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垃圾焚烧二恶英控制技术(II):焚烧后烟气如何处

  

  生活垃圾焚烧产生的二恶英的主要机制有两种:前体合成和从头开始。前体的合成是通过不同的前体物质,如二恶英氯苯、氯酚的生产。前体物质不能完全燃烧,或粉煤灰表面多相催化反应。大碳从头机制用于低温氯化和粉煤灰二恶英的形成。由于燃烧过程中二恶英的反应太复杂,没有得出结论,这两种机制的详细反应机理。

  垃圾焚烧过程中二恶英污染控制技术主要包括控制和燃烧燃烧烟气污染控制两种。燃烧控制主要是在生产过程控制二恶英,最后燃烧控制主要是燃烧过程的进一步去除二恶英污染物处理后,为了减少二恶英排放。

  洗涤器与静电除尘器或联合切除效应对pcdd / F的袋式过滤器比单独使用时。金和其他使用包括,例如,一个散热器,垫圈和湿式静电除尘器联合气体净化系统,实现90 - 92%的二恶英的去除效率,同时,有效地去除氮氧化物,袜,盐酸和尘埃。Tejima等。比较湿,干燥和半干PCDDS / F系统的去除效率,结果显示半干和干系统比湿系统,和半干燥的干燥系统的PCDD / F去除效率接近,是90 - 97%。

  然而,近年来,研究人员发现,湿式洗涤器可以导致增加数量的PCDD / F,使湿式洗涤器成为一个潜在的污染源。排放的气体和塑料填料之间的垫圈材料PCDD / F吸剥离被认为是湿式除尘器PCDD / F浓度在加强,这一现象的主要原因被称为“记忆效应”。现在经常添加活性炭粉湿式洗涤器,或通过湿式除尘器的改进,如内部循环水量增加,减少冷却和吸收存储底部的一部分,可以湿式除尘器PCDDS / F的记忆效应最小化。

  最近,李等人发现袋式过滤器PCDDS / F也有记忆效应,为了减少这种效果,避免不稳定燃烧条件下,合理的操作设备,并定期更换老化的过滤器。

  活性炭吸附二恶英的过程包括两个步骤:首先,活性炭喷射到废气流;然后,安置在下游的废气静电除尘器或织物过滤器去除后用活性炭和残留灰尘。据的方法添加活性炭,活性炭吸附二恶英过程可以分为三种不同类型:携带流移动床和固定床过程。在所有的过程中,废气的PCDD / F去除是通过碳吸附。

  活性炭吸附去除效率的PCDD / F一般高,组装的旋风分离器,干燥石灰洗涤器和织物过滤器生活垃圾焚烧炉的注入效率的活性炭去除二恶英在第一年从26.9%降至96.6%。由于二恶英的活性炭吸附效果好,被广泛用于焚化炉,近年来研究活性炭吸附二恶英更关注吸附现象和特征的研究。然而,重要的是要注意,活性炭吸附技术,同时安装方便,简单的技术,但仍存在一些问题。首先活性炭需要注射废气的冷却,防止发生作用。同时,这个过程中消耗大量的活性炭,从而增加焚化炉的成本。解决这个问题的方法包括使用一个包含吸附器和再生器系统,两个过滤器交替使用,以减少活性炭的使用量,使用双包过滤系统,等等。

  催化氧化技术在废气直接摧毁PCDD / F被证明是一种有效的技术,废气浓度的PCDD / F可以减少可小于0.1 ng / Nm3。Hagenmaier和他的同事们展示了氮氧化物的选择性催化还原(SCR)V2O5 / WO3基于二氧化钛催化剂也可以有效的PCDD / F,反应温度和氮氧化物去除反应温度。

  催化氧化反应器有不同的形式,但如果仅用于删除PCDD / F,常用的是催化反应器类型过滤器。催化过滤器目前使用的w . l。戈尔& Associates有限公司,有限公司,生产REMEDIATM D / F催化过滤系统。使用该催化体系的大量研究结果表明,其PCDDS / F损坏率超过98%,并证明了三年之后的活动催化剂不减少,并预计在焚烧炉系统可以正常工作了五年了。此外,Chang焚化炉在用湿洗结合催化过滤系统可以得到PCDD / F的去除率为93%。

  一旦所提到的,用于选择性催化还原氮氧化物V2O5 / WO3 -二氧化钛催化剂可以删除PCDD / F,将其为二氧化碳、水和盐酸,反应温度和氮氧化物去除反应温度。也就是说,可以在整个反应器中通入氨气,PCDD / F和氮氧化物去除。德沃夏克等使用REMEDIATM催化过滤器来实现PCDD / F和氮氧化物去除。然而,在PCDD / F和氮氧化物去除,常用的方法是在蜂窝载体催化剂沉积或金属板。当前的方法取得了行业的成功应用。Goemans和其他人,例如,报道称,在比利时根特市在城市垃圾焚化炉,联合去除设备可以有效的去除二恶英和99%和90%的氮氧化物。

  除了常用的二氧化钛催化剂的基础上,基于一些金属催化剂也可以PCDD / F和氮氧化物去除。正如van den边缘研究基于Pt催化剂,Poplawski等总结了基于过渡金属钙钛矿催化剂,帕迪拉和其他人使用铬基催化剂。已经证明,这些催化剂的影响,没有高于钒催化剂,以及当前应用程序常有限的。

  电子辐射过程是一个废气中二恶英的新方法。包等。首先证明了使用电子束降解的可行性的PCDD / F的废气。副大臣等人报道的使用电子束辐射和氢氧化钙联合盐酸除去焚烧炉烟气,二氧化硫,氮氧化物和氯的化合物。Fengler发现使用电子束相当低功耗将有毒氯化合物无毒的有机酸,如甲酸、乙酸和氯乙酸。

  电子束辐射可以处理大量的废气,尤其是当废气温度相对较低。同时,这个过程没有二次污染,能源消耗是温和的,这个过程很简单,可以直接安装在现有的焚化炉,因此具有良好的发展前景。韩寒et al .,使用10 kGy的电子加速器,氯苯(可能是二恶英生成的前体)的降解率为85%。副大臣等在200℃使用14 kGy的电子加速器在实际垃圾焚烧厂赢得超过90%的PCDD / F率。与袋式过滤器相比,成本降低近50%。

  等离子体技术最近被证明可以使用焚化炉飞灰和废气处理,但有些可能会产生不良副产物。一个可能的方法是用等离子体催化结。与纯SCR系统相比,联合系统的操作温度可以显著减少,产生的等离子体很多有利于消除二恶英的活性粒子,以及有害副产品可以消除等离子体催化生成的。

  此外,由于SCR系统的投资和成本较高,在许多国家使用SNCR系统更多的垃圾焚烧厂。但由于SNCR系统需要高温(超过1123 K),所以它的去除氮氧化物和PCDD / F效率不高,还需要寻找新的减速机或添加剂减少SNCR反应温度。

  尽管许多垃圾焚烧过程中使用焚烧炉的燃烧控制技术,但由于机制的PCDD / F燃烧区后,使生活垃圾焚烧厂排放未经处理的还可能包含废气中二恶英的浓度大约是1 - 100 Nm3 / ng可,并允许二恶英排放上限通常小于1 Nm3 / ng可。因此焚烧烟气必须使用后的烟气控制技术的二恶英。

  开发燃烧烟气二恶英控制技术二恶英的去除有一定的效果,但它们各自的不同方法的优缺点进行了讨论。迄今为止最常用的治疗过程是半干式洗涤器+喷射活性炭吸附+袋式过滤器的过程。但只有活性炭技术将二恶英气体,固体,和大量的活性炭消费增加了焚化炉的成本。此外,颗粒活性炭可能导致火灾或设备故障,操作和的需要,可能需要建立一个新的设备。

  用催化氧化方法可以完全摧毁的PCDD / F,可以克服活性炭吸附法的各种问题,并减少活性炭喷射的链接,与此同时,不需要添加新设备在现有焚烧炉和操作程序,成本低。使用催化去除PCDD / F的同时,还可以结合氮氧化物的选择性催化氧化。目前这一技术已成功应用行业,但与活性炭喷射技术相比,它也有一定的局限性。粒状活性炭去除汞,例如,催化过滤器不能做,低温活性炭可以有效地去除PCDD / F,但小于160℃时催化剂几乎是无效的;系统的投资和成本相对较高,所以我们需要进一步改善和提高。

  电子辐射技术、等离子体技术和新技术的SNCR是二恶英的,还没有广泛应用于工业,还需要更多的研究。

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