活性焦在垃圾焚燒發(fā)電廠尾氣處理中的運用研究

葛永林

摘要：為達到國家相關(guān)部門設(shè)定的環(huán)保驗收標準，垃圾焚燒發(fā)電廠應(yīng)積極設(shè)計研制出新的工藝處理尾氣，這樣方能符合新標準設(shè)定的排放要求，獲得更大的發(fā)展，創(chuàng)造出更多的生態(tài)效益。鑒于此，本文在闡述活性焦特性的基礎(chǔ)上，較為詳細的探究活性焦脫硫在尾氣處理實踐中的應(yīng)用情況，希望能和同行分享經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒;發(fā)電廠;活性焦;脫硫處理

引言

建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠能及時處理掉大量生活垃圾，還能回收應(yīng)用熱值，真正實現(xiàn)對垃圾的無公害、資源化處理。因為城市生活垃圾成分多樣、復(fù)雜，燃燒過程中容易產(chǎn)生二次污染問題，燃燒尾氣內(nèi)含有的二氧化硫（SO2）機HCI、HF酸性氣體等污染物會對空氣形成嚴重污染，這是該行業(yè)近些年需要迫切處理的現(xiàn)實問題之一。故而有必要探究凈化治理垃圾焚燒尾氣內(nèi)的多種名污染物，力爭將各種污染物的排放量降至最低。

1、活性焦

活性焦屬于活性炭的范圍，其是一種性質(zhì)十分特別活性炭，既往有研究實踐證實，在吸附性能方面上，活性焦比活性炭更占據(jù)優(yōu)勢。煤炭是活性焦的主要制作原材料，表現(xiàn)出較高的經(jīng)濟性，具備優(yōu)良的孔隙結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性，還有負載、還原等特性?；钚蕴?、活性焦兩者最大的不同是后者有可再生特性[1]。采用活性焦處理垃圾焚燒尾氣時，活性焦 表層會沾附大量物質(zhì)，伴隨沾附物質(zhì)的持續(xù)聚集，物質(zhì)會全面覆蓋焦表層上活性最強的中心位置，在這樣的工況下，活性焦的吸附性 便會被弱化，對其脫除效率形成不良影響，如果能配合使用再生工藝方法，能順利的除掉活性焦表成粘附的物質(zhì)，使其吸附性恢復(fù)到原始水平，活性焦再生過程中常用的方法主要有兩種，一是加熱，二是水洗。

2、垃圾焚燒尾氣脫硫處理布局

將脫硫現(xiàn)場細分成a、b、c三個不同系列，各系列內(nèi)設(shè)備布置情況均是：脫硫塔3個，再生塔與料倉各1個，其中并聯(lián)a、b系列，并且為提升尾氣脫硫處理效率，a、b系列應(yīng)用了8mm活性焦吸附，c系列用mm活性焦對焚燒尾氣再行吸附處理。吸附整體完成后，活性焦經(jīng)鏈斗機、星型卸料器等裝備被運送到再生塔完成解吸再生，再生處理后二次返回到脫硫塔進行吸附?，F(xiàn)場尾氣走向情況見圖1所示[2]。

3、工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)控制

3.1風速

既往已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)，在活性焦層內(nèi)尾氣的停留時間越長，那么就越有助于提升SO2的吸附效果。為了能將整體運行效率維持在較好的水平上，通常建議將風速調(diào)控在0.1～0.5m/s內(nèi)。運行早期，系統(tǒng)狀態(tài)可能不能完全正常，很多位置出現(xiàn)嚴重的冒煙表現(xiàn)，為減輕對大氣環(huán)境造成的污染，使風機滿負荷運轉(zhuǎn)，風量維持在600㎞2/h之上，在這樣的工況下脫硫效率通常能抵達80%上下[3]。在系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)以后，通過科學(xué)調(diào)控吸風口的啟閉狀態(tài)，把分量降到350～480㎞2/h范圍中，入塔壓力1350～1800Pa，脫硫塔壓降到400～850Pa，能夠?qū)⒚摿蛐示S持在90%～95%之內(nèi)，并且對空氣形成的污染也較輕。

3.2焦層溫度

結(jié)合既往報道，將焦層溫度控制在50～80℃范圍中時，脫硫效率高低和溫度值大小之間呈正比例關(guān)系。當焦層溫度高于90℃時，活性焦表層的水分蒸發(fā)過程明顯提速，對實際脫硫效率形成一定負面影響。除了6#脫硫塔之外，垃圾焚燒尾氣溫度對其它各塔焦層溫度均形成一定影響，尾氣溫度通常在50～65℃范圍中變動，焦層溫度被控制在45～70℃范圍中。針對6#脫硫塔，可以通過調(diào)配尾氣量的方法去精準控制焦層溫度大小，并且為確保運行過程的安全性，則建議將混合尾氣入口溫度控制在110℃之下，焦層溫度為此在80～℃之間，在這樣的溫度條件下能將脫硫效率維持在較高水平上。

3.3氧含量水分和

因為活性焦吸附SO2的方式有物理、化學(xué)吸附之分，其中化學(xué)吸附發(fā)揮主導(dǎo)性作用;其內(nèi)的氧含量和水分 對化學(xué)吸附效果會形成較大影響：當 O2/SO2> 10時 ，SO2能完全轉(zhuǎn)化成H2SO4，伴隨O2/SO2的比值提升過程，吸附率夜呈現(xiàn)出提升趨勢;在整個反應(yīng)中H 2O發(fā)揮著重要作用，如果尾氣內(nèi)的含水量偏低時，通常其在被整合至脫硫系統(tǒng)之間，先經(jīng)增濕塔進行增濕處理，或者將適量蒸汽通到煙氣內(nèi)，提升其含水量，這是提升脫硫效率的基礎(chǔ)。

3.4尾氣SO2濃度

站在化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)原理角度進行分析，在活性焦沒有達到飽和的狀態(tài)下，SO2濃度上升階段對吸附反應(yīng)發(fā)生過程能形成一定促進作用，筆者通過較長時間的實地觀察、分析后，總結(jié)出SO2濃度進口濃度和脫硫效率之間的對照關(guān)系。見表1所示[4]。

由表1內(nèi)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)可以看出，伴隨尾氣SO2濃度的增加，吸附反應(yīng)速率明顯提升，當尾氣入口SO2濃度被控制在800～3200㎎/Nm3時，能將系統(tǒng)的脫硫效率維持在相對較穩(wěn)定的范圍中;而后持續(xù)增加SO2濃度到4600㎎/Nm3，受系統(tǒng)自身吸附能力的制約，此時尾氣脫硫效率呈現(xiàn)出降低趨勢，容易發(fā)生出口超標的狀況（出口濃度>400㎎/Nm3）。

3.5活性焦再生系統(tǒng)

因為在垃圾焚燒尾氣處理階段，活性焦自身處于持續(xù)吸附與解析的持續(xù)循環(huán)狀態(tài)中，如果活性焦的解析效率沒有達到100.0%，那么其吸附性能將不會實現(xiàn)再生，這是造成尾氣處理階段脫硫效率跌落的主要原因之一。表2內(nèi)羅列出影響活性焦再生的常見因素[5]。

分析表2 內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，不難看出通過調(diào)節(jié)控制活性焦下料器的運行速度，能夠維持活性焦于再生系統(tǒng)內(nèi)有較充足的停留時間;并且把再生塔中間溫度控制在270℃之上，一方面能使解析效率處于較高層次上，另一方面維持系統(tǒng)運行狀態(tài)的相對均衡性。

結(jié)束語：

活性焦脫硫因為有脫硫效率較高、尾氣不需要加熱處理、耗用的水資源量少、不會形成廢水廢渣等二次污染物，副產(chǎn)品高濃度SO2再生氣與活性焦粉能夠?qū)崿F(xiàn)資源化應(yīng)用，將會成為垃圾焚燒尾氣未來處理的重點方向之一。希望本文論述的內(nèi)容能為同行解決相同或相似問題提供一定參照。

參考文獻：

[1]沈廣彬.丁烯氧化脫氫制丁二烯裝置尾氣處理工藝研究[J].遼寧化工，2020，49（12）：1494-1496.

[2]于志日，韓帥，倪黎，白洋，杜霞茹.整體式催化劑在模板劑焙燒尾氣處理中的應(yīng)用[J].遼寧化工，2020，49（09）：1153-1154.

[3]朱宗敏，楊晏泉，孫杰.柴油車尾氣處理液應(yīng)用展望[J].化工環(huán)保，2020，40（06）：679-683.

[4]耿傲，郭榮峰.膨脹制冷在雙氧水氧化尾氣處理上的應(yīng)用和效益分析[J].中國氯堿，2020（06）：41-43.

[5]廖燕， 杜麟， 宋士健，等. 三級流動式活性焦工藝在污水廠提標中的應(yīng)用研究[J]. 浙江化工， 2019，47（9）：45-47.

浙江菲達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?浙江省紹興市 311800