生活垃圾焚燒煙氣中二噁英類大氣污染物的處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種生活垃圾焚燒煙氣中二噁英類大氣污染物的處理裝置。屬于煙氣中有機鹵素化合物的去除方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生活垃圾是指居民日常生活中產(chǎn)生的、被認為沒有價值而丟棄的固體廢物，主要包括有機物和無機物兩大類。有機物包括廚余物、紙、塑料、植物枝葉等，而無機物包括灰土、玻璃、金屬等。伴隨經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，垃圾的收集數(shù)量逐年增多，其中有機物的含量不斷增加。
[0003]如此大量的生活垃圾對于人們生存的環(huán)境帶來嚴重污染。包括大氣、土壤、水體。對于人類健康造成威脅。生活垃圾的資源化、無害化處理是擺在世人面前迫在眉睫的重要課題。
[0004]目前，生活垃圾處理主要有填埋、堆肥和焚燒三大方法。由于焚燒法具有無害化程度高、減容量大、占地面積小、處理及時并且可回收熱能等優(yōu)點，已成為處理城市垃圾的主要方法。
[0005]但是，由于垃圾成分復(fù)雜，焚燒后會產(chǎn)生大量含有重金屬、二噁英、SO2、HC1、HF等有毒、有害氣體，隨煙氣排入大氣，成為大氣污染物的重要組成部分，并在生物體內(nèi)蓄積而隨生物鏈不斷濃縮。對環(huán)境及人類健康危害極大。其中，以二噁英的毒性與危害最為突出。
[0006]二噁英PCDDs是2000多種多氯聯(lián)苯PCBs中的一部分，是自然界燃燒和工業(yè)生產(chǎn)中非有意生成的持久性有機污染物UPPOPs。二噁英是由2個或I個氧原子聯(lián)接2個被氯取代的苯環(huán)組成的三環(huán)芳香族有機化合物。包括多氯代二苯并二噁英PCDDs和多氯代二苯并呋喃PCDFs這兩類三環(huán)芳烴化合物，分子結(jié)構(gòu)中氯原子的取代個數(shù)是I?8個。根據(jù)氯的取代數(shù)目及位置的不同，這類化合物理論上共有210種同系物和異構(gòu)體，其中P⑶Ds供75種，P⑶Fs共135種。另外，多鹵聯(lián)苯(如多氯聯(lián)苯PCBs、多溴聯(lián)苯PBBs)、多鹵聯(lián)苯醚(如多氯聯(lián)苯醚PCDEs、多溴聯(lián)苯醚PBDEs)、氯代萘PCNs以及溴代的二噁英(如PBDDs JBDFs)等等，由于它們在化學(xué)結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)以及毒理學(xué)性質(zhì)方面與二噁英的相似性，所以又被統(tǒng)稱為二噁英類化合物(D1xin-like compounds)。
[0007]二噁英(d1xins)非人為生產(chǎn)，沒有任何用途。它大多是在有機化合物燃燒時，碳氫化合物與甲基氯上的氯結(jié)合，經(jīng)過一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。例如:
[0008]①.自然界產(chǎn)生的
[0009]自然界的森林大火、火山噴發(fā);微生物的生化作用和光化作用;生物乃至人類的新陳代謝產(chǎn)生的。
[0010]②.人為的燃燒過程
[0011 ]金屬冶煉、垃圾焚燒、膽子電器廢棄物焚燒。家庭取暖、烹飪，燃油、燃氣飛機、汽車、輪船運行。
[0012]③.化學(xué)制造過程
[0013]含氯化合物的制造如含氯農(nóng)藥、殺蟲劑、消毒劑、漂白劑
[0014]④.工業(yè)燃燒
[0015]石化燃料鍋爐燃燒，工業(yè)窯爐燃燒如硅酸鹽工業(yè)窯爐等等。
[0016]二噁英類大氣污染物，極低劑量就會對生物體產(chǎn)生有害作用。具有急性致死毒性、高致癌、致畸、致突變、內(nèi)分泌干擾效應(yīng)以及生殖和發(fā)育毒性等危害。而且，二噁英難以降解，可在生物體內(nèi)積累，進入環(huán)境將長期殘留。是在環(huán)境中持續(xù)時間極長的污染物。因此，二噁英的毒性極強，為人類I類致癌物。
[0017]以上看來，生活垃圾焚燒煙氣中二噁英類大氣污染物的治理與控制，對于人類健康與環(huán)境保護至關(guān)重要。
[0018]在生活垃圾焚燒過程中，同時，伴隨放出大量的熱。無疑是寶貴的熱能資源。將其回收利用對于節(jié)約能源具有重要意義。
[0019]現(xiàn)有技術(shù)中，生活垃圾焚燒煙氣中二噁英類大氣污染物的處理裝置存在如下不足之處:
[0020]1.在生活垃圾焚燒過程中，由于焚燒工藝條件控制及生活垃圾料均質(zhì)程度欠佳，導(dǎo)致其夾帶的二噁英類化合物未能得到完全分解，致使二噁英類化合物進入煙氣；更嚴重的是生活垃圾中夾帶的含氯有機物未能得到充分燃燒，導(dǎo)致大量產(chǎn)生氯酚、多氯聯(lián)苯等二噁英的前驅(qū)物，被煙塵攜帶進入煙氣處理系統(tǒng)；
[0021 ] 2.在生活垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)中，余熱鍋爐換熱，煙氣冷卻，布袋收塵等處理工藝，處理時間長、操作溫度落入易生成二噁英的250?680°C溫度范圍內(nèi)。為煙氣中的前驅(qū)物在250?500°C合成二噁英，和氯酚、氯酚基團、各種有機物以及有機基團在580?680 °C高溫氣相合成二噁英提供了條件。導(dǎo)致二噁英類污染物的再合成，大大增加了煙氣中的二噁英類大氣污染物。
[0022]3.生活垃圾焚燒煙氣中攜帶大量粉塵，粉塵中夾帶的含氯有機物未能得到充分燃燒，產(chǎn)生的二噁英前驅(qū)物，被煙塵吸附，并在煙氣的輸送和處理過程中，通過銅、鐵等過度金屬及其氧化物的催化作用下，進一步生成二噁英類污染物。
[0023]4.為避開二噁英再合成的低溫合成區(qū)，只利用煙氣500°C以上的熱量。造成了熱能的浪費。
[0024]—種不僅熱能回收效率高，而且能夠?qū)τ谠谏罾贌^程中，產(chǎn)生的二噁英類(d1xins)大氣污染物，進行有效治理的生活垃圾焚燒煙氣中二噁英類大氣污染物的處理裝置是人們所期待的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種不僅熱能回收效率高，而且能夠?qū)τ谠谏罾贌^程中，產(chǎn)生的二噁英類(d1xins)大氣污染物，進行有效治理的生活垃圾焚燒煙氣中二噁英類大氣污染物的處理裝置。
[0026]本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到:
[0027]本發(fā)明的生活垃圾焚燒煙氣中二噁英類大氣污染物的處理裝置，其特征在于處理裝置由如下順序連接的設(shè)備構(gòu)成:一級強化燃燒爐I，二級強化燃燒爐2，氮化硅多孔陶瓷過濾器3，逆流換熱余熱鍋爐4，組合式熱管換熱器5，濾袋除塵器6，酸性氣體脫除系統(tǒng)7，活性炭吸附塔8和引風(fēng)機9;
[0028]所述處理裝置的運行方法包括如下步驟:
[0029]①.煙氣強化燃燒
[0030]來自生活垃圾焚燒爐的煙氣，首先進入一級強化燃燒爐1，然后進入二級強化燃燒爐2強化燃燒;使得煙氣中攜帶的有機可燃物繼續(xù)充分燃燒；同時，在生活垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的二卩惡英類化合物(D1xin-1 ike compounds)及前驅(qū)物得以熱分解；
[0031 ]②.高溫?zé)煔膺^濾除塵凈化
[0032]經(jīng)步驟①強化燃燒后的煙氣進入氮化硅多孔陶瓷過濾器3，過濾除塵凈化;煙塵顆粒吸附的二卩惡英類化合物(D1xin-like compounds)及前驅(qū)物絕大部分被截留；
[0033]③.余熱鍋爐熱能回收
[0034]經(jīng)步驟②過濾除塵凈化后的煙氣，進入逆流換熱余熱鍋爐4，與鍋爐內(nèi)工質(zhì)逆流換熱，將其攜帶的高溫?zé)崮軅鬟f給鍋爐工質(zhì)；煙氣自身溫度降低到< 700°C，實現(xiàn)余熱一級回收；
[0035]④.煙氣經(jīng)組合式熱管換熱器急劇降溫
[0036]來自步驟③經(jīng)余熱鍋爐4回收熱能后的煙氣進入組合式熱管換熱器5的蒸發(fā)段即受熱段與熱管內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)換熱，將煙氣攜帶的熱能傳導(dǎo)給熱管內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)；熱管內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)受熱氣化，產(chǎn)生的氣態(tài)工質(zhì)靠熱管空間內(nèi)微小的壓差，經(jīng)過中間的傳輸段，流向冷凝段;在冷凝段，氣態(tài)工質(zhì)對冷源(熱管外的流體)釋放潛熱而冷凝，冷凝的液態(tài)工質(zhì)靠吸液芯的毛細管作用，又流回到蒸發(fā)段，繼續(xù)重復(fù)上述過程;如此周而復(fù)始，將煙氣攜帶的熱能傳導(dǎo)給余熱鍋爐4的入口冷工質(zhì)，用于提高余熱鍋爐進水溫度;或加熱空氣，用于廢雜銅熔煉爐、一級強化燃燒爐I和二級強化燃燒爐2的進風(fēng)溫度；或者產(chǎn)出熱風(fēng)、熱水外送，供其他用戶使用；同時，在2秒鐘時間內(nèi)將煙氣自身溫度降低到200°C以下，并繼續(xù)降溫至90°C以下，流出組合式熱管換熱器5;煙氣急劇降溫，同時實現(xiàn)煙氣余熱二次回收；
[0037]⑤.濾袋除塵
[0038]來自步驟④組合式熱管換熱器5的煙氣進入濾袋除塵器6過濾、進一步去除煙塵；
[0039]⑥.酸性氣體脫除
[0040]來自步驟⑤經(jīng)濾袋除塵器6過濾除塵后的煙氣進入酸性氣體脫除系統(tǒng)7，脫除硫化物以及其它酸性氣體污染物:，如出3、勵1、0)、0)2、!1(:1;
[0041]⑦.活性