垃圾焚燒二惡英控制技術(II):焚燒后煙氣如何處
生活垃圾焚燒產生的二惡英的主要機制有兩種:前體合成和從頭開始。前體的合成是通過不同的前體物質,如二惡英氯苯、氯酚的生產。前體物質不能完全燃燒,或粉煤灰表面多相催化反應。***碳從頭機制用于低溫氯化和粉煤灰二惡英的形成。由于燃燒過程中二惡英的反應太復雜,沒有得出結論,這兩種機制的詳細反應機理。
垃圾焚燒過程中二惡英污染控制技術主要包括控制和燃燒燃燒煙氣污染控制兩種。燃燒控制主要是在生產過程控制二惡英,***后燃燒控制主要是燃燒過程的進一步去除二惡英污染物處理后,為了減少二惡英排放。
洗滌器與靜電除塵器或聯合切除效應對pcdd / F的袋式過濾器比單***使用時。金和其他使用包括,例如,一個散熱器,墊圈和濕式靜電除塵器聯合氣體凈化系統,實現90 - 92%的二惡英的去除效率,同時,有效地去除氮氧化物,襪,鹽酸和塵埃。Tejima等。比較濕,干燥和半干PCDDS / F系統的去除效率,結果顯示半干和干系統比濕系統,和半干燥的干燥系統的PCDD / F去除效率接近,是90 - 97%。
然而,近年來,研究人員發現,濕式洗滌器可以導致增加數量的PCDD / F,使濕式洗滌器成為一個潛在的污染源。排放的氣體和塑料填料之間的墊圈材料PCDD / F吸剝離被認為是濕式除塵器PCDD / F濃度在加強,這一現象的主要原因被稱為“記憶效應”。現在經常添加活性炭粉濕式洗滌器,或通過濕式除塵器的改進,如內部循環水量增加,減少冷卻和吸收存儲底部的一部分,可以濕式除塵器PCDDS / F的記憶效應***小化。
***近,李等人發現袋式過濾器PCDDS / F也有記憶效應,為了減少這種效果,避免不穩定燃燒條件下,合理的操作設備,并定期更換老化的過濾器。
活性炭吸附二惡英的過程包括兩個步驟:***先,活性炭噴射到廢氣流;然后,安置在下游的廢氣靜電除塵器或織物過濾器去除后用活性炭和殘留灰塵。據的方法添加活性炭,活性炭吸附二惡英過程可以分為三種不同類型:攜帶流移動床和固定床過程。在所有的過程中,廢氣的PCDD / F去除是通過碳吸附。
活性炭吸附去除效率的PCDD / F一般高,組裝的旋風分離器,干燥石灰洗滌器和織物過濾器生活垃圾焚燒爐的注入效率的活性炭去除二惡英在***年從26.9%降至96.6%。由于二惡英的活性炭吸附效果***,被廣泛用于焚化爐,近年來研究活性炭吸附二惡英更關注吸附現象和***征的研究。然而,重要的是要注意,活性炭吸附技術,同時安裝方便,簡單的技術,但仍存在一些問題。***先活性炭需要注射廢氣的冷卻,防止發生作用。同時,這個過程中消耗***量的活性炭,從而增加焚化爐的成本。解決這個問題的方法包括使用一個包含吸附器和再生器系統,兩個過濾器交替使用,以減少活性炭的使用量,使用雙包過濾系統,等等。
催化氧化技術在廢氣直接摧毀PCDD / F被證明是一種有效的技術,廢氣濃度的PCDD / F可以減少可小于0.1 ng / Nm3。Hagenmaier和他的同事們展示了氮氧化物的選擇性催化還原(SCR)V2O5 / WO3基于二氧化鈦催化劑也可以有效的PCDD / F,反應溫度和氮氧化物去除反應溫度。
催化氧化反應器有不同的形式,但如果僅用于刪除PCDD / F,常用的是催化反應器類型過濾器。催化過濾器目前使用的w . l。戈爾& Associates有限公司,有限公司,生產REMEDIATM D / F催化過濾系統。使用該催化體系的***量研究結果表明,其PCDDS / F損壞率超過98%,并證明了三年之后的活動催化劑不減少,并預計在焚燒爐系統可以正常工作了五年了。此外,Chang焚化爐在用濕洗結合催化過濾系統可以得到PCDD / F的去除率為93%。
一旦所提到的,用于選擇性催化還原氮氧化物V2O5 / WO3 -二氧化鈦催化劑可以刪除PCDD / F,將其為二氧化碳、水和鹽酸,反應溫度和氮氧化物去除反應溫度。也就是說,可以在整個反應器中通入氨氣,PCDD / F和氮氧化物去除。德沃夏克等使用REMEDIATM催化過濾器來實現PCDD / F和氮氧化物去除。然而,在PCDD / F和氮氧化物去除,常用的方法是在蜂窩載體催化劑沉積或金屬板。當前的方法取得了行業的成功應用。Goemans和其他人,例如,報道稱,在比利時根***市在城市垃圾焚化爐,聯合去除設備可以有效的去除二惡英和99%和90%的氮氧化物。
除了常用的二氧化鈦催化劑的基礎上,基于一些金屬催化劑也可以PCDD / F和氮氧化物去除。正如van den邊緣研究基于Pt催化劑,Poplawski等總結了基于過渡金屬鈣鈦礦催化劑,帕迪拉和其他人使用鉻基催化劑。已經證明,這些催化劑的影響,沒有高于釩催化劑,以及當前應用程序常有限的。
電子輻射過程是一個廢氣中二惡英的新方法。包等。***先證明了使用電子束降解的可行性的PCDD / F的廢氣。副***臣等人報道的使用電子束輻射和氫氧化鈣聯合鹽酸除去焚燒爐煙氣,二氧化硫,氮氧化物和氯的化合物。Fengler發現使用電子束相當低功耗將有毒氯化合物無毒的有機酸,如甲酸、乙酸和氯乙酸。
電子束輻射可以處理***量的廢氣,尤其是當廢氣溫度相對較低。同時,這個過程沒有二次污染,能源消耗是溫和的,這個過程很簡單,可以直接安裝在現有的焚化爐,因此具有******的發展前景。韓寒et al .,使用10 kGy的電子加速器,氯苯(可能是二惡英生成的前體)的降解率為85%。副***臣等在200℃使用14 kGy的電子加速器在實際垃圾焚燒廠贏得超過90%的PCDD / F率。與袋式過濾器相比,成本降低近50%。
等離子體技術***近被證明可以使用焚化爐飛灰和廢氣處理,但有些可能會產生不***副產物。一個可能的方法是用等離子體催化結。與純SCR系統相比,聯合系統的操作溫度可以顯著減少,產生的等離子體很多有利于消除二惡英的活性粒子,以及有害副產品可以消除等離子體催化生成的。
此外,由于SCR系統的投資和成本較高,在許多***家使用SNCR系統更多的垃圾焚燒廠。但由于SNCR系統需要高溫(超過1123 K),所以它的去除氮氧化物和PCDD / F效率不高,還需要尋找新的減速機或添加劑減少SNCR反應溫度。
盡管許多垃圾焚燒過程中使用焚燒爐的燃燒控制技術,但由于機制的PCDD / F燃燒區后,使生活垃圾焚燒廠排放未經處理的還可能包含廢氣中二惡英的濃度***約是1 - 100 Nm3 / ng可,并允許二惡英排放上限通常小于1 Nm3 / ng可。因此焚燒煙氣必須使用后的煙氣控制技術的二惡英。
開發燃燒煙氣二惡英控制技術二惡英的去除有一定的效果,但它們各自的不同方法的***缺點進行了討論。迄今為止***常用的治療過程是半干式洗滌器+噴射活性炭吸附+袋式過濾器的過程。但只有活性炭技術將二惡英氣體,固體,和***量的活性炭消費增加了焚化爐的成本。此外,顆粒活性炭可能導致火災或設備故障,操作和的需要,可能需要建立一個新的設備。
用催化氧化方法可以完全摧毀的PCDD / F,可以克服活性炭吸附法的各種問題,并減少活性炭噴射的鏈接,與此同時,不需要添加新設備在現有焚燒爐和操作程序,成本低。使用催化去除PCDD / F的同時,還可以結合氮氧化物的選擇性催化氧化。目前這一技術已成功應用行業,但與活性炭噴射技術相比,它也有一定的局限性。粒狀活性炭去除汞,例如,催化過濾器不能做,低溫活性炭可以有效地去除PCDD / F,但小于160℃時催化劑幾乎是無效的;系統的投資和成本相對較高,所以我們需要進一步改善和提高。
電子輻射技術、等離子體技術和新技術的SNCR是二惡英的,還沒有廣泛應用于工業,還需要更多的研究。
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