的毒害程度。废气的处理在当今有着重要的意义,本文对废气中的几种主要物质的处理方法的研究还不够深入,还希望后续有更细致的研究推动废气处理的发展与提升。

参考文献:

[1]张忠华.试论危险废物焚烧烟气净化工艺[J].城市建设理论研究.2014,13:150

[2]吉鹏.危险废物焚烧的烟气污染物的控制和净化探讨[J].广东化工.2012,39(230):319

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[4]曹瀚.危险废物焚烧及烟气净化工艺优化研究[D].同济大学硕士学位论文.2011:6-10

论文作者:彭轶慧

论文发表刊物:《低碳地产》2016年第10期

论文发表时间:2016/8/30

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