危險廢物焚燒中煙氣凈化裝置的防腐蝕研究

李麗艷+汪洪偉

【摘 要】 我們通常指的三廢是固體廢物、廢水和廢氣，而危險廢物是三廢具有更大的危害性、難治理性和長期性的廢物，它會污染土壤、水體、大氣和環(huán)境衛(wèi)生，從而對人體的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、肺組織和生殖泌尿系統(tǒng)等造成極大的損傷，因此近年來危險廢物的處置在我國受到了越來越多的關(guān)注和重視。本文針對危險廢物焚燒中煙氣凈化裝置的腐蝕問題，深入研究了煙氣凈化裝置的防腐蝕技術(shù)，具有一定的參考價值。

【關(guān)鍵詞】 危險廢物 焚燒處置 煙氣 凈化裝置 防腐蝕技術(shù)

目前我國多采用回轉(zhuǎn)窯焚燒的方式來處理危險廢物，具有物料適應(yīng)能力廣，故障率低的特性，正因為較廣的適應(yīng)性造成焚燒過程中會產(chǎn)生大量的酸性氣體，如果對尾氣不采取相應(yīng)的處理措施和對設(shè)備的有效防護(hù)措施，將會對焚燒系統(tǒng)的金屬元件產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，影響設(shè)備使用壽命。

1 控制危險廢物焚燒煙氣凈化系統(tǒng)的最佳運(yùn)行溫度

按照危險廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)的規(guī)范，在焚燒危險廢物時，煙氣在二燃室1100℃溫度的停留時間要超過2s，同時焚燒煙氣要采取急冷處理，讓煙氣在1s內(nèi)溫度降到200℃以下，這就意味著危險廢物焚燒煙氣凈化系統(tǒng)的運(yùn)行溫度應(yīng)該控制在200℃以下。

但需要重視的是，危險廢物焚燒后會使得煙氣中含有大量的酸性氣體（如SO2、SO3、HCl等），如果煙氣凈化系統(tǒng)的溫度過低，那么這些酸性氣體很容易在低溫（達(dá)到煙氣酸露點(diǎn)）下發(fā)生冷凝而腐蝕處理設(shè)備。在這種情況下，如何既保證焚燒煙氣能夠在較短的時間內(nèi)急速降溫，又保證酸性氣體不會發(fā)生冷凝就是個非常重要的問題。以危險廢物焚燒后所產(chǎn)生的SO2和SO3為例，SO2和SO3就會與焚燒煙氣中的水蒸汽結(jié)合生成硫酸蒸汽，當(dāng)煙氣凈化溫度低于酸露點(diǎn)溫度時（酸露點(diǎn)溫度是硫酸蒸汽冷凝成硫酸溶液所需的最高溫度），硫酸蒸汽就會冷凝成為硫酸溶液，那么就會對煙氣處理設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，因此要求我們的危險廢物焚燒企業(yè)準(zhǔn)確控制煙氣溫度在酸露點(diǎn)溫度以上凈化。

2 采用非金屬耐腐蝕材料襯里

（1）VEGF鱗片復(fù)合材料。VEGF鱗片復(fù)合材料使用乙烯基酯樹脂材料為主材，加入10-40%片徑的玻璃膠片等材料配制而成，其玻璃鱗片能夠在樹脂連續(xù)相中呈平行重疊排列，從而形成致密的防滲層結(jié)構(gòu)來達(dá)到防腐蝕的效果。VEGF鱗片復(fù)合材料最先在日本和美國得到大面積應(yīng)用，在八十年代末我國也成功開發(fā)并應(yīng)用于煙氣凈化系統(tǒng)的許多部位。

VEGF鱗片復(fù)合材料具有如下特點(diǎn)：①涂層中含有大量的玻璃鱗片，可以消除涂層和鋼鐵之間線膨脹系數(shù)的差別，因此VEGF鱗片復(fù)合材料具有很好的耐溫性，適合于溫度交變的重腐蝕環(huán)境；②VEGF鱗片復(fù)合材料與碳鋼基材之間的粘合強(qiáng)度高，與鋼板的粘結(jié)強(qiáng)度超過2.0MPa，因此具有低滲透性和強(qiáng)附著力；③VEGF鱗片復(fù)合材料固化后的硬度較高，具有很好的耐磨性，當(dāng)遭受外部機(jī)械損傷時只發(fā)生局部破壞，因此非常容易修復(fù)；④VEGF鱗片復(fù)合材料的固體成分較高，可以使用刷涂、噴涂、滾涂等成型工藝來做成較厚的涂層。

（2）發(fā)泡玻璃磚。發(fā)泡玻璃磚以一種特級低膨脹硅酸硼玻璃為原料，然后加入外摻劑和發(fā)泡劑，經(jīng)高溫發(fā)泡而形成。發(fā)泡玻璃磚質(zhì)輕且多孔，內(nèi)部形成獨(dú)立的封閉微小氣孔結(jié)構(gòu)，集傳統(tǒng)隔熱保溫與一體，不吸收且耐酸性強(qiáng)（氫氟酸除外），因此是非常優(yōu)質(zhì)的內(nèi)襯材料。但發(fā)泡玻璃磚對施工的要求比較高，因此很多危險廢物焚燒煙氣凈化裝置在使用時難度較大，這制約了發(fā)泡玻璃磚的大范圍推廣。

（3）OM型耐酸砌筑脫泥。OM型耐酸砌筑脫泥以優(yōu)質(zhì)高硅粉、固化劑和細(xì)粒料為原料，按照一定比例和要求混合配制而成。在使用OM型耐酸砌筑脫泥進(jìn)行煙氣凈化裝置的防腐處理時，具體做法如下：

①對于舊煙氣凈化裝置，需要對其進(jìn)行清潔，待浮塵清掃干凈后用壓力水沖凈，用環(huán)氧煤焦油膩?zhàn)优?，然后根?jù)內(nèi)襯表面的腐蝕程度來決定批刮次數(shù)和厚度，局部腐蝕比較嚴(yán)重的地方可以使用環(huán)氧煤焦油砂漿補(bǔ)平。對于新煙氣凈化裝置，其內(nèi)襯表面比較平整且干凈，因此可以省略此道工序。

②將硬化劑緩慢鍵入到處理劑鐵桶中，邊倒邊攪拌，待沒有反應(yīng)氣泡后即可備用?；鶎颖砻嫣幚砗笠话阈枰Ｐ?個小時，待環(huán)氧煤焦油砂漿基本硬化后即可刷表面處理劑底料，自上而下縱橫交錯各刷一遍，確保厚度在0.6mm左右。

③上述工序處理完畢后開始貼玻璃絲布，玻璃絲布的厚度在0.2mm左右，貼的適合要確保拉力松緊一致，涂膠料和滾壓膠料是玻璃鋼工程的關(guān)鍵工序，膠料要涂得均勻且滾壓要用力一致，確保膠液充分灌入玻璃布的控?zé)熂安ＡЮw維內(nèi)，與玻璃布結(jié)成整體。

④玻璃絲布貼后需要停歇6個小時，待底層膠料開始固化后刷面層涂料，面層涂料的厚度在0.6mm左右。

（4）橡膠材料。橡膠板復(fù)合技術(shù)和粘結(jié)技術(shù)的發(fā)展，拓寬了橡膠材料在煙氣凈化裝置中的應(yīng)用，合成丁基橡膠作為防腐襯里具有耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好和彈性好的優(yōu)點(diǎn)。實踐證明，橡膠材料可以長期有效地適應(yīng)煙氣凈化系統(tǒng)的腐蝕環(huán)境，目前使用較多的是合成橡膠，此類材料在耐磨、耐溫、抗?jié)B、耐油、耐腐蝕等方面均優(yōu)于天然橡膠。但需要注意的是，并不是所有的合成橡膠都適用于煙氣凈化系統(tǒng)的，例如發(fā)達(dá)國家曾一度廣泛使用氯丁橡膠為基礎(chǔ)的襯里，雖有優(yōu)良的耐腐蝕性能，但經(jīng)長期使用發(fā)現(xiàn)，其抗?jié)B性較差。

（5）聚脲材料。聚脲材料使用專門的噴涂設(shè)備進(jìn)行噴涂或澆注，使用其具有如下優(yōu)點(diǎn)：聚脲材料具有優(yōu)異的理化性質(zhì)，如耐老化、抗張強(qiáng)度、柔韌性、伸長率、耐磨性和防腐蝕等；聚脲材料具有雙組份，不含任何揮發(fā)性有機(jī)物，因此對環(huán)境非常友好，使用時一次施工的厚度可以從幾百微米到數(shù)厘米，克服以往多次施工的弊??；聚脲材料對溫度和濕氣不敏感，因此施工時不受環(huán)境溫度和濕度的影響；聚脲材料原形再現(xiàn)性好，涂層連續(xù)且致密；聚脲材料具有良好的熱穩(wěn)定性，可以在150℃以下的溫度長期使用；聚脲材料施工時使用成套設(shè)備，一次施工即可達(dá)到設(shè)計厚度要求，并且設(shè)備配有多種切換模式，即可澆注也可噴涂。

3 結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展，危險廢物焚燒中煙氣凈化裝置的防腐技術(shù)也在不斷更新，除了本文中所提到的方法，還可以使用襯里加貼磚、外加聚四氟乙烯襯層的聯(lián)合技術(shù)，此外煙氣凈化裝置還可以整體使用碳鋼、不銹鋼、鎳基合金等耐腐蝕材料。需要注意的是，在選擇危險廢物焚燒中煙氣凈化裝置的防腐技術(shù)時，除了考慮煙氣凈化系統(tǒng)對防腐蝕的要求，還要考慮施工成本及維修便利性等因素，確保所選方案的長期有效性。endprint