CN110180356A - 火化机焚烧烟气的处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种火化机焚烧烟气的处理装置及方法，该方法包括以下步骤：将火化机焚烧烟气输送至急冷塔处理，快速降低烟气温度并扼制二噁英的低温合成；烟气通入火星***，捕集烟气中的燃烧物；随之烟气与活性炭混合，去除烟气中的的二噁英和重金属；处理后的烟气通入布袋除尘器，捕集烟气中夹杂的颗粒物及活性炭；处理后的烟气通入换热器进行热交换；处理后的烟气通入低温等离子反应装置，用于产生脱硝脱硫所需的活性粒子；随后烟气通入吸收装置，捕集烟气中的酸性物质及残余有毒物质；净化烟气通入换热器，升温处理后外排。本发明能够实现组成复杂，且含恶臭气体、硫化物、氮氧化物、二噁英较多污染物的烟气的深度净化，实现烟气的超低排放。
Description
技术领域
本发明涉及烟气处理技术领域，尤其涉及一种火化机焚烧烟气的处理装置及方法。
背景技术
现阶段我国火葬场使用较为普遍的火化机为燃油式火化机，燃烧过程中会产生恶臭、颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二噁英等毒害性大气污染物，同时，殡葬行业的烟囱高度普遍较低，导致大气污染物近地面扩散，从而对周边环境以及人体健康造成了危害。因此为了减少火化机焚烧烟气排放所带来的大气污染以及其它危害，需要设置处理装置对火化机焚烧烟气进行处理，但是现有的处理装置不能很好的对火花机焚烧烟气进行脱硝、脱硫、脱除二噁英以及除尘处理。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种火化机焚烧烟气的处理装置及方法。
本发明采取的技术方案如下：
本发明提供一种火化机焚烧烟气的处理装置，包括：
急冷塔，具有入口和出口，所述急冷塔的入口用于接收火化机焚烧后的烟气；
火星***，具有入口和出口，所述火星***的入口通过烟道与所述急冷塔的出口相通，所述火星***用于捕集经过急冷塔处理后的烟气中夹杂的燃烧物；
布袋除尘器，具有烟气入口、烟气出口和排灰口，所述烟气入口通过直形烟道与所述火星***的出口相通；所述布袋除尘器与所述火星***之间设有活性炭喷射装置，所述活性炭喷射装置通过喷管与直形烟道相通，所述活性炭喷射装置用于吸附经火星***处理后的烟气中的二噁英以及重金属；
换热器，具有热气入口、热气出口、冷气入口和冷气出口，所述换热器的热气入口通过烟道与所述布袋除尘器的烟气出口相通；所述换热器的冷气出口通过烟道与烟囱连接；
吸收装置，具有位于下端的入口和位于上端的出口，所述吸收装置的入口通过主烟道与所述换热器的热气出口相通，所述吸收装置的出口通过烟道与所述冷气入口相通；所述吸收装置用于捕集经过换热器处理后的烟气中的酸性物质以及残余有毒物质。
本发明通过设置急冷塔，将火化机焚烧的烟气由入口输入至急冷塔内，通过急冷塔内的急冷喷淋***向塔内的烟气喷射液体，从而快速降低塔内烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成；经过急冷塔降温处理后的烟气进入火星***，除去烟气中夹杂的燃烧物，避免其灼伤布袋；经过火星***的烟气与活性炭喷射装置喷射的活性炭在烟道中混合，吸附烟气中的重金属、二噁英和呋喃等污染物；随后，经过活性炭喷射装置处理后的烟气进入布袋除尘器，进一步去除烟气中夹杂的颗粒物、喷入的活性炭以及未完全燃烧的油烟；经过布袋除尘器处理后的烟气进入换热器降温后进入吸收装置，吸收装置捕集烟气中的酸性物质以及残余有毒物，最终实现烟气的深度净化；深度净化后的烟气经换热器加热后通过烟囱外排。由此可见，本发明的处理装置能够实现组成复杂，且含恶臭气体、硫化物、氮氧化物、二噁英较多污染物的火化机焚烧烟气的深度净化，实现火化机焚烧烟气的超低排放；同时，该处理装置具有结构简单、投资、设备运行和体系维护费用较低等优点。
可选的，还包括低温等离子反应装置，所述低温等离子反应装置设于所述换热器与所述吸收装置之间，所述低温等离子反应装置具有入口和出口，所述低温等离子反应装置的入口通过烟道与所述换热器的热气出口相通；所述低温等离子反应装置的出口通过烟道与所述吸收装置的入口相通；所述低温等离子反应装置用于产生脱硝脱硫所需的活性粒子，促使经过换热器处理的烟气中的污染物发生氧化还原反应。
可选的，还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器具有入口和出口，所述臭氧发生器的入口通过连接管与氧气瓶的气体出口相连；所述臭氧发生器的出口通过烟道与主烟道相通，用于向主烟道内提供适量的臭氧以氧化有机污染物。
可选的，所述急冷塔内设有急冷喷淋***，所述急冷喷淋***向进入所述急冷塔内的烟气喷射液体，用于快速降低烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成。
可选的，所述吸收装置的下端还设有废液出口，所述废液出口通过回流管与所述急冷喷淋***相通，所述回流管上设有提升泵，所述提升泵用于输送部分废液至急冷塔内，所述废液为吸收装置中与烟气反应后的喷淋液；该设置充分利用了吸收装置中的喷淋液，节约了成本。
可选的，所述急冷塔的入口内设置有均布板，确保烟气换热器装置反应本体的气流均布系数小于0.20。
可选的，还包括收灰装置，通过管道与所述布袋除尘器的排灰口相连接，用于收集排灰口排出的底灰，便于灰尘的集中处理。
可选的，所述换热器后设有与冷气出口连接的引风机，所述引风机用于输送烟气至所述烟囱，所述引风机用于克服整个***产生的阻力，实现净化烟气的充分排放，整个***是指急冷塔、火星***、布袋除尘器、低温等离子反应装置、换热器以及吸收装置组成的***。
可选的，所述低温等离子反应装置的顶部设有等离子电源。
可选的，所述布袋除尘器的布袋材质为PTFE，该材质耐高温、抗酸碱、抗油污能够很好的捕集烟气中的酸性物质以及焚烧物等，进一步增强布袋的使用寿命。
本发明还提供一种火化机焚烧烟气的处理方法，包括以下步骤：
A、将火化机焚烧烟气输送至急冷塔进行处理，所述急冷塔用于快速降低烟气温度以及扼制二噁英的低温合成；
B、经过步骤A处理后的烟气通入火星***，所述火星***用于捕集烟气中的燃烧物；
C、经过步骤B处理后的烟气通入直形烟道，活性炭喷射装置向直形烟道内喷射活性炭与烟气混合，用于吸附烟气中的二噁英和重金属；
D、经过步骤C处理后的烟气通入布袋除尘器，布袋除尘器利用滤料捕集烟气中夹杂的颗粒物以及活性炭；
E、经过步骤D处理后的烟气通入换热器与经过吸收装置处理后的净化烟气在换热器内进行热交换；
F、经过步骤E处理后的烟气通入低温等离子反应装置，所述低温等离子体反应装置用于产生脱硝脱硫所需的活性粒子，促使烟气中的污染物发生氧化还原反应；
G、经过步骤F处理后的烟气通入吸收装置，吸收装置用于捕集经低温等离子体反应装置处理的烟气中的酸性物质以及残余有毒物质，获得净化烟气；
H、经过步骤G处理后的净化烟气通入换热器，经过升温处理后外排。
本发明通过将火化机焚烧的烟气输入至急冷塔内，通过急冷塔内的急冷喷淋***向塔内的烟气喷射液体，从而快速降低塔内烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成；经过急冷塔降温处理后的烟气进入火星***，除去烟气中夹杂的燃烧物，避免其灼伤布袋；经过火星***的烟气与活性炭喷射装置喷射的活性炭在烟道中混合，吸附烟气中的重金属、二噁英和呋喃等污染物；随后，经过活性炭喷射装置处理后的烟气进入布袋除尘器，进一步去除烟气中夹杂的颗粒物、喷入的活性炭以及未完全燃烧的油烟；经过布袋除尘器处理后的烟气进入换热器降温后进入低温等离子反应装置，低温等离子体反应装置在等离子电源的作用下，产生大量的高能电子和活性粒子，活性粒子将烟气中不易吸收的NO转化为易被碱性物质吸收的NO2、N2O5和HNO3，部分的SO2也被转化为H2SO4及其它小分子酸，二噁英被转化成化成CO2、HCl等小分子；经低温等离子反应装置处理后的烟气进入吸收装置，吸收装置捕集烟气中的酸性物质以及残余有毒物，最终实现烟气的深度净化；深度净化后的烟气经换热器加热后通过烟囱外排。
可选的，步骤A中急冷塔内的急冷喷淋***在1.8s内将火化机焚烧烟气温度降温至160-180℃，能够在降低烟气温度的同时，扼制二噁英的低温合成。
可选的，步骤D中火化机焚烧烟气通入布袋除尘器的速度为 0.8-1.0m/min，该设置使布袋除尘器能够快速且充分的捕集烟气中夹杂的颗粒物以及活性炭。
可选的，步骤F中火化机焚烧烟气在低温等离子反应装置中的放电反应区中的停留时间为2.0-2.5s。
可选的，步骤F中所述低温等离子反应装置的等离子电源的工作频率为300-500Hz；工作电压为80-90kV。
可选的，步骤G中吸收装置中的喷淋头喷出的碱性溶液，其pH控制在7.0-7.5，碱性溶液可以为氢氧化钠和碳酸钠溶液。
本发明的有益效果是：本发明通过将火化机焚烧的烟气输入至急冷塔内，通过急冷塔内的急冷喷淋***向塔内的烟气喷射液体，从而快速降低塔内烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成；经过急冷塔降温处理后的烟气进入火星***，除去烟气中夹杂的燃烧物，避免其灼伤布袋；经过火星***的烟气与活性炭喷射装置喷射的活性炭在烟道中混合，吸附烟气中的重金属、二噁英和呋喃等污染物；随后，经过活性炭喷射装置处理后的烟气进入布袋除尘器，进一步去除烟气中夹杂的颗粒物、喷入的活性炭以及未完全燃烧的油烟；经过布袋除尘器处理后的烟气进入换热器降温后进入低温等离子反应装置，低温等离子体反应装置在等离子电源的作用下，产生大量的高能电子和活性粒子，活性粒子将烟气中不易吸收的NO 转化为易被碱性物质吸收的NO2、N2O5和HNO3，部分的SO2也被转化为 H2SO4及其它小分子酸，二噁英被转化成化成CO2、HCl等小分子；经低温等离子反应装置处理后的烟气进入吸收装置，吸收装置捕集烟气中的酸性物质以及残余有毒物，最终实现烟气的深度净化；深度净化后的烟气经换热器加热后通过烟囱外排。由此可见，本发明的处理装置能够实现组成复杂，且含恶臭气体、硫化物、氮氧化物、二噁英较多污染物的火化机焚烧烟气的深度净化，实现火化机焚烧烟气的超低排放；同时，该处理装置具有结构简单、投资、设备运行和体系维护费用较低等优点。
附图说明：
图1是本发明的火化机焚烧烟气的处理装置实施例1的结构示意图；
图2是本发明的火化机焚烧烟气的处理装置实施例2的结构示意图；
图3是本发明的火化机焚烧烟气的处理装置中急冷塔的入口内均布板的结构示意图。
图中各附图标记为：
1、急冷塔；2、急冷喷淋***；3、急冷塔的入口；4、火星***； 5、活性炭喷射装置；6、布袋除尘器；7、收灰装置；8、换热器；9、低温等离子反应装置；10、吸收装置；11、引风机；12、等离子电源；13、提升泵；14、烟囱；15、直形烟道；16、均布板；17、烟气入口；18、烟气出口；19、排灰口；20、热气入口；21、热气出口；22、冷气入口；23、冷气出口；24、管道；25、除雾层；26、吸水层；27、喷淋层；28、填料层；29、回流管；30、废液出口；31、主烟道。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
实施例1
请参考图1所示：本发明提供一种火化机焚烧烟气的处理装置，
一种火化机焚烧烟气的处理装置，包括：
急冷塔1，具有入口和出口(图中未示出)，急冷塔的入口3用于接收火化机焚烧后的烟气；
火星***4，具有入口和出口(图中未示出)，火星***4的入口通过烟道与急冷塔1的出口相通，火星***4用于捕集经过急冷塔1处理后的烟气中夹杂的燃烧物；
布袋除尘器6，具有烟气入口17、烟气出口18和排灰口19，烟气入口17通过直形烟道15与火星***4的出口相通；布袋除尘器6与火星***4之间设有活性炭喷射装置5，活性炭喷射装置5通过喷管(图中未示出)与直形烟道15相通，活性炭喷射装置5用于吸附经火星***4 处理后的烟气中的二噁英以及重金属；
换热器8，具有热气入口20、热气出口21、冷气入口22和冷气出口 23，所述换热器的热气入口20通过烟道与布袋除尘器6的烟气出口18相通；所述换热器的冷气出口23通过烟道与烟囱14连接；
吸收装置10，具有位于下端的入口和位于上端的出口(图中未示出)，吸收装置10的入口通过主烟道31与换热器的热气出口21相通，吸收装置10的出口通过烟道与换热器的冷气入口22相通；吸收装置用于捕集经过换热器处理后的烟气中的酸性物质以及残余有毒物质。
本发明通过将火化机焚烧的烟气由急冷塔的入口3输入至急冷塔1 内，通过急冷塔1内的急冷喷淋***2向塔内的烟气喷射液体，从而快速降低塔内烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成；经过急冷塔降温处理后的烟气进入火星***4，除去烟气中夹杂的燃烧物，避免其灼伤布袋；经过火星***4的烟气与活性炭喷射装置5喷射的活性炭在烟道中混合，吸附烟气中的重金属、二噁英和呋喃等污染物；随后，经过活性炭喷射装置5处理后的烟气进入布袋除尘器，进一步去除烟气中夹杂的颗粒物、喷入的活性炭以及未完全燃烧的油烟；经过布袋除尘器6处理后的烟气进入换热器8降温后进入吸收装置10，吸收装置10捕集烟气中的酸性物质以及残余有毒物，最终实现烟气的深度净化；深度净化后的烟气经换热器 8加热后通过烟囱14外排。
由此可见，本发明的处理装置能够实现组成复杂，且含恶臭气体、硫化物、氮氧化物、二噁英较多污染物的火化机焚烧烟气的深度净化，实现火化机焚烧烟气的超低排放；同时，该处理装置具有结构简单、投资、设备运行和体系维护费用较低等优点。
于本实施例中，急冷塔1内设有急冷喷淋***2，急冷喷淋***2向进入急冷塔1内的烟气喷射液体，用于快速降低烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成。
于本实施例中，吸收装置10的下端还设有废液出口30，废液出口30 通过回流管29与急冷喷淋***相通，回流管29上设有提升泵13，提升泵 13用于输送部分废液至急冷塔内，所述废液为在吸收装置10中与烟气反应后的喷淋液；该设置充分利用了吸收装置中的喷淋液，实现了喷淋液的循环使用，节约了成本。
于其他实施例中，急冷喷淋***可以包括储液箱和泵，通过泵把储液箱内的液体喷射至急冷塔内。
如图3所示，于本实施例中，急冷塔的入口3内设置有均布板16，确保烟气换热器装置反应本体的气流均布系数小于0.20。
于本实施例中，还包括收灰装置7，通过管道24与布袋除尘器6的排灰口19相连接，用于收集排灰口排出的底灰，便于灰尘的集中处理。
于本实施例中，换热器8后设有与冷气出口23连接的引风机11，引风机11用于输送烟气至烟囱14，引风机11用于克服整个***产生的阻力，实现净化烟气的充分排放，整个***是指急冷塔、火星***、布袋除尘器、低温等离子反应装置、换热器以及吸收装置组成的***。
于本实施例中，换热器8的冷气入口22靠近换热器的热气出口21，冷气出口23靠近热气入口20，换热器合理利用布袋除尘器处理后的烟气的高温烟气对最后排放前的净化烟气进行加热，达到合理利用资源，减少能源消耗的目的。
于本实施例中，布袋除尘器6的布袋材质为PTFE，该材质耐高温、抗酸碱、抗油污能够很好的捕集烟气中的酸性物质以及焚烧物等，进一步增强布袋的使用寿命。
于本实施例中，火化机焚烧烟气通过布袋除尘器6的速度为0.8-1.0 m/min。
实际运用时，布袋除尘器6是利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使烟气得到净化。
于本实施例中，吸收装置10包括从下到上依次设置的填料层28、喷淋层27、吸水层26和除雾层25，喷淋层27由喷淋***(图中省略未画) 通过循环泵抽吸碱液通过喷淋头(图中未示出)向下喷淋。经过换热器8 处理后的烟气通过吸收装置10的入口进入，通过吸收装置下部的填料层28进入喷淋层27，在填料层28与喷淋层27之间与碱液发生气液反应，进一步脱除酸性气体和固体灰尘颗粒。此时，与烟气反应后的喷淋液会沉降至吸收装置的底部，部分喷淋液在提升泵的作用下经回流管运输至急冷塔内，用于喷淋急冷塔内的烟气。吸收装置上部的吸水层26用于促进烟气内部水滴冷凝回流，降低烟气的温度，最顶部设置的除雾层25能够去除雾滴，减少烟气中的含水量。吸收装置中填料层的设置用于增加孔隙，增大喷淋液在吸收塔内的停留时间和停流量，分流气体，同时增加气液接触面积。
于本实施例中，经过吸收装置10深度净化后的烟气流入换热器8中进行升温处理，在换热器8内与流出布袋除尘器6的高温烟气进行热交换，降低了换热器的能耗，同时减少了烟囱出口白色烟雾的产生。
实施例2
如图2所示，与实施例1相比，火化机焚烧烟气的处理装置还包括低温等离子反应装置9，低温等离子反应装置9设于换热器8与吸收装置10 之间，低温等离子反应装置9具有入口和出口(图中未示出)，低温等离子反应装置9的入口通过烟道与换热器的热气出口21相通；低温等离子反应装置9用于产生脱硝脱硫所需的活性粒子，促使经过换热器处理的烟气中的污染物发生氧化还原反应。
于其他实施例中，低温等离子反应装置可替换为臭氧发生器，所述臭氧发生器具有入口和出口，所述臭氧发生器的入口通过连接管与氧气瓶的气体出口相连；所述臭氧发生器的出口通过烟道与主烟道31相通，用于向主烟道内提供适量的臭氧以氧化有机污染物。
本发明通过将火化机焚烧的烟气由急冷塔的入口3输入至急冷塔1 内，通过急冷塔1内的急冷喷淋***2向塔内的烟气喷射液体，从而快速降低塔内烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成；经过急冷塔降温处理后的烟气进入火星***4，除去烟气中夹杂的燃烧物，避免其灼伤布袋；经过火星***4的烟气与活性炭喷射装置5喷射的活性炭在烟道中混合，吸附烟气中的重金属、二噁英和呋喃等污染物；随后，经过活性炭喷射装置5处理后的烟气进入布袋除尘器，进一步去除烟气中夹杂的颗粒物、喷入的活性炭以及未完全燃烧的油烟；经过布袋除尘器6处理后的烟气进入换热器8降温后进入低温等离子反应装置9，低温等离子体反应装置9 在等离子电源12的作用下，产生大量的高能电子和活性粒子，活性粒子将烟气中不易吸收的NO转化为易被碱性物质吸收的NO2、N2O5和HNO3，部分的SO2也被转化为H2SO4及其它小分子酸，二噁英被转化成化成CO2、 HCl等小分子；经低温等离子反应装置9处理后的烟气进入吸收装置10，吸收装置10捕集烟气中的酸性物质以及残余有毒物，最终实现烟气的深度净化；深度净化后的烟气经换热器8加热后通过烟囱14外排。
由此可见，本发明的处理装置能够实现组成复杂，且含恶臭气体、硫化物、氮氧化物、二噁英较多污染物的火化机焚烧烟气的深度净化，实现火化机焚烧烟气的超低排放；同时，该处理装置具有结构简单、投资、设备运行和体系维护费用较低等优点。
于本实施例中，急冷塔1内设有急冷喷淋***2，急冷喷淋***2向进入急冷塔1内的烟气喷射液体，用于快速降低烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成。
于本实施例中，吸收装置10的下端还设有废液出口30，废液出口30 通过回流管29与急冷喷淋***相通，回流管29上设有提升泵13，提升泵 13用于输送部分废液至急冷塔内，所述废液为在吸收装置10中与烟气反应后的喷淋液；该设置充分利用了吸收装置中的喷淋液，实现了喷淋液的循环使用，节约了成本。
于其他实施例中，急冷喷淋***可以包括储液箱和泵，通过泵把储液箱内的液体喷射至急冷塔内。
如图3所示，于本实施例中，急冷塔的入口3内设置有均布板16，确保烟气换热器装置反应本体的气流均布系数小于0.20。
于本实施例中，还包括收灰装置7，通过管道24与布袋除尘器6的排灰口19相连接，用于收集排灰口排出的底灰，便于灰尘的集中处理。
于本实施例中，换热器8后设有与冷气出口23连接的引风机11，引风机11用于输送烟气至烟囱14，引风机11用于克服整个***产生的阻力，实现净化烟气的充分排放，整个***是指急冷塔、火星***、布袋除尘器、低温等离子反应装置、换热器以及吸收装置组成的***。
于本实施例中，换热器8的冷气入口22靠近换热器的热气出口21，冷气出口23靠近热气入口20，换热器合理利用布袋除尘器处理后的烟气的高温烟气对最后排放前的净化烟气进行加热，达到合理利用资源，减少能源消耗的目的。
于本实施例中，低温等离子反应装置9的顶部设有等离子电源12，低温等离子体反应装置9在等离子电源12的作用下，产生大量的高能电子和活性粒子，活性粒子将烟气中不易吸收的NO转化为易被碱性物质吸收的NO2、N2O5和HNO3，部分的SO2也被转化为H2SO4及其它小分子酸，二噁英被转化成化成CO2、HCl等小分子；等离子电源的工作频率为 300-500Hz，工作电压为80-90kV。
实际运用中，等离子电源12的工作频率优选为400Hz；等离子电源 12的工作电压优选为85kV。
实际运用中，低温等离子反应装置9可以通过调节等离子体放电反应装置的数量，调节延期停留时间，确保火化机焚烧烟气在低温等离子体反应装置9放电反应区中的停留时间选择2.0-3.0s，进一步优选停留时间为 2.0-2.5s。
于本实施例中，低温等离子体反应装置9设置在布袋除尘器6和换热器8之后，该设置能够最大限度的排除烟气颗粒物对放电反应的影响，同时有效的将烟气温度降至等离子体处理的最佳温度，进一步提高了体系对污染物的去除效率。
于本实施例中，布袋除尘器6的布袋材质为PTFE，该材质耐高温、抗酸碱、抗油污能够很好的捕集烟气中的酸性物质以及焚烧物等，进一步增强布袋的使用寿命。
于本实施例中，火化机焚烧烟气通过布袋除尘器6的速度为0.8-1.0 m/min。
实际运用时，布袋除尘器6是利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使烟气得到净化。
于本实施例中，吸收装置10包括从下到上依次设置的填料层28、喷淋层27、吸水层26和除雾层25，喷淋层27由喷淋***(图中省略未画) 通过循环泵抽吸碱液通过喷淋头(图中未示出)向下喷淋。经过低温等离子反应装置9处理后的烟气通过吸收装置10的入口进入，通过吸收装置下部的填料层28进入喷淋层27，在填料层28与喷淋层27之间与碱液发生气液反应，进一步脱除酸性气体和固体灰尘颗粒。此时，与烟气反应后的喷淋液会沉降至吸收装置的底部，部分喷淋液在提升泵的作用下经回流管运输至急冷塔内，用于喷淋急冷塔内的烟气。吸收装置上部的吸水层26 用于促进烟气内部水滴冷凝回流，降低烟气的温度，最顶部设置的除雾层 25能够去除雾滴，减少烟气中的含水量。吸收装置中填料层的设置用于增加孔隙，增大喷淋液在吸收塔内的停留时间和停流量，分流气体，同时增加气液接触面积。
于本实施例中，经过吸收装置10深度净化后的烟气流入换热器8中进行升温处理，在换热器8内与流出布袋除尘器6的高温烟气进行热交换，降低了换热器的能耗，同时减少了烟囱出口白色烟雾的产生。
本实施例中还提供了一种火化机焚烧烟气的处理方法，利用本实施例 2的处理装置进行实施，包括以下步骤：
A、将火化机焚烧烟气输送至急冷塔进行处理，所述急冷塔用于快速降低烟气温度以及扼制二噁英的低温合成；
B、经过步骤A处理后的烟气通入火星***，火星***用于捕集烟气中的燃烧物；
C、经过步骤B处理后的烟气通入直形烟道，活性炭喷射装置向直形烟道内喷射活性炭与烟气混合，用于吸附烟气中的二噁英和重金属；
D、经过步骤C处理后的烟气通入布袋除尘器，布袋除尘器利用滤料捕集烟气中夹杂的颗粒物以及活性炭；
E、经过步骤D处理后的烟气通入换热器与经过吸收装置处理后的净化烟气在换热器内进行热交换；
F、经过步骤E处理后的烟气通入低温等离子反应装置，低温等离子体反应装置用于产生脱硝脱硫所需的活性粒子，促使烟气中的污染物发生氧化还原反应；
G、经过步骤F处理后的烟气通入吸收装置，吸收装置用于捕集经低温等离子体反应装置处理的烟气中的酸性物质以及残余有毒物质，获得净化烟气；
H、经过步骤G处理后的净化烟气通入换热器，经过升温处理后外排。
本发明通过将火化机焚烧的烟气输入至急冷塔内，通过急冷塔内的急冷喷淋***向塔内的烟气喷射液体，从而快速降低塔内烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成；经过急冷塔降温处理后的烟气进入火星***，除去烟气中夹杂的燃烧物，避免其灼伤布袋；经过火星***的烟气与活性炭喷射装置喷射的活性炭在烟道中混合，吸附烟气中的重金属、二噁英和呋喃等污染物；随后，经过活性炭喷射装置处理后的烟气进入布袋除尘器，进一步去除烟气中夹杂的颗粒物、喷入的活性炭以及未完全燃烧的油烟；经过布袋除尘器处理后的烟气进入换热器降温后进入低温等离子反应装置，低温等离子体反应装置在等离子电源的作用下，产生大量的高能电子和活性粒子，活性粒子将烟气中不易吸收的NO转化为易被碱性物质吸收的NO2、N2O5和HNO3，部分的SO2也被转化为H2SO4及其它小分子酸，二噁英被转化成化成CO2、HCl等小分子；经低温等离子反应装置处理后的烟气进入吸收装置，吸收装置捕集烟气中的酸性物质以及残余有毒物，最终实现烟气的深度净化；深度净化后的烟气经换热器加热后通过烟囱外排。由此可见，本发明的处理装置能够实现组成复杂，且含恶臭气体、硫化物、氮氧化物、二噁英较多污染物的火化机焚烧烟气的深度净化，实现火化机焚烧烟气的超低排放；同时，该处理装置具有结构简单、投资、设备运行和体系维护费用较低等优点。
于本实施例中，步骤A中急冷塔内的急冷喷淋***在1.8s内将火化机焚烧烟气温度降温至160-180℃，能够在降低烟气温度的同时，扼制二噁英的低温合成。
于本实施例中，步骤D中火化机焚烧烟气通入布袋除尘器的速度为 0.8-1.0m/min，该设置使布袋除尘器能够快速且充分的捕集烟气中夹杂的颗粒物以及活性炭。
于本实施例中，步骤F中火化机焚烧烟气在低温等离子反应装置中的放电反应区中的停留时间为2.0-2.5s。
于本实施例中，步骤F中低温等离子反应装置的等离子电源的工作频率为300-500Hz；工作电压为80-90kV。
于本实施例中，步骤G中吸收装置中的喷淋头喷出的碱性溶液，其 pH控制在7.0-7.5，碱性溶液可以为氢氧化钠和碳酸钠溶液。
为了能够更好的说明本发明处理装置对火化机焚烧烟气的处理效果，尤其是本发明处理装置中低温等离子反应装置中不同的等离子电源的工作频率、工作电压和布袋除尘器中不同的布袋滤速对火化机焚烧烟气的处理效果的影响。本发明取某殡仪馆一台火化机焚烧烟气作为实施，实施例 3-6的烟气数值为急冷塔之后的烟气参数，烟气量为5000m3/h，含氧量 14-18％，含水率15-20％，恶臭浓度5600，SO2均值浓度60mg/Nm3，NOx均值浓度120mg/Nm3，烟尘均值160mg/Nm3，二噁英均值2.0ng TEQ/Nm3，烟气温度172℃，同时，均采用本发明实施例2的处理装置进行处理。
实施例3
取某殡仪馆一台火化机焚烧烟气作为实施，烟气数值为急冷塔之后的烟气参数，烟气量为5000m3/h，含氧量14-18％，含水率15-20％，恶臭浓度5600，SO2均值浓度60mg/Nm3，NOx均值浓度120mg/Nm3，烟尘均值 160mg/Nm3，二噁英均值2.0ng TEQ/Nm3，烟气温度172℃，采用如上述的火化机焚烧烟气的处理装置进行处理，其中选择在低温等离子体反应装置中等离子电源的工作频率和工作电压均为零。
具体处理步骤如下：将上述火化机焚烧的烟气由入口输送至急冷塔内，通过急冷塔内的急冷喷淋***向塔内的烟气喷射液体，从而快速降低塔内烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成；经过急冷塔降温处理后的烟气进入火星***，除去烟气中夹杂的燃烧物，避免其灼伤布袋；经过火星***的烟气与活性炭喷射装置喷射的活性炭在烟道中混合，吸附烟气中的重金属、二噁英和呋喃等污染物；随后，经过活性炭喷射装置处理后的烟气进入布袋除尘器，进一步去除烟气中夹杂的小颗粒物和未完全燃烧的油烟；经过布袋除尘器处理后的烟气进入换热器降温后进入低温等离子反应装置，低温等离子体反应装置在等离子电源的作用下，产生大量的高能电子和活性粒子，活性粒子将烟气中不易吸收的NO转化为易被碱性物质吸收的NO2、N2O5和HNO3，部分的SO2也被转化为H2SO4及其它小分子酸，二噁英被转化成化成CO2、HCl等小分子；经低温等离子反应装置处理后的烟气进入吸收装置，吸收装置捕集烟气中的酸性物质以及残余有毒物，最终实现烟气的深度净化；深度净化后的烟气经换热器加热后通过烟囱外排。
实施例4
取某殡仪馆一台火化机焚烧烟气作为实施，烟气数值为急冷塔之后的烟气参数，烟气量为5000m3/h，含氧量14-18％，含水率15-20％，恶臭浓度5600，SO2均值浓度60mg/Nm3，NOx均值浓度120mg/Nm3，烟尘均值 160mg/Nm3，二噁英均值2.0ng TEQ/Nm3，烟气温度172℃，采用如上述的火化机焚烧烟气的处理装置进行处理，其中选择在低温等离子体反应装置中等离子电源的工作频率300Hz，布袋滤速为1.0m/min，工作电压分别为80kV、85kV、90kV。
实施例5
取某殡仪馆一台火化机焚烧烟气作为实施，烟气数值为急冷塔之后的烟气参数，烟气量为5000m3/h，含氧量14-18％，含水率15-20％，恶臭浓度5600，SO2均值浓度60mg/Nm3，NOx均值浓度120mg/Nm3，烟尘均值 160mg/Nm3，二噁英均值2.0ng TEQ/Nm3，烟气温度172℃，采用如上述的火化机焚烧烟气的处理装置进行处理，其中选择在低温等离子体反应装置中等离子电源的工作频率400Hz，布袋滤速为0.8m/min，工作电压分别为80kV、85kV、90kV。
实施例6
取某殡仪馆一台火化机焚烧烟气作为实施，烟气数值为急冷塔之后的烟气参数，烟气量为5000m3/h，含氧量14-18％，含水率15-20％，恶臭浓度5600，SO2均值浓度60mg/Nm3，NOx均值浓度120mg/Nm3，烟尘均值 160mg/Nm3，二噁英均值2.0ng TEQ/Nm3，烟气温度172℃，采用如上述的火化机焚烧烟气的处理装置进行处理，其中选择在低温等离子体反应装置中等离子电源的工作频率500Hz，布袋滤速为0.8m/min，工作电压分别为80kV、85kV、90kV。
表1实施例中不同参数对烟气处理效果表
由实施例3-6以及表中数据可知，本发明中等离子电源的工作条件直接影响火化机焚烧烟气的处理效果，等离子电源的工作频率与工作电压的限定直接降低了最终排出的烟气中SO2、NOx、二噁英的浓度以及恶臭的程度，尤其是等离子电源的工作频率为400Hz、工作电压为85kV时，上述污染物的浓度降低的幅度最大。由此可见，本发明的处理装置通过将传统工艺与等离子体的结合，不仅扩展了烟气的处理范围以及处理效率，能够处理传统工艺体系无法处理的组成复杂且含恶臭气体、硫化物、氮氧化物、二噁英较多的烟气。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种火化机焚烧烟气的处理装置，其特征在于，包括：
急冷塔，具有入口和出口，所述急冷塔的入口用于接收火化机焚烧后的烟气；
火星***，具有入口和出口，所述火星***的入口通过烟道与所述急冷塔的出口相通，所述火星***用于捕集经过急冷塔处理后的烟气中夹杂的燃烧物；
布袋除尘器，具有烟气入口、烟气出口和排灰口，所述烟气入口通过直形烟道与所述火星***的出口相通；所述布袋除尘器与所述火星***之间设有活性炭喷射装置，所述活性炭喷射装置通过喷管与直形烟道相通，所述活性炭喷射装置用于吸附经火星***处理后的烟气中的二噁英以及重金属；
换热器，具有热气入口、热气出口、冷气入口和冷气出口，所述换热器的热气入口通过烟道与所述布袋除尘器的烟气出口相通；所述换热器的冷气出口通过烟道与烟囱连接；
吸收装置，具有位于下端的入口和位于上端的出口，所述吸收装置的入口通过主烟道与所述换热器的热气出口相通，所述吸收装置的出口通过烟道与所述换热器的冷气入口相通；所述吸收装置用于捕集经过换热器处理后的烟气中的酸性物质以及残余有毒物质。
2.如权利要求1所述的火化机焚烧烟气的处理装置，其特征在于，该处理装置还包括低温等离子反应装置，所述低温等离子反应装置设于所述换热器与所述吸收装置之间，所述低温等离子反应装置具有入口和出口，所述低温等离子反应装置的入口通过烟道与所述换热器的热气出口相通；所述低温等离子反应装置的出口通过烟道与所述吸收装置的入口相通；所述低温等离子反应装置用于产生脱硝脱硫所需的活性粒子，促使经过换热器处理的烟气中的污染物发生氧化还原反应。
3.如权利要求2所述的火化机焚烧烟气的处理装置，其特征在于，所述急冷塔内设有急冷喷淋***，所述急冷喷淋***向进入所述急冷塔内的烟气喷射液体，用于快速降低烟气的温度以及扼制二噁英的低温合成。
4.如权利要求3所述的火化机焚烧烟气的处理装置，其特征在于，所述吸收装置的下端还设有废液出口，所述废液出口通过回流管与所述急冷喷淋***相通，所述回流管上设有提升泵，所述提升泵用于输送部分废液至急冷塔内。
5.如权利要求2所述的火化机焚烧烟气的处理装置，其特征在于，还包括收灰装置，通过管道与所述布袋除尘器的排灰口相连接，用于收集排灰口排出的底灰；所述换热器后设有与换热器的冷气出口连接的引风机，所述引风机用于输送烟气至所述烟囱。
6.如权利要求1所述的火化机焚烧烟气的处理装置，其特征在于，该处理装置还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器具有入口和出口，所述臭氧发生器的入口通过连接管与氧气瓶的气体出口相连；所述臭氧发生器的出口通过烟道与主烟道相通，用于向主烟道内提供适量的臭氧以氧化有机污染物。
7.一种火化机焚烧烟气的处理方法，其特征在于，利用权利要求2～5任意一项所述的火化机焚烧烟气的处理装置进行实施，所述处理方法，包括以下步骤：
A、将火化机焚烧烟气输送至急冷塔进行处理，所述急冷塔用于快速降低烟气温度以及扼制二噁英的低温合成；
B、经过步骤A处理后的烟气通入火星***，所述火星***用于捕集烟气中的燃烧物；
C、经过步骤B处理后的烟气通入直形烟道，活性炭喷射装置向直形烟道内喷射活性炭与烟气混合，用于吸附烟气中的二噁英和重金属；
D、经过步骤C处理后的烟气通入布袋除尘器，布袋除尘器利用滤料捕集烟气中夹杂的颗粒物以及活性炭；
E、经过步骤D处理后的烟气通入换热器与经过吸收装置处理后的净化烟气在换热器内进行热交换；
F、经过步骤E处理后的烟气通入低温等离子反应装置，所述低温等离子体反应装置用于产生脱硝脱硫所需的活性粒子，促使烟气中的污染物发生氧化还原反应；
G、经过步骤F处理后的烟气通入吸收装置，吸收装置用于捕集经低温等离子体反应装置处理的烟气中的酸性物质以及残余有毒物质，获得净化烟气；
H、经过步骤G处理后的净化烟气通入换热器，经过升温处理后外排。
8.如权利要求7所述的火化机焚烧烟气的处理方法，其特征在于，步骤A中急冷塔内的急冷喷淋***在1.8s内将火化机焚烧烟气温度降温至160-180℃。
9.如权利要求7所述的火化机焚烧烟气的处理方法，其特征在于，步骤D中火化机焚烧烟气通入布袋除尘器的速度为0.8-1.0m/min。
10.如权利要求7所述的火化机焚烧烟气的处理方法，其特征在于，步骤F中火化机焚烧烟气在低温等离子反应装置中的放电反应区中的停留时间为2.0-2.5s；所述低温等离子反应装置的等离子电源的工作频率为300-500Hz；工作电压为80-90kV。
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