羅志強(qiáng)

摘 要：為了解決城市垃圾焚燒污染問題，本文選取活性焦作為主要材料，通過設(shè)置活性炭循環(huán)傳輸通道，搭建煙氣輸送口，對(duì)活性炭采取再生處理，利用脫硫脫硝吸附裝置及氨氣蒸發(fā)裝置，構(gòu)建脫硫脫硝煙氣凈化吸附系統(tǒng)。測(cè)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)的應(yīng)用使得單臺(tái)鍋爐煙氣處理量增加了3萬m3/h，并且HCL、SO2、NOX、粉塵排放量均有所改善。各項(xiàng)材料指標(biāo)在凈化條件允許范圍之內(nèi)，此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有助于我國解決燃煤污染問題。

關(guān)鍵詞：活性焦;垃圾焚燒;一體化

大部分城市以焚燒作為垃圾處理主要方式，生成大量重金屬、NOX顆粒物、SO2等污染物，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染[1]。當(dāng)前采用常規(guī)焚燒污染物處理工藝均未達(dá)到焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)，其中，NOX顆粒物、SO2含量較高，如何脫硫脫硝成為當(dāng)前研究難點(diǎn)。本文將根據(jù)活性焦性質(zhì)，提出一體化脫硫脫硝凈化處理方案，通過實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證方案可靠性。

一、活性焦性質(zhì)

活性焦是1種以煤炭為原料制作的吸附材料，成本較低，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有較好的還原性和熱穩(wěn)定性，通常情況下，作為還原劑使用。

1、物理特性

活性焦內(nèi)部含有較多微孔，使得該材料具有較好的吸附性。按照國際標(biāo)準(zhǔn)，按照孔徑大小不同，可以將其劃分為大孔、中孔、小孔3種孔徑，用于不同催化需求的化學(xué)處理[2]。其中，大孔孔徑在50nm以上，中孔孔徑范圍2-50nm，小孔孔徑為2nm。

2、化學(xué)特性

該材料表面附著大量含氮官能團(tuán)和含氧官能團(tuán)，容易吸附酸性及堿性物質(zhì)，與活性炭相比，此材料脫硫性能更強(qiáng)一些。

3、再生特性

材料凈化煙氣時(shí)，表面吸附大量物質(zhì)，采用水洗法或者加熱法等，可生成硫酸、單質(zhì)硫、液態(tài)二氧化硫等[3]。

通過分析活性焦特性可知，此材料適合凈化焚燒煙氣。因此，本文將選取此材料作為焚燒煙氣凈化處理主要材料，對(duì)凈化吸附系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。

二、活性焦一體化脫硫脫硝煙氣凈化吸附系統(tǒng)

1、系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)以活性焦為核心材料，設(shè)計(jì)煙氣凈化吸附系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由活性炭循環(huán)傳送子系統(tǒng)、活性炭再生子系統(tǒng)、脫硫脫硝吸附子系統(tǒng)、煙氣子系統(tǒng)、氨氣蒸發(fā)子系統(tǒng)組成。其中，活性炭循環(huán)傳送子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)凈化吸附處理物質(zhì)傳輸通道，煙氣子系統(tǒng)是焚燒煙氣來源，向系統(tǒng)提供煙氣的控制裝置，其余3個(gè)子系統(tǒng)是本系統(tǒng)的核心部分。

2、脫硫脫硝吸附子系統(tǒng)

該部分由6個(gè)脫硫脫硝模塊構(gòu)成，處理量均為75000Nm3/h，沿著從上至下方向依次傳送焚燒煙氣，在閥門控制下，對(duì)吸附模塊、活性炭設(shè)備等進(jìn)行吸附控制，實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝處理。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行期間，塔體不存在死角，采用壓縮空氣吹掃，便于凈化精度提升?？紤]到凈化處理期間，活性焦可能出現(xiàn)悶燃情況，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行造成威脅，本系統(tǒng)在各個(gè)吸附塔中配備了防爆門，并設(shè)置了氮?dú)庀姥b置，凈化塔阻力在1800Pa以下，符合吸附力控制要求。

3、活性炭再生子系統(tǒng)

利用活性焦吸附含有二氧化硫的活性炭，在傳送子系統(tǒng)的作用下，將其傳輸至再生塔，利用列管式換熱型式，對(duì)再生塔中物質(zhì)加以處理。為了滿足化學(xué)反應(yīng)環(huán)境溫度要求，將其劃分為冷卻段和加熱段，選取氮?dú)庾鳛榧訜峤橘|(zhì)，并控制再生反應(yīng)行走途徑，得到預(yù)期反應(yīng)物質(zhì)。在此過程中，換熱介質(zhì)流通途徑為殼程，活性炭流通途徑為管程。沿著從上至下方向依次處理，利用閥門控制物料流通，在冷卻段、加熱段、振動(dòng)篩等作用下，得到再生物質(zhì)。

4、氨氣蒸發(fā)子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)主要用于脫硝，設(shè)定氨水額定蒸發(fā)流量大小為750kg/h，在溫度變送器作用下，與蒸氣閥門建立連接，針對(duì)管網(wǎng)溫度變化情況控制閥門，使得當(dāng)前環(huán)境達(dá)到最佳脫硝環(huán)境。如果子系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)異常需要檢修，此時(shí)立即關(guān)閉蒸氣調(diào)節(jié)閥，避免設(shè)備受損。當(dāng)物料進(jìn)入殼程后，子系統(tǒng)內(nèi)置氣液分離器將去除霧滴，將生成氣體在設(shè)定溫度下傳輸至氨氣混合器中，保證氨氣供應(yīng)充足，使得整個(gè)子系統(tǒng)得以正常運(yùn)行。

三、系統(tǒng)應(yīng)用分析

1、工程概況

本文以杭州蕭山錦江垃圾焚燒凈化工程為例，對(duì)焚燒污染物凈化方案進(jìn)行探究。此工程由3臺(tái)垃圾焚燒鍋爐組成，排放煙氣量大約為15萬Nm3/h。傳統(tǒng)的袋式除塵器已經(jīng)滿足不了除塵需求，本文將采用煙氣凈化吸附系統(tǒng)加以處理。

2、工程設(shè)計(jì)

分別在3臺(tái)垃圾焚燒鍋爐處安裝煙氣凈化裝置，每臺(tái)鍋爐配備2套凈化塔，將其布置在同一場(chǎng)地，由1套再生系統(tǒng)供應(yīng)所需化學(xué)物質(zhì)。另外，利用氨區(qū)系統(tǒng)和SNCR處理煙氣，并將剩余的氨水傳送回系統(tǒng)循環(huán)利用。與煙氣充分混合脫硫脫硝。

3、應(yīng)用效果分析

按照上述工程方案，對(duì)煙氣進(jìn)行凈化吸附處理，調(diào)節(jié)凈化塔進(jìn)口溫度為135℃，冷卻水4t/h，向系統(tǒng)提供濃度為20%的氨水進(jìn)行測(cè)試，得到如表1所示的系統(tǒng)性能測(cè)試結(jié)果。

總結(jié)

本文圍繞焚燒污染物處理問題展開研究，選取活性焦作為煙氣凈化材料，構(gòu)建一體化脫硫脫硝煙氣凈化吸附系統(tǒng)。通過調(diào)控凈化溫度，輸送充足的氨氣等物料，使得煙氣得以穩(wěn)定處理，氨水再循環(huán)利用，在提高資源利用率的同時(shí)，減少焚燒污染物排放。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)可以滿足焚燒污染物處理需求，對(duì)環(huán)境治理幫助較大。

參考文獻(xiàn)

[1]解煒，曲思建，王鵬，等.移動(dòng)床工藝條件下NH_3負(fù)載活性焦脫硝優(yōu)化研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2018，46（08）：215-219.

[2]尹壽來，朱寶忠，孫運(yùn)蘭，等.Fe2O3/AC催化劑的低溫選擇性催化還原脫硝性能[J].過程工程學(xué)報(bào)，2018，18（2）：330-336.

[3]付俊清.鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)探析[J].低碳世界，2018，No.180（06）：29-30.