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        垃圾焚燒發電煙氣中酸性污染物的去除方法及技經比較

        作者:handler發布::2017-04-12
        北極星節能環保網訊:生活垃圾焚燒發電時,煙氣中產生的產要污染物有酸性氣體、煙塵、重金屬等物質,不同的污染物需要裝備不同的處理技術、工藝和設備。例如,針對煙氣中產生的酸性氣體,其主要成分由SOx(硫氧化物)、NOx(氮氧化物)、HCl(鹽酸)等組成,其中NOx的去除原理為化學還原反應(SNCR或SCR技術);而SOx、HCl的去除原理為酸堿中和反應。本文重點介紹SOx、HCl的去除方法及工藝技術經濟比較。 一.酸性氣體SOx、HCl的來源及含量 生活垃圾焚燒煙氣中的SOx主要由SO2構成,產生于原生垃圾中含硫化合物焚燒氧化所致(主要為有機硫,也有部分源于無機硫)。HCl來源于原生垃圾中的氯化物含量,如塑料、橡膠、皮革、紙張(氯漂白所致)、餐廚垃圾含氯農藥殘留、,廚余中的NaCl以及KCl等。與燃煤火力發電廠不同的是:垃圾焚燒煙氣中SOx的含量很低,一般為200-800mg/Nm3,質量百分含量約為0.11%;而HCl的含量又較高,達200-1600mg/Nm3(在我國,由于塑料制品的大量應用,致使煙氣經處理后截留在飛灰中的氯元素含量甚至高達25%),一般生活垃圾產生的SOx是HCl的1/10以下,所以HCl是垃圾焚燒煙氣中主要的污染氣體。 二.反應原理 1.氯化氫(HCl) 聚氯乙稀PVC的熱穩定性較差,140℃時就開始分解出HCl,反應溫度達600-800℃,反應時間10-15min時;化學反應原理為: CH2CHCl+5/2O2=2CO2+HCl+H2O 氯化鈉反應溫度為430-540℃,反應原理為: 2NaCl+SO2+1/2O2+H2O=Na2SO4+2HCl 2NaCl+2SiO2+H2O=Na2O(SiO2)2+2HCl 2NaCl+4SiO2+Al2O3+H2O=NaO2(SiO2)4 Al2O3+2HCl 2.硫氧化物(SOx) 燃燒過程中,當過量空氣系數小于1時,有機硫的反應產物有SO2及H2S、SO等;當過量空氣系數大于1時即完全燃燒條件下,95%以上生成物為SO2,約有0.5-2%的SO2進一步反應生成SO3。另外,研究表明:在1127℃的高溫燃燒條件下,幾乎不生成SO3,但過量空氣系數大于1的燃燒條件下,SO3的生成為迅速增加。 有機硫的反應機理: CxHyOzSp+O2=CO2+H2O+SO2+未完全燃燒物 2SO2+O2=2SO3 無機硫的反應機理:S+O2=SO2 三.HCl的危害 HCl氣體對眼和呼吸道黏膜有較強的刺激作用,引起胸部窒息感,咳嗽、咯血、肺水腫、直至死亡; HCl氣體會對余熱鍋爐受熱面和監測儀表產生高低溫腐蝕,影響余熱鍋爐安全并限制了過熱蒸汽參數的提高; HCl氣體的存在升高了煙氣露點,導致排煙溫度升高,降低鍋爐熱效率 ; 氯源在一定條件下與重金屬反應生成低沸點的金屬氯化物,從而加劇了重金屬的揮發,導致重金屬在飛灰上的富集,增加飛灰毒性 ; HCl氣體能促進氯酚、氯苯、氯苯并呋喃等“三致”有機物的生成,而且PVC裂解后生成的HCl被認為能促進多環芳烴(paHs)的生成。因此,有效去除HCl氣體直接關系到焚燒系統的安全和環保運行。
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