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工业污泥焚烧烟气处理的脱酸系统分析

2021-7-26 10:05:26点击:

工业污泥回收价值高,具有显著的生态效益和经济效益,但是污泥焚烧后产生的烟气含有大量污染物,需要进行综合治理。本文首先探讨了多种脱酸工艺,然后对钠碱法和石灰石石膏法进行技术比较并开展运行经济分析,根据污泥焚烧烟气的特点,提出适合目前环保要求的烟气脱酸处理工艺。研究表明,干法脱酸 + 湿法脱酸复合工艺具有诸多优点,值得广泛推广和应用。

部分工业污泥有较高的回收价值,若回收其中有效成分,不仅可以缓解环境污染,实现清洁生产,而且具有显著的生态效益和经济效益。目前,国内已经有多项火法危废处置项目。污泥焚烧后产生的烟气含有大量污染物,需要进行综合治理。为切实改善空气质量,各地都响应国家号召,陆续制定了大气污染防治行动计划,使用玻璃钢脱硫塔大幅度削减二氧化硫、氮氧化物、粉尘等的排放量,确保空气质量改善。因此,本文分析了工业污泥焚烧烟气的脱酸工艺。

一、脱酸工艺类型

工业污泥焚烧后产生的烟气含有一定量的氯化氢(HCl)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)和氟化氢(HF)等,为了满足环保要求,其需要设置脱酸系统。酸性气体净化工艺分为干法、半干法和湿法三种,每种工艺有多种组合形式,也各有优缺点。

1、干法脱酸

干法脱酸是将石灰粉或小苏打喷入烟道或干法脱酸塔中,使其与酸性气体接触并发生反应。生成的产物一部分经烟道或干法脱酸塔底部排出,一部分与粉尘一起由脱硫塔除雾器捕集下来,经排灰收集系统收集后再进行深化处理。净化的烟气经引风机从烟囱排至大气。干法脱酸具有操作方便、投资成本低等特点,但干法工艺原理是干粉与烟气接触反应,反应接触面小,干粉的用量比较高。

2、半干法脱酸

半干法工艺是将一定浓度的石灰浆喷入吸收塔中与酸性气体反应,确保石灰浆液雾滴与烟气充分混合,反应后生成的部分副产物沉降到吸收塔底部排出,而另外一部分的细微颗粒与粉尘一起经除尘器捕集下来,收集后进行处理。净化的烟气经引风机从烟囱排入大气。半干法工艺技术成熟,在垃圾焚烧中运用比较多。

3、湿法脱酸

在工业垃圾处理中,湿法脱酸用得比较多的是石灰石石膏法和钠碱法。湿法工艺对烟气污染物的去除效果好,炉后烟气经除尘后进入湿式脱酸塔,烟气与碱液反应,以去除烟气污染物,净化后的烟气经引风机从烟囱排出。脱酸塔排出的废水经处理后方可排放。湿式脱酸塔的型式很多,其共同点都是尽可能增加气-液两相接触的面积和时间,以提高工作效率。实际运行经验证明,湿式工艺对酸性污染物的去除效率高,能够适应各种工况的运行要求。

从目前来看,在烟气脱酸净化工艺中,湿法工艺效果较好,其次为半干法工艺。湿法工艺对污染物的脱除率高,但会产生废水,系统复杂。干法工艺二次产物很少,易于处理,但其酸性气体脱除率比较低。

二、脱酸工艺选择

工业污泥来料复杂,变化很大,工业污泥焚烧后产生的烟气有四大特点。一是烟气携带粉尘多。粉尘主要由金属、金属氧化物或不完全燃烧物质等组成。二是含湿量大。工业污泥含水量比较高,所以含尘烟气的含湿量较大,按体积比计算,水分含量介于30%-40%。三是含有腐蚀性气体。烟气中含有一定量的氯化氢(HCl)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)和氟化氢(HF)等。四是来料不稳定,导致烟气成分也不稳定,腐蚀性气体成分变化比较大。

脱酸工艺选择需要满足以下要求:一是烟气中的水不冷凝,否则会导致水处理规模变大;二是玻璃钢除雾器入口烟气温度足够高却不糊袋;三是脱酸副产物易处置;四是烟气达标排放。

干法脱酸效率不高,一般保持在30%-60%。半干法工艺成熟,在垃圾焚烧中运用比较多,但因污泥来料不稳定,烟气成分变化很大且烟气量比较小,人们需要保证布袋除尘器进口温度,而半干法脱酸系统效率难以保证。湿法脱酸效率高,满足烟气成分变化大的处置要求,系统稳定,比较适用于工业污泥焚烧烟气处理系统。因此,本文推荐工业污泥焚烧烟气处理采用干法脱酸 + 湿法脱酸复合工艺。