本發(fā)明涉及一種等離子體飛灰熔融尾氣的濕法凈化工藝。
背景技術(shù)：
垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的飛灰中含有高浸出濃度的重金屬等物質(zhì)，國(guó)家規(guī)定必須經(jīng)特殊處理將重金屬固化后方可填埋或資源再利用。
國(guó)外飛灰熔融尾氣凈化系統(tǒng)多采用“噴水降溫+干法脫酸”工藝，凈化后的尾氣匯入垃圾焚燒線尾氣凈化系統(tǒng)進(jìn)一步凈化后外排。但上述尾氣凈化系統(tǒng)采用干法脫酸仍會(huì)產(chǎn)生大量的二次飛灰，故依然存在二次污染問題。
由于飛灰熔融過程中會(huì)產(chǎn)生高濃度酸性氣體，采用傳統(tǒng)干法工藝會(huì)產(chǎn)生大量的二次飛灰，經(jīng)計(jì)算1噸飛灰約產(chǎn)生0.36噸二次飛灰。
半干法產(chǎn)生的石膏由于含氯化鈣及重金屬含量較高故品質(zhì)較差且重金屬含量高，仍將作為危廢處置。
如何解決飛灰熔融二次污染的問題已成為等離子體熔融飛灰是否可以長(zhǎng)期運(yùn)行的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種等離子體熔融飛灰產(chǎn)生的尾氣，該技術(shù)可以高效的固化飛灰中的重金屬。
為了凈化上述尾氣成分，本發(fā)明的解決方案是：
一種等離子體飛灰熔融尾氣的濕法凈化工藝，包括如下步驟：
(1)等離子體飛灰熔融尾氣經(jīng)急冷裝置降溫至100℃以下后，依次進(jìn)入水洗塔和堿洗塔脫酸，從堿洗塔出來的煙氣排放到大氣中
(2)分別對(duì)從水洗塔和堿洗塔出來的廢液進(jìn)行凈化處理，得到金屬氯鹽和金屬硫酸鹽進(jìn)行回收利用。
所述飛灰熔融尾氣選自采用等離子體炬或等離子體弧熔融飛灰工藝產(chǎn)生的尾氣。
進(jìn)一步，所述急冷裝置選自噴水減溫塔、動(dòng)力波或文丘里洗滌塔。采用動(dòng)力波裝置降溫時(shí)，氣體自上而下高速進(jìn)入急冷裝置洗滌管，洗滌水則從下而上從噴嘴高速噴射逆向進(jìn)入氣流中，氣液兩相在洗滌管中直接逆流接觸、碰撞，兩相動(dòng)量平衡形成高度湍流的泡沫區(qū)，在該區(qū)域氣液兩相接觸面積極大，從而獲得極高的傳熱與傳質(zhì)效率。
水洗塔和堿洗塔主要用來除掉尾氣中的酸性氣體，通過利用hcl與so2在水中溶解度的差異性(100℃下，hcl溶解度40g/100ml，so2溶解度3.7g/100ml)，先用水洗脫除尾氣中的hcl，再用堿洗脫除so2氣體，從工藝源頭分離兩種酸性氣體。
所述水洗塔采用逆流操作，逆流操作具有傳質(zhì)推動(dòng)力大、分離效率高，吸收劑利用率高等優(yōu)點(diǎn)，氣相自塔底進(jìn)入，由塔頂排出；液相自塔頂進(jìn)入，由塔底排出，hcl脫除效率可達(dá)99％以上。所述水洗塔耗水量需要同時(shí)滿足酸性氣體吸收與急冷裝置絕熱吸收耗水量，由于飛灰熔融尾氣中鹽份含量較高，故整體水洗裝置耗水量一般為脫除hcl耗水量的5-10倍，故水洗裝置實(shí)際脫除效果與單純的脫酸塔相比更高。
進(jìn)一步，所述堿洗塔中，吸收劑為堿性溶液，可為氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液；其中，利用碳酸鈉溶液作為堿洗藥劑可采用塔外再生工藝有效降低堿液的消耗量，降低運(yùn)行成本。
所述堿洗塔采用逆流操作，氣相自塔低進(jìn)入，由塔頂排出；液相自塔頂進(jìn)入，由塔底排出，該操作方法保證尾氣出口位置與ph值最高的堿液接觸，由于化學(xué)反應(yīng)的存在，使得液相中溶解態(tài)so2濃度大為降低，從而使傳質(zhì)推動(dòng)力增大。在多數(shù)工業(yè)吸收因反應(yīng)較快或液相體積較大，可使得氣相中的so2濃度趨于0。
所述堿洗塔與水洗塔出來的廢液分別進(jìn)入兩個(gè)不同的污水儲(chǔ)存罐進(jìn)行凈化處理，通過一系列的污水凈化處理工藝分別獲得金屬氯鹽與硫酸鹽。氯鹽與硫酸鹽可作為印染行業(yè)助染劑。
進(jìn)一步，步驟(2)中，所述凈化處理依次包括如下操作：沉淀、絮凝、分離和烘干，該處理過程對(duì)重金屬物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理并與一定的添加劑混合重新回爐，由于此時(shí)回爐的重金屬多為氫氧化物故在熔融過程可以得到高效的固化。
本發(fā)明工藝流程有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
(1)使用耐高溫急冷裝置使氣液兩相在裝置內(nèi)部逆流操作，從而獲得極高的傳熱與傳質(zhì)效率。
(2)針對(duì)尾氣中酸性氣體性質(zhì)采用水洗與堿洗工藝設(shè)計(jì)，從工藝源頭分別脫除兩種酸性氣體，便于金屬鹽的回收利用。
(3)采用逆流設(shè)計(jì)，具有傳質(zhì)推動(dòng)力大、分離效率高等優(yōu)點(diǎn)，酸性氣體脫除效率可達(dá)99％以上。
(4)堿洗塔與水洗塔污水單獨(dú)進(jìn)行處理凈化，分別獲得金屬氯鹽與硫酸鹽。氯鹽與硫酸鹽可作為印染行業(yè)助染劑。
(5)通過沉淀、絮凝、分離、烘干等工藝對(duì)重金屬物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理并重新回爐得到高效固化。
附圖說明
圖1是本發(fā)明等離子體飛灰熔融尾氣的濕法凈化工藝的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
如圖1所示是本發(fā)明等離子體飛灰熔融尾氣的濕法凈化工藝的流程圖。
垃圾焚燒飛灰經(jīng)等離子體熔融爐處理產(chǎn)生的尾氣經(jīng)高溫管道進(jìn)入動(dòng)力波裝置將溫度降至100℃以下，然后進(jìn)入水洗塔，在水洗塔中完全脫除hcl氣體；脫除hcl的尾氣進(jìn)入堿洗塔，在堿洗塔中脫除so2氣體，水洗與堿洗之后的廢水分別通過各自的污水處理裝置進(jìn)行中和、沉淀、分離，脫除污水中的重金屬及懸浮物，最終的濃鹽水分別經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶器獲得氯鹽與硫酸鹽，用于印染行業(yè)助染劑；最終潔凈的尾氣通過引風(fēng)機(jī)抽引經(jīng)煙囪排放。