專利名稱：一種脫去煙氣中POPs及重金屬的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及各類固體廢棄物焚燒處置過程中煙氣中持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)和重金屬的排放控制的技術領域,具體涉及一種脫去煙氣中POPs及重金屬的裝置。
背景技術：
隨著人們物質生活水平的提高，固體廢棄物的產生量逐年增多。以焚燒作為廢棄物處置的方式的興起，導致中國越來越多的焚燒廠或焚燒電廠相繼興起。我國于1988年在深圳建成第一座生活垃圾焚燒廠，至2006年底，已有焚燒廠69個，處理能力1138萬噸。今后幾年，將有更多的固體廢棄物焚燒廠建成，將大大緩解環境壓力。但是，固體廢棄物在焚燒過程中不可避免地會產生和排放污染物，如氯化氫、多環芳烴、多氯聯苯、二噁英、重金屬等，而以二噁英為代表的持久性有機污染物由于具有致癌、致畸、致突變的毒性而受到研究 者和公眾的廣泛關注。如何降低或控制固體廢物焚燒過程中的二噁英類持久性有機污染物及重金屬的排放已成為焚燒技術繼續推廣應用的瓶頸問題之一。隨著環保標準的不斷提高，對固體廢物焚燒尾氣污染物排放的控制要求也越來越嚴格，以二噁英為例，我國由于對二噁英類持久性有機污染物的控制研究相對較晚，目前生活垃圾焚燒爐的二噁英排放控制標準為lngl-TEQ/Nm3，危險廢物焚燒爐的控制標準為O. 5ng I-TEQ/Nm3。但隨著環保執行力度的不斷加大，我國已在制定更為嚴格的排放標準，并逐步與國際標準接軌。因此，需要不斷改進焚燒爐煙氣排放控制系統裝備和和提升運行水平來降低持久性有機污染物的濃度，滿足向大氣排放的要求。目前，已有很多研究利用過濾器除塵和吸附劑吸附有機污染物質的方法去除氣態污染物質，在二噁英類持久性有機污染物的控制技術上還有通過雙布袋降低其含量的方法，獲得了很好的效果，但還是存在不少的缺點。如利用堿性吸附劑如Ca(OH)2吸附HCl的效果較好，但是這種吸附劑在自然狀態下是極性的，對多環芳烴等非極性的有機污染物質具有較低的吸附能力；活性炭簡單的噴吹吸附將使活性炭的耗量大大增加，增加了成本；飛灰附著在過濾器中，如不及時清理，將使飛灰中的有機污染物質重新生成，甚至轉化為毒性更大的二噁英類物質。因此，需要改進過濾器的結構，改善操作方法來更好地去除持久性有機污染物。
實用新型內容本實用新型提供了一種脫去煙氣中POPs及重金屬的裝置，對固體廢棄物焚燒過程中產生的煙氣中的POPs及重金屬的清潔較徹底，且結構簡單，操作方便，制作成本低。一種脫去煙氣中POPs及重金屬的裝置，包括沿煙氣走向通過煙道依次連通的一級過濾器、二級過濾器和引風機，還設有分別向一級過濾器和二級過濾器前方的煙道中送入煙氣洗滌劑的第一加料裝置和第二加料裝置。采集來自焚燒爐中的煙氣，在引風機作用下，依次經過一級過濾器和二級過濾器兩級除塵后排除，由第一加料裝置向一級過濾器前方即一級過濾器與焚燒爐之間的煙道內送入改性堿性石灰，經一級除塵脫去煙氣中的飛灰、鹽酸及多聯苯、多環芳烴等有機物及部分重金屬，由第二加料裝置向二級過濾器前方即一級過濾器與二級過濾器之間的煙道內送入改性活性炭，經二級除塵脫去煙氣中殘留的氣相二噁英及余下的重金屬。煙氣通過一級過濾器和二級過濾器前方的煙道時，均與噴入煙道內的煙氣洗滌劑反應，煙氣在經過一級過濾器或二級過濾器時，煙氣中的粉塵(包括反應后的產物及未反應的煙氣洗滌劑)被過濾器截留，經洗滌后的煙氣經過過濾器送入下一級過濾器或者送入煙囪排出，作為一種優選的技術方案，所述的一級過濾器采用脈沖袋式過濾器；所述的二級過濾器采用脈沖袋式過濾器。所述的脈沖袋式過濾器包括殼體、位于所述殼體內的濾袋以及均位于所述濾袋內的脈沖控制儀和儲氣罐。煙氣入口與殼體連通，煙氣出口與濾袋連通，儲氣罐內裝有壓縮空氣，煙氣送入脈沖袋式過濾器的殼體后，煙氣中的粉塵被截留在濾袋外，一段時間后，脈沖控制儀利用電磁脈動自動清灰，防止壓力過大時的系統堵塞及POPs的再生成，保證系統持續穩定運行；過濾器的濾袋材料采用玻纖+特氟龍復合氈，PTEE浸潰處理，代替傳統的針刺氈，吸附、抗高溫能力更強。 脈沖控制儀控制過濾器飛灰的清除，有多種控制方式，可以有時間、壓力、溫度等十余種控制方式，作為一種優選的技術方案，一級過濾器采用壓力控制方式，本實用新型的裝置中設有采集一級過濾器中煙氣壓力的傳感器，一級過濾器中的脈沖控制儀的控制信號來自該傳感器，當一級過濾器內的壓力達到一定值時，脈沖控制儀自動清灰。作為一種優選的技術方案，二級過濾器采用時間控制方式，本實用新型的裝置中設有一定時電路，二級過濾器的脈沖控制儀的控制信號來自該定時電路，當反應進行到一定時間時，脈沖控制儀自動清灰。向一級過濾器及二級過濾器前方的煙道內加入的改性堿性石灰和改性活性炭都是粉末狀，對送入的改性堿性石灰和改性活性炭的量需要進行控制和調節，作為一種優選的技術方案，所述的第一加料裝置和第二加料裝置均采用螺旋輸送機，一般改性堿性石灰的加入量控制在O. 75 2g/Nm3之間，改性活性炭的加入量控制在O. 15 lg/Nm3之間，由于加入的量都較小，可選用微型螺旋輸送機，可節約資源，增加經濟效益。為保證反應的持續穩定進行，脈沖袋式過濾器的儲氣罐內需要及時的補充壓縮空氣，第一加料裝置和第二加料裝置中的煙氣洗滌劑以噴射狀噴入煙道內，更好的與煙氣接觸，作為一種優選的技術方案，本實用新型的裝置還包括通過管路分別與一級過濾器和二級過濾器的儲氣罐、第一加料裝置和第二加料裝置連通的空壓機，空壓機及時向儲氣罐內補充壓縮空氣，同時給第一加料裝置和第二加料裝置提供噴射煙氣洗滌劑的動力，使煙氣洗滌劑以噴射方式噴入煙道內。裝置在使用一段時間后，脈沖袋式過濾器內由濾袋截留下來的飛灰會積累殼體內，需要及時對積累的飛灰進行清理，保證反應的正常運行，所述脈沖袋式過濾器的殼體底部帶有卸灰閥，通過該卸灰閥將積累在殼體內的飛灰清理掉。在煙氣除塵處理中，其中一些煙氣洗滌劑如改性活性炭可以回收利用，節約成本，作為一種優選的技術方案，所述的二級過濾器的底部與第二加料裝置之間通過回流管路連通，被二級過濾器截留下來的改性活性炭再送入第二加料裝置中進行循環利用，循環倍率> 20，回流管路的一端連通二級過濾器的卸灰閥，另一端即可連通第二加料裝置的料倉，也可連通第二加料裝置與二級過濾器前方的煙道之間管路。煙氣處理過程中需要對煙氣的溫度進行實時監控，防止二噁英的生成，所述的一級過濾器前、一級過濾器與二級過濾器之間及二級過濾器后均設有溫度顯示儀，實時監控煙氣的溫度。在煙氣處理過程中，通過調節引風機壓力來保持煙氣進口壓力穩定，因此，在一級過濾器前安裝了一壓力顯示儀。本實用新型的有益效果本實用新型采用脈沖式過濾的多級過濾除塵，控制持久性有機污染物的排放，力圖使煙氣中有機污染物質的濃度得到嚴格控制，達到焚燒煙氣的清潔排放，為環境保護及我國履行《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》作出貢獻。
·圖I是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種脫去煙氣中POPs及重金屬的裝置，包括一級過濾器I、二級過濾器2、引風機3、第一加料裝置4、第二加料裝置5和空壓機6。一級過濾器I和二級過濾器2均采用脈沖袋式過濾器，脈沖袋式過濾器包括固定在支架上的殼體7、位于殼體7內的濾袋8、位于濾袋8內的儲氣罐9和脈沖控制儀10，一級過濾器I和二級過濾器2的殼體7底部均設有卸灰閥11，一級過濾器I和二級過濾器2的濾袋材料均采用玻纖+特氟隆復合氈，經PTEE浸潰處理后使用。在一級過濾器I的濾袋8內還設有采集一級過濾器I的濾袋內壓力信息的壓力傳感器，該壓力傳感器將采集到的壓力信息通過信號輸出給一級過濾器I的脈沖控制儀10，在二級過濾器2的濾袋8內還設有采集二級過濾器2的濾袋8內時間信息的定時電路，該定時電路將采集到的時間信息通過信號輸出給二級過濾器2內的脈沖控制儀10。一級過濾器I、二級過濾器2和引風機3通過煙道依次連通，在一級過濾器I的前方設置煙道一 12，在一級過濾器I和二級過濾器2之間設置煙道二 13，在二級過濾器2和引風機3之間設置煙道三14。煙道一 12的一端與一級過濾器I的殼體7下部的入口連通，另一端連通焚燒爐的煙氣通道，煙道二 13—端與一級過濾器I內的濾袋8連通，另一端與二級過濾器2的殼體7下部連通，煙道三14 一端與二級過濾器2的濾袋8連通，另一端連通引風機3。在煙道一 12附近設有第一加料裝置4，第一加料裝置4采用微型螺旋輸送機，第一加料裝置4的出口與煙道一 12之間通過管路連通，在煙道二 13附近設有第二加料裝置5，第二加料裝置5也采用跟第一加料裝置4 一樣的微型螺旋輸送機，在第二加料裝置5的出口與煙道二 13之間通過管路連通，二級過濾器2的殼體7底部與第二加料裝置5之間通過回流管路連通，該回流管路一端連通二級過濾器2的殼體7，另一端即可連通第二加料裝置5的料倉，也可連通第二加料裝置5與煙道二 13之間的管路。在一級過濾器I和二級過濾器2的附近設有空壓機6，空壓機6與一級過濾器I和二級過濾器2的儲氣罐9之間通過一根總的管路連通，該管路的入口連通空壓機6，出口分兩路，一路連通一級過濾器I的儲氣罐9，另一路連通二級過濾器2的儲氣罐9，在該管路的入口處及出口的分支上均設有閥門；空壓機6與第一加料裝置4和第二加料裝置5之間通過一根總的管路連通，該管路的入口連通空壓機6，出口分兩路，一路連通第一加料裝置4，另一路連通第二加料裝置5，在該管路的入口處及出口的分支上均設有閥門。在煙道一 12、煙道二 13和煙道三14上均設有溫度顯示儀15，在煙道一 12上還設有壓力顯示儀16。本實用新型使用時的工藝流程如下在焚燒爐的急冷塔出口 17中抽取部分煙氣，通過引風機3的變頻器調節處理煙氣量的大小，本實施例中的煙氣量大于200Nm3/h ;煙氣依次通過煙道一 12、一級過濾器2、煙道二 13、二級過濾器2、煙道三14和引風機3，最后送進煙囪由煙囪入大氣中，空壓機6向一級過濾器I和二級過濾器2的儲氣罐9中輸入壓縮空氣，用于濾袋8的清灰，空壓機6向第一加料裝置4和第二加料裝置5中輸入壓縮空氣，為第一加料裝置4和第二加料裝置5提供噴吹的動力，將粉末狀狀煙氣洗滌劑改性堿性石灰和改性活性炭噴吹進煙道中，整個過·程通過引風機3引流。·在煙氣流經煙道的同時，通過第一加料裝置4向煙道一 12中噴入改性堿性石灰，通過第二加料裝置5向煙道二 13中噴入改性活性炭，在第一過濾器I中過濾脫除煙氣中的飛灰、鹽酸及多氯聯苯、多環芳烴等有機污染物質和部分重金屬；在二級過濾器2中過濾主要脫除煙氣中的殘留氣相二噁英及余下的重金屬。一級過濾器I中脈沖控制儀10的清灰通過壓力控制，當壓力超過400Pa時自動清灰，二級過濾器2中脈沖控制儀10的清灰通過時間控制，當時間超過2h自動清灰。煙氣處理一段時間后，一級過濾器I和二級過濾器2的殼體7的底部會沉積飛灰，一級過濾器I中的飛灰直接通過殼體7底部的卸灰閥11清除，二級過濾器2的殼體7中的飛灰一部分通過卸灰閥11清理，一部分通過回流管路回流至第二加料裝置5的料倉或者第二加料裝置5與煙道二 13之間的管路中，與新噴射的改性活性炭一起參與作用，達到改性活性炭的循環利用，其循環倍率> 20。通過溫度顯示儀15監控反應中煙氣的溫度，通過壓力顯示儀16監控煙道一 12中通入煙氣的壓力情況。改性堿性石灰可以選擇熟石灰、石灰石、生石灰等堿性吸附劑的任意一種，除了木質素磺酸鈣，也可以通過添加木質素磺酸鈉、烷基萘磺酸鈉、β萘磺酸鈉等陰離子表面活性劑來提高堿性石灰的吸附能力。而改性活性炭可以為不同種類活性炭和堿性溶液的浸制產物。本實施方式中選擇改性堿性石灰為木質素磺酸鈣陰離子表面活性劑改性的粉狀熟石灰，改性活性炭為NaOH浸制的粉狀活性炭，。改性堿性石灰的噴射量在O. 75 2g/Nm3之間，改性活性炭噴射量在O. 15 Ig/Nm3之間，本實施方式中，兩者噴射量分別為lg/Nm3和O. 25g/Nm3。
權利要求1.一種脫去煙氣中POPS及重金屬的裝置，其特征在于，包括沿煙氣走向通過煙道依次連通的一級過濾器(I)、二級過濾器(2)和引風機(3)，還設有分別向一級過濾器(I)和二級過濾器(2)前方的煙道中送入煙氣洗滌劑的第一加料裝置(4)和第二加料裝置(5)。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述的一級過濾器(I)采用脈沖袋式過濾器。
3.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述的二級過濾器(2)采用脈沖袋式過濾器。
4.根據權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述的第一加料裝置(4)和第二加料裝置(5)均采用螺旋輸送機。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括通過管路分別與一級過濾器(I)和二級過濾器(2)的儲氣罐、第一加料裝置(4)和第二加料裝置(5)連通的空壓機(6)。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的二級過濾器(2)的底部與第二加料裝置(5)之間通過回流管路連通。
專利摘要本實用新型公開了一種脫去煙氣中POPs及重金屬的裝置，屬于各類固體廢棄物焚燒處置過程中煙氣中持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)和重金屬的排放控制的技術領域，包括沿煙氣走向通過煙道依次連通的一級過濾器、二級過濾器和引風機，還設有分別向一級過濾器和二級過濾器前方的煙道中送入煙氣洗滌劑的第一加料裝置和第二加料裝置。本實用新型的裝置用于脫去焚燒爐煙氣中POPs，結構簡單，處理效果好。
文檔編號B01D53/38GK202555098SQ201220155320
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月12日 優先權日2012年4月12日
發明者嚴建華, 陸勝勇, 蔣旭光, 馬增益, 李曉東, 池涌, 王飛, 金余其, 黃群星, 楊家林, 倪明江, 岑可法 申請人:浙江大學