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3.4组合工艺
近年来烟气脱酸的组合工艺不断涌现并付诸工程实践。蹇瑞欢等提出“半干法+干法”烟气脱酸组合工艺,净化后的烟气各项指标达到欧盟2000标准。李军等[35提出“干法+湿法”烟气脱酸组合工艺,此工艺脱酸效率高,但工艺较复杂,并伴随污水处理问题。上海江桥垃圾焚烧处理厂2008年的扩建工程中,烟气处理要求采用“干法+湿法”组合工艺,明确要求净化处理后烟气品质须达到欧盟2000标准。
3.5其他脱除工艺
干法、湿法及半干法工艺主要是低温(<250℃)烟气净化工艺,考虑酸性污染物的高温腐蚀作用,w.J.Hall等在850℃下,采用醋酸钙镁对HC1进行脱除试验,脱除率为60%~65%,并指出提高氧浓度有利于其脱酸效率的增加。B.Shemwell等提出在700℃左右,甲酸钙、醋酸钙镁和丙酸钙也能有效脱除HC1。高温条件下脱除酸性气体能耗较高,因而开发廉价高效的高温脱除技术还尚待研究。
综上所述,酸l生气体的脱除工艺各有优缺点,因此在确定烟气脱酸工艺时应综合权衡工程的烟气排放指标、垃圾成分、设备初投资及运行成本、系统稳定性等因素。
4、NOx的脱除工艺
目前,垃圾焚烧烟气中NOx控制技术主要有低NOx燃烧控制技术、选择性非催化还原技术(SNCR)和选择性催化还原技术(SCR)。GB18485-2001生活垃圾焚烧污染控制标准要求NO排放限值为400mg/m,主要依靠低NO燃烧控制技术即可达标排放。NO燃烧控制技术主要依靠燃烧过程中采取一定的措施来降低NO的排放浓度,如降低焚烧炉过量空气系数、调整一次风布风位置、分级燃烧或者烟气再循环等方法SCR技术是在一定温度和催化剂作用下有选择的将烟气中的NO还原成N2,该技术的关键在于选择优良的催化剂,M.Goemans等在NH3一SCR反应装置中使用KWH生产的商业催化剂TiO2/V2O5/WO3,,在230℃下,同时实现脱除NOx和二恶英的目的。M.Wallin发现Mn在低温条件下有较好的活性,而cr在较高温度下有高活性且有较高的抗硫性能。Fe在高温区有相对较高的NOx还原活性且生成N20量很少。含Rh样品在低温下气体中有NO2存在时相对来说有显著的高活性。
SNCR技术是在不使用催化剂的条件下,通过在炉膛适宜温度内(850~l050℃)喷射还原剂直接还原NOx,常用还原剂为尿素和NH3,脱氮效率只有40%左右。林瑜研究表明,在450~650℃、13%~17.5%的氧含量下,水合肼和硫酸肼对NO有一定的脱除效果,同样条件下喷人的氨水却易被氧化成NO。
5、结束语
焚烧烟气中污染物成分复杂,国内外学者对其脱除技术进行了不少研究,目前,国内垃圾焚烧发电厂比较常见的烟气处理组合工艺有“SNCR+半干法+活性炭喷射+布袋除尘器”工艺,能满足现行的污染物排放标准,但随着环保要求的提高,此工艺还有待继续研究,另外半干法常用的机械旋转雾化器主要依靠国外进口,造成烟气处理成本高的问题,在以后的研究方向中,可从以下几个方向进行探讨。
1)控制垃圾源头处理,加强垃圾分类收集运输系统,尽量减少含金属类及含氯类垃圾进入焚烧炉,从而减少烟气中重金属及二恶英的生成。
2)加强综合降解,开发新型设备,如开发高效袋式除尘器,除尘的同时,有效降解二恶英及NOx;开发新型SCR装置,同时降解二恶英及NOx等。
3)开发合适的双流体喷嘴替代旋转雾化器,降低投资成本。
4)针对垃圾焚烧厂烟气特性,开发合理的组合工艺(如半干法+干法、干法+湿法),选择合适的脱酸剂可有效降低烟气中污染物的浓度。
5)SCR法目前使用的催化剂主要是铂和钯,而催化剂的活性随金属含量的增加而增加,成本较高,因而开发经济适用的催化剂需进一步研究。
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