[发明专利]一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备

说明书

本发明一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，包括：脱酸剂、脱硝剂、脱酸剂料仓、计量喂料机、气动式粉体喷射器、气固混合器、干式反应塔、烟道、陶瓷纤维过滤管除尘器、烟气出口、回料管一、高温磨粉机、回料管二、脱硝喷氨系统、卸灰阀；由焚烧炉燃烧产生的经850℃以上高温停留2秒以上的烟气逐步降温至350℃～400℃，此时，通过烟气进口进入气固混合器烟气与脱酸剂瞬间混合并经脱硝喷氨系统喷入脱硝剂，将烟灰中的HCL、Cl、Cl₂，SO₂与脱酸剂中和反应，使二噁英合成反应过程中必须的氯代反应被终止，再进入高温陶瓷纤维过滤管除尘器，与五氧化二钒接触发生选择性催化反应，使NO_x被分解成无害的N₂+H₂O；二噁英被分解生成CO₂+H₂O+HCl，实现超净排放。

技术领域

本发明涉及一种阻止二噁英生成和烟气超净排放的方法和设备，属于生活垃圾焚烧、危废焚烧、固废焚烧及所有焚烧后有二噁英重新合成的烟气超净排放的方法和装置。

技术背景

我国每年产生逾2亿吨的城市生活垃圾，并且垃圾的年增长率已达到10％以上，近年来，我国城市生活垃圾的处理虽然取得了一定的成效，但是总体能力还明显不足，垃圾处理能力的增长速度明显滞后于垃圾产生量的增长速度，焚烧和填埋是我国主要的两种生活垃圾处理方式，而焚烧无可避免得造成了大量飞灰。

我们国家的飞灰最大特点是氯含量高，这种富有挥发性和干扰性的元素含量甚至可以高达30％，世界罕见，另外，垃圾焚烧会产生有毒物质二噁英，气态二噁英降温凝结成固态，附着在飞灰上，因为垃圾组成、焚烧工艺、烟气净化工艺的不同，导致飞灰的成分波动较大，产生量巨大、特性复杂、波动大、干扰性和挥发性元素含量高的飞灰，对其后续的处理提出了巨大挑战，飞灰的高温熔融处理后做建材；进入水泥窑协同处理；利用螯合剂与重金属螯合稳定之后进入填埋场，这是目前我们掌握最经济，最方便的几种方式，作为危险废物，飞灰合规处置的巨大成本、违规倾倒的现象普遍，一直是我国环保建设的一个心病。

二噁英是工业和垃圾焚烧产生飞灰中的一种强致癌副产物，2004年我国的二噁英年排放总量为10237g-TEQ，在过去的近十年中，我国充分借鉴发达国家二噁英减排的成功经验，在主管部门和各方共同努力下，有效地控制了二噁英排放量的增长趋势，但是我国仍处在二噁英排放总量相当高的阶段，二噁英减排工作仍面临挑战，任务艰巨，也是目前烟气很难做到超净排放的瓶颈。

众所周知，二噁英的重新合成反应在烟气冷却至500℃～200℃的温度下，大分子碳可以被氧化成一氧化碳和二氧化碳，也可以通过裂解反应产生芳香族化合物，在有机氯或无机氯存在的情况下，其中极少部分的一氧化碳和二氧化碳在催化剂的作用下转化为脂肪族的前驱物，如果有氧化铝存在，脂肪族前驱物还可以发生催化反应，生成芳香族的前驱物，香族化合物又发生氯代反应产生芳香族前驱物，最后这些前驱物在过渡金属(主要是铜)作催化剂的条件下反应生成二噁英，二噁英生成高峰在350℃～250℃，在＞305℃时，二噁英是以气态形式存在。

目前国内主要一下几种方式遏制二噁英的排放：

如一种遏制二噁英生成的生活垃圾制取燃料的方法和设备(公开号：CN103045273 A) 中，在生活垃圾制取燃料时，二噁英未被阻止生成，只是随着焦油转移了存在场所，造成二次污染。

如一种消除烟气中二噁英的方法(公开号：CN 101249378 A)，二噁英的去除效率只有50％～ 90％，不能真正阻止二噁英的生成，仍需后续方法和设备，才能做到烟气的超净排放。

如中温干式循环硫化床烟气脱硫方法及装置(公开号：CN 1214954 A)，虽然采用了400℃～ 800℃的温度范围，但是，该专利适用于脱硫，不能满足酸性气体NO_X、HCL和Cl₂的超净排放要求，该专利中的“蒸汽活化”技术不能用于石灰吸收HCL和Cl₂的反应产物。