危险废物焚烧工程烟气治理工艺论文_秦洁

危险废物焚烧工程烟气治理工艺论文_秦洁

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摘要:危险废弃物具有毒性、易燃性、爆炸性、传染性等一个或多个特质,会危及到人类的身体健康,同时对环境也会造成极大的破坏,所以在对危险废弃物的处理上不能掉以轻心,需要对其进行特殊的处置。每年都会有大量的危险废弃物产生,主要来源于医疗和化学工业,焚烧法作为危废处理的主流工艺,其烟气中的污染物必须脱除,才能真正实现危废处置的无害化。

关键词:危废焚烧;烟气治理

一、危险废物类型

焚烧治理危险废物是最常见的废物治理途径,主要是依靠预热与高温来起到作用,促使危险废物出现降解,但其在焚烧时也会出现大量废气,如NOX、SO2、二噁英、烟尘和有重金属元素的烟气,这些废气若治理不当,将对周边环境产生再次污染,威胁生态环境即人们的人身健康。常见的废气有以下几种:

1、腐蚀性烟气

HCI:含有HCI的烟气重点来自那些有机氯化物质焚烧环节,比如塑料与皮革的焚烧。另外,还有一些来自无机氯化物质通过高温燃烧与SO2、H2O及O2产生化学反应生成的。HF:含有HF的有害废气大都来自含氟物质的焚烧。二氧化硫:其主要是在含硫物质的焚烧与各种助燃油的焚烧中形成的。NOX:关键是经部分含氮元素有机材料在焚烧时形成的氮氧气体,然后出现气相化学反应而形成二氧化氮抑或者N2O5等废气。

2、烟尘

固体化危险废物通过高温焚烧治理之后,通过分解与氧化作用,会留下很多无法彻底焚烧的物质以残渣模式存在,其中,很多体积很小的废物颗粒将伴随烟气出现变化,由此产生烟尘。另外,还有很多无法彻底焚烧的含碳颗粒或是附着于无机盐的重金属材料与有机材料。

3、重金属

在燃烧危险废物以前,一定要筛选与排除危险废物,防止具有重金属元素的危险废物投入焚烧容器内,所以,形成的废气内重金属含量很少。

4、具有二噁英成分的废气

二噁英有两类,主要包括PCDDS与PCDFS,其成本有两个来源:其一,来自金属提炼、防腐剂里的含量、含氯有机物和化学物质以及喷漆等等;其二,来自少量固体危险物质的焚烧,当少量固体危险物质在400~600℃高温下焚烧时,可能出现大量CXHY,若这一过程O2的含量不够或是焚烧时间不足,这些CXHY焚烧不完全,通过与烟气内存留的氯化物出现化学反应而形成二噁英。

二、危险废物焚烧中烟气治理方法

1、酸性烟气的处理

酸性烟气主要涉及NOx与含硫物质的物质,其中,针对NOx常采取选择性非还原法与选择性催化还原法处理。两者的差别是催化剂不一样,选择性非还原法利用V2O5/TiO2的性质,将氮氧化合物的释放浓度降低至50mg/m3之下,选择性催化还原法主要利用还原剂NHOH和尿素(NH2)2CO的性质,将氮氧化合物的释放浓度减少到20mg/m3之下,尽管后者的释放浓度较低,但因为其成本较高,所以极少采用。针对含硫氧化物的治理,首先需将之进行科学配伍,采用合适的脱硫工艺,半干法是当前比较普遍使用的一种技术,基本原理是把石灰乳液放进急冷塔中完成脱硫,显著特征是流程简便,成本较低,不会出现再次污染,缺点在于要有精密的仪器与大量的施工材料,而湿法和干法联合使用当前也比较广泛。

2、二噁英的治理

二噁英属于脂溶性气体,且无色无味,极易在生物体中积累,有较高的稳定性,对身体的危害很大。对二噁英的治理主要表现在焚烧的事前、事中与事中三个过程。燃烧之前,因为二噁英的产生必须有氯,因此控制氯的形成非常关键。而且,在二噁英合成时要以碳源用作催化剂,以及合适的温度,降低催化剂的产生或是调整温度,也会降低生成。燃烧过程,为得到彻底焚烧目标,可采取低CO的焚烧途径,还可以通过增加危险物质在高温位置的停留时间或是在高温位置引进空气的手段,降低焚烧时二噁英的形成。焚烧之后,关键是治理灰渣与烟气。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆治理烟气内的二噁英,能够借助活性炭的吸附功能,将二噁英吸附于活性炭上进行处理。治理灰渣内的二噁英,重点是将之视为有毒有害废物送进填埋场实现无害化治理。

3、布袋除尘工艺

危险废物焚烧后出现的烟气要想得到较好净化处理,采用布袋除尘工艺也是比较有效的手段,这种布袋除尘工艺主要就是为了较好实现活性炭的充分运用,促使其能够针对烟气中存在的不利成分进行有效清除,比如上文中提到的二噁英类以及重金属成分,都可以在布袋除尘中得到较好净化。一般而言,在布袋除尘处理中,除了可以利用活性炭成分外,还可以借助于碱液进行布置,更好提升其对于烟气的过滤净化效果。当前我国布袋除尘工艺的应用越来越成熟,相应布袋除尘器也出现了多个类型,应该结合具体工程项目的需求以及规模进行恰当选择,确保布袋除尘器能够发挥最强效益,比如气箱式布袋除尘器在当前就较为常见,有助于实现烟气的过滤处理。布袋除尘过程中还需要注重电热风保温处理,确保相应布袋除尘可以表现出高效作用,避免因为温度方面的影响产生威胁,一般布袋除尘器的作用面温度应该控制在160-200摄氏度。目前布袋除尘工艺的应用基本都实现了较为理想的自动化控制,更进一步提升了烟气治理效果。

4、烟尘治理

针对烟尘治理来讲,具有单独的烟尘净化结构,能够采用大型烟尘过滤器来治理烟尘,使用低风速,并伴有电加热系统与去尘旁路,保证其内部气温在20~30℃左右,能够得到很好的烟尘治理效果。但是,在实际处理中,所选择的材料一定要有很强的防腐蚀与防渗能力;另外,为避免除尘后出现烟尘再次吸附的现象,能够利用脉冲控制器来治理,其基本原理是通过压缩系统内部空气,减少其出现振动,采取反向流动手段,并达到分室入气,这样能够有效延伸机器设备的应用期限。但利用脉冲控制器这种产品也有一些不足,该仪器结构非常复杂且成本很高,会在无形当中增多企业资金投入。

对于烟尘的处理和净化来说,有着独立的烟尘净化系统,可以通过使用大面积的烟尘过滤器来对其进行处理和净化,应用较低的风速,同时伴随电加热系统和除尘旁路,并保持其内部的温度稳定在20~30℃恒定左右,可以达到非常好的除尘效果。但是在其除尘的工作中,要注意选用的材料必须具备较高的防腐蚀和防水性能;除此之外,为了有效防止去除烟尘后发生烟尘二次吸附的情况,必要时可以使用脉冲控制仪进行处理,其主要的工作原理是通过将其内部的气体进行压缩,减少其发生的振动,通过反向流动的方式,并实现分室进气,这些有利于在很大程度上延长相关机器的使用寿命。但是使用脉冲控制仪这种设备也存在着一定的缺点,该设备结构十分复杂且价格高昂,会在很大程度上增加企业的成本投入。

5、重金属成分的净化和处理

近年来,随着我国国民经济的不断发展,人们对于生活质量和生活水平的要求越来越高,人们也逐渐开始重视起自然环境的保护,国内的相关部门也展开了对烟气中重金属的研究和分析。通过研究发现,目前我国重金属成分对自然环境的破坏以及对人体的损害越来越严重。在对危险废物进行高温焚烧的过程中,其含有的重金属成分及其相关的化合物挥发,通过废气排放到空气中,进而造成一定程度的污染。根据重金属遇高温发生挥发的这一特性,可以通过降低温度或者是冷凝的手段来使重金属成分由气体转变为固体,随后使用除尘设备进行重金属成分的去除工作,可以在最大程度上降低烟气中的重金属成分。

结束语

当前我国普遍采用的焚烧手段处理危废,尽管能够得到良好的治理与净化效果,但在焚烧危险废物时会形成很多有毒烟气,并对生态环境带来严重的二次污染,威胁到人们的生命安全。针对我国生态环保来讲,应从其污染本源做好治理与净化工作,比如更新与升级社会工业以及相关工厂的机械设备与生产工艺,从根源上降低危险废物的形成与释放,才能够在真正意义上达到人和自然的和谐发展。

参考文献:

[1]杨建勤.危险废物焚烧工程烟气治理工艺研究[J].节能,2018,37(06):55-57.

[2]张蓉.危险废物焚烧工程烟气治理工艺研究[J].化工设计通讯,2017,43(09):215.

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[4]王琦.浅谈危险废物焚烧中污染防治的过程控制[J].中国资源综合利用,2018,36(02):93-95.

论文作者:秦洁

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/26

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