[发明专利]一种垃圾焚烧烟气中二噁英吸附装置

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化装置制作领域，尤其涉及一种净化烟气中二噁英的吸附装置。 

背景技术

一、   二噁英的特性及危害 

二噁英是指多氯代二苯并二噁英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）的总称。它是分别由2个氯原子联结2个氯取代的苯环组成的呈三环结构的二噁英的同系物和由一个氯原子联结2个氯取代的苯环组成的呋喃类同系物。由于前者（二噁英类）有75个导构体，而后者（呋喃类）有135个导构体。它们的化学结构相似并具有类似的毒性。通常把二者称为一个二噁英家属，常写成PCDD/Fs。这里以2. 3. 7. 8——四氯二噁英作为代表进行说明二噁英类的理化特性。二噁英是一种化学性质十分稳定的有机化合物，在强酸、强碱和有氧化剂存在的条件下十分稳定，常温时呈结晶型固体。它属于脂溶性高的物质，易溶于脂肪，很难溶于水和大多数有机溶剂。科学家认为二噁英是人类发展过程中制造出来的毒性最强的有机化合物，其危险性十分严重。该物质属于脂溶性高，易于经生物膜进入人体血液并积累脂肪中。因其水溶性低则很难排出体外，导致一系列慢性中毒并能致癌。国际癌症研究机构1997年把二噁英定性为致癌危险度最高的第一位。所以国际社会都在设法过滤或分解，降低二噁英在垃圾焚烧时排放标准。

二、 垃圾焚烧过程中二噁英的存在状态 

虽然垃圾经过850℃以上高温焚烧，二噁英基本被分解。但仍有少量预二噁英极易和高温烟气中细微粉尘颗粒混合结聚在一起，此时即使最高温也很难全部分解二噁英。当进入急冷系统将烟气降温至200℃--400℃左右的同时，烟气中细微颗粒物上有很多种重金属离子(可起催化作用)的大量存在，给二噁英重新生成创造了条件。焚烧烟气中吸附在颗粒上的固相二噁英和（蒸汽状态）气相二噁英所占比例取决于焚烧时的焚烧工况，烟气冷却速率以及飞灰表面是否存在二噁英类合成的催化剂等因素。一般在200℃左右温度烟气进入布袋除尘器之前固相与气相二噁英各占50%左右。德国科学家对城市生活垃圾焚烧烟气的分析表明，每公斤生活垃圾焚烧可产生50nyTEQ二噁英。医疗废物处置二噁英的产生量会高些。由于二噁英具有一定的热稳定性，垃圾在850℃以上高温焚烧时能直接分解掉二噁英比例为61.7%，炉渣中约有二噁英3.5%，仍有约30.8%二噁英存在在烟尘中，这部分二噁英需要我们采取措施进行吸附和分解。

三、我国对垃圾焚烧产生二噁英的传统处理方法 

   在垃圾焚烧处置中，我国环保部门针对产生的二噁英问题早有明文规定，垃圾必须经过850℃以上高温焚烧，氧O₂浓度6%-12%，烟气在高温区停留时间≥2秒可采用湿法或半干法，急冷降温至200℃左右，喷入活性炭（粉末）进行吸附，再经过布袋除尘器收集的方法。该工艺能对前面喷入的活性炭和烟尘中积聚的颗粒物有效收集，但对烟气中以气相状态存在的二噁英没有任何捕捉功能。因此造成很多垃圾处置企业二噁英检测普遍超标。

例如中国专利公开为CN102494542A，一种烧结砖烟气中二噁英的处理装置，其特征在于，包括窑炉、冷凝管道装置、脱硫装置和烟气排气管，所述窑炉的烟气排气口和冷凝管道装置的蛇形冷凝管的进气口经管道连接，所述冷凝管道装置的蛇形冷凝管的出气口和脱硫装置的进气口经管道连接，所述脱硫装置的排气口与所述烟气排空管连接。 

又如中国专利公开号为CN102000443A，生活垃圾焚烧烟气中二恶英收集方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)使生活垃圾焚烧烟气依次通过第一级套管式换热器、滤筒和至少一级后处理套管式换热器，进入滤筒的烟气温度控制在105~115℃；(2)从最后一级处理套管式换热器流出的烟气依次通过其内装有正己烷洗净水的正己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓冲瓶；所述的其内装有正己烷洗净水的正己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓冲瓶用连接管连接并放置于冰水混合物中；(3)采用真空泵将经过第二缓冲瓶的烟气抽出得到符合排放标准的排放尾气；(4)用洗气瓶中的甲苯溶液清洗第一级套管式换热器的换热套管内壁，并收集清洗后的甲苯溶液；在第一级后处理套管式换热器下部设置收集瓶，接收烟气中冷凝产生的含二恶英类物质的凝结水，将含烟尘的滤筒、凝结水、树脂以及清洗过第一级套管式换热器的换热套管内壁的甲苯作为最终采样样本。