[发明专利]烟道气的净化方法及设备

说明书

本发明涉及含水蒸气和污染物，具体地是含重金属和诸如卤化氢之类的酸性污染物的烟道气的净化。例如涉及来自于生活垃圾，工业垃圾或者医院废料(垃圾)焚烧(化)炉的烟道气的净化。

在法国公开专利FR2592812中描述了能降低废料(垃圾)焚化炉燃烧烟道气中酸性污染物含量的设备。这种已知的设备包括安放在烟道上的热交换器，温度低于烟道气露点温度的载热流体通过该热交换器，以便使烟道气中的水蒸气在交换器表面冷凝，并将酸性污染物引入到冷凝液体中。这种设备能够非常满意地提取烟道气中重金属，尤其是汞。然而，这种设备有一些缺陷。为了耐烟道气的腐蚀，该热交换器有多个高成本的浸渍石墨管状构件。另外，该设备必需在烟道气送到热交换器之前将其除尘，并且必需有一个管道通刷装置以避免因固体残余物在管状构件之间积累而堵塞通道。最后，这种设备由于除尘器和浸渍石墨管状构件热交换器使用的最高温度相当低，而对于处理直接来自于垃圾焚烧(化)炉的高温烟道气是非常不适合的。

本发明的目的在于克服这些缺陷，并提出一种烟道气净化设备，这种设备建造与使用费用比已知设备的低，并且还能处理高温烟道气，如来自于适度容量焚化炉的烟道气，尤其是废料(垃圾)熔融与玻璃化炉的烟道气。

本发明是通过下述设备达到的，这种设备包括烟道气被输送到其中的喷洒塔；由塔底提升水溶液并将水溶液再注入的一些装置，在热交换器中冷却之后，在低于烟道气露点温度的温度下与烟道气接触，以便通过混合冷凝在提取酸性污染物的同时从烟道气中提取重金属。

在本发明的优选实施中，该设备另外还包括一个在烟道气送到塔之前，烟道气所通过的冷却烟道气的容器，以及将水溶液喷洒到所述冷却容器里的装置，有利地是塔底抽取其溶液，抽取点位于喷洒到塔里的喷洒水溶液抽取点的高度之下。这样，抽取塔中水溶液，并将其溶液喷洒到冷却容器中所使用的泵的供料更为安全，当烟道气送到冷却室之前对烟道气没有除尘时，从塔底抽取的水溶液含有来自于烟道气的固体残留物，其固体残留物可用澄清(净化)器予以除去。

因此，本发明的内容是关于净化烟道气的方法，该方法特征性地包括的步骤在于将烟道气送去直接与分散的水溶液接触，水溶液的温度低于烟道气露点温度，以便使通过混合冷凝在提取酸性污染物的同时从烟道气中提取重金属。

有利地是，烟道气与分散的水溶液接触是在喷洒中进行的，其水溶液从塔底抽出，并在通过起冷却作用的热交换器之后以细滴状再注到该塔中。

更有利地是，本发明方法包括的步骤在于借助水溶液喷洒的方式在将烟道气送到塔中之前在其通过的冷却容器中冷却该烟道气。

本发明的其它特点与优点将体现在下面所详细描述的、非限制性的本发明实施例之中，以及参照下述附图时显示出来，图中的情况是：

-图1是本发明净化设备的总体图

-图2详细地示出了图1所表示的一部分设备。

图1示出的设备用于处理来自于垃圾焚烧炉2的烟道气流1，例如这类焚烧炉包括在等离子矩或电燃烧器作用下的灰熔室以便使其玻璃化。待处理的烟道气输送一些固体颗粒、还含有垃圾燃烧时生成的水蒸气、诸如HCl或HF之类的酸性气体和有机或无机污染物，尤其是含有高含量的重金属(汞、铅等)、烟道气的温度很高，可能达到1250℃。

在本发明的一种实施中，烟道气流1不经除尘直接送到混合冷凝处理单元3，该单元还称之为混合冷凝器3。按变化方案来说，将其烟道气预先冷却直至达到与使用的除尘器相容的温度，并通过专用的过滤器4使至少大部分固体颗粒截留住，而固体颗粒由5加以回收。

优选地，如图所示，处理单元3包括来自于焚烧炉2的烟道气所通过的冷却容器6，或者如有必要，烟道气从过滤器4出来，还包括要将离开冷却容器6的烟道气输送去的喷洒塔7。将水溶液8的温度保持低于烟道气露点温度，按照与烟道气逆流的方式将水溶液喷洒到塔7中。更准确地说，采用以层迭方式配置的喷嘴9喷洒水溶液，以便在塔7中形成多层液体(以本身已知的方式)。烟道气连续穿过喷洒的水溶液层而其中所含有的水蒸气与水溶液8的细滴接触时而被冷凝，伴随着吸收酸性污染物。在得到的酸性冷凝物中捕集了几乎全部的重金属。由于烟道气中的酸性气体溶于溶液中，所形成的水溶液的酸度有利于除去重金属。

喷嘴9由供料回路12供料，该回路包括在10处抽取塔底7水溶液的泵11，和位于泵11下游的热交换器13。阀14与喷嘴串联以便将每个喷嘴的流量调节到所要求的值。