CN112228896A - 一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法。本发明的装置和方法由吸附剂喷入装置、一级除尘装置、细颗粒脱除装置、脱硫装置、脱硫废水浓缩装置、物料混合搅拌装置、混合物料循环流化床焚烧装置等组成。本发明对脱硫废水与有机污染物的脱除和无害化处理效率高、运行成本低、检修和运行维护方便，适用于燃煤、燃油和垃圾焚烧等工业的污染物净化。

Description

一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法，尤其涉及一种由吸附剂喷入装置、一级除尘装置、细颗粒脱除装置、脱硫装置、脱硫废水浓缩装置、物料混合搅拌装置和混合物料循环流化床焚烧装置等组成的工业烟气脱硫废水与有机污染物无害化协同处理的装置和方法。
背景技术
随着我国生态文明新理念和建设水平的日益提升，我国的污染防治攻坚战已进入关键阶段，其中燃煤烟气脱硫废水和燃煤烟气有机污染物的污染治理工作正成为大气污染防控工作的难点。
燃煤烟气脱硫废水因酸性强、盐度高、污染物成分复杂的特点给治理设备和工艺带来极大的难度，工业排放有机污染物种类多样、环境和生态危害大、性质各异，也成为工业烟气污染物控制的难点。目前，我国对于工业烟气脱硫废水与工业烟气有机污染物的控制和处理工艺和技术尚处于初期研发阶段，正在试验应用的工艺和装置也未能起到高效的防控脱除和处理效果，且工艺复杂、运行稳定性较差、设备投资大且运行和维护成本较高。
本发明采用烟气脱硫废水与有机污染物无害化协同处理装置和方法，高效脱除和无害化处理工业烟气脱硫废水与有机污染物。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法，涉及一种由吸附剂喷入装置、一级除尘装置、细颗粒脱除装置、脱硫装置、脱硫废水浓缩装置、物料混合搅拌装置、混合物料循环流化床焚烧装置等紧凑组合的无害化协同处理装置和方法。本发明对脱硫废水与有机污染物的脱除和无害化处理效率高、运行成本低、检修和运行维护方便，适用于燃煤、燃油和垃圾焚烧等工业的污染物净化。
为达到上述目的，本发明的吸附剂喷入装置设置在锅炉尾部高温烟道，所喷入的吸附剂为高钙含碳粉煤灰经活化改性后形成的多孔状、比表面积丰富的颗粒物，具有极强的物化吸附功能。吸附剂经此装置喷入锅炉尾部高温烟道后，其所富含的超细微孔隙、金属氧化物催化位等对高温烟气中的有机污染物及其前驱体起到强烈的物化吸附作用，且吸附剂喷射入烟道后，均匀地弥散在烟气中，对烟气中的有机污染物及其前驱体的物化吸附捕集效率高、效果好。
为达到上述目的，本发明的一级除尘装置作为预除尘装置，烟气中的大部分大颗粒粉尘被一级除尘装置捕获，剩余包括高钙含碳粉煤灰在内的细颗粒物随烟气进入到细颗粒脱除装置中被脱除收集后，经细颗粒输送管道进入物料混合搅拌装置。
为达到上述目的，本发明的脱硫装置排出的脱硫废水经脱硫废水输送管道进入脱硫废水浓缩装置进行减量浓缩。经处理后的洁净烟气经净烟气出口烟道排入大气。
为达到上述目的，经锅炉燃烧产生的锅炉灰渣经锅炉灰渣输送管道进入物料混合搅拌装置。
为达到上述目的，本发明的物料混合搅拌装置中，经浓缩的脱硫废水浓缩液、包括吸附有机污染物及其前驱体的高钙含碳粉煤灰吸附剂在内的细颗粒物、锅炉灰渣等三种物料被充分混合搅拌，高钙含碳粉煤灰中的钙质成分与脱硫废水浓缩液中的酸性成分会发生反应，可降低脱硫废水浓缩液的酸度，减少对后续处理设备的腐蚀。同时，脱硫废水浓缩液作为高粘性物质，会充分团聚粘合细颗粒物，减少其二次进入环境中的几率，并充分提高了其在混合物料循环流化床焚烧装置中的燃烧效率。经充分混合搅拌后的物料经混合物料输送管道进入混合物料循环流化床焚烧装置被完全无害化焚烧处理。焚烧处理后的洁净烟气经净烟气出口烟道排入大气。
为达到上述目的，本发明的物料混合搅拌装置通过细颗粒输送管道与细颗粒脱除装置连接，通过脱硫废水浓缩液输送管道与脱硫废水浓缩装置连接，经锅炉燃烧产生的锅炉灰渣经锅炉灰渣输送管道进入物料混合搅拌装置。
本发明的吸附剂喷入装置运行时，根据工业烟气中有机污染物及其前驱体种类和含量的不同，吸附剂的喷入量在60-95mg/Nm3范围内选取。
本发明的吸附剂为具有一定含碳量的高钙粉煤灰经改性活化后形成的多孔状、比表面积丰富的颗粒物，同时具有物理和化学吸附功能。其平均粒径在25μm左右，比表面积＞50m2/g，飞灰氧化钙含量在7%-8%左右，飞灰含碳量在5%-6%左右。
与现有技术相比，本发明具有以下特点。
（1）由于采用了脱硫废水与有机污染物无害化协同处理装置和方法，对脱硫废水和有机污染物的脱除及处理效率高。采用本发明的工业烟气脱硫废水与有机污染物无害化协同处理的装置和方法，脱硫废水与有机污染物完全无害化处理率≥99%、有机污染物脱除效率≥95%。
（2）由于采用的高钙含碳吸附剂由具有一定含碳量的高钙粉煤灰作为载体，运行成本低。
（3）本发明结构紧凑，同时具有检修和运行维护方便等特点。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明专利的主剖视示意图。
图中：1. 锅炉、2. 锅炉尾部高温烟道、3. 吸附剂喷入装置、4. 一级除尘装置、5.细颗粒脱除装置、6.脱硫装置、7. 净烟气出口烟道、8.锅炉灰渣输送管道、9. 细颗粒输送管道、10. 脱硫废水输送管道、11、脱硫废水浓缩装置、12.脱硫废水浓缩液输送管道、13.物料混合搅拌装置、14.混合物料输送管道、15.混合物料循环流化床焚烧装置。
具体实施方式
在图1中沿气流方向依次设置有吸附剂喷入装置（3）、一级除尘装置（4）、细颗粒脱除装置（5）和脱硫装置（6）。物料混合搅拌装置（13）通过细颗粒输送管道（9）与细颗粒脱除装置（5）相连接，通过脱硫废水浓缩液输送管道（12）与脱硫废水浓缩装置（11）相连接，通过锅炉灰渣输送管道（8）与锅炉（1）相连接，通过混合物料输送管道（14）与混合物料循环流化床焚烧装置（15）相连接。脱硫废水浓缩装置（11）通过脱硫废水输送管道（10）与脱硫装置（6）相连接。
当本发明的装置和方法处在工作状态时，经活化改性的高钙含碳粉煤灰吸附剂经吸附剂喷入装置（3）喷入锅炉尾部高温烟道（2），吸附剂均匀地弥散在烟气中，吸附剂所富含的超细微孔隙、金属氧化物催化位等对高温烟气中的有机污染物及其前驱体起到强烈的物化吸附作用。经锅炉（1）燃烧产生的锅炉灰渣经锅炉灰渣输送管道（8）进入物料混合搅拌装置（13），经减量后的脱硫废水浓缩液经脱硫废水浓缩液输送管道（12）进入物料混合搅拌装置（13），包括高钙含碳粉煤灰在内的细颗粒物经细颗粒输送管道（9）进入物料混合搅拌装置（13）。物料混合搅拌装置（13）中，经浓缩的脱硫废水浓缩液、包括吸附有机污染物及其前驱体的高钙含碳粉煤灰吸附剂在内的细颗粒物、锅炉灰渣等三种物料被充分混合搅拌，高钙含碳粉煤灰中的钙质成分与脱硫废水浓缩液中的酸性成分会发生反应，可降低脱硫废水浓缩液的酸度，减少对后续处理设备的腐蚀。同时，脱硫废水浓缩液作为高粘性物质，会充分团聚粘合细颗粒物，减少其二次进入环境中的几率，并充分提高其在混合物料循环流化床焚烧装置（15）中的燃烧效率。经充分混合搅拌后的物料经混合物料输送管道（14）进入混合物料循环流化床焚烧装置（15）被完全无害化焚烧处理。处理后的洁净烟气经净烟气出口烟道（7）排入大气。
上述仅为本发明的具体实施方式，本发明的技术特征并非局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内所作的变化或修饰均应纳入本发明的专利范围之中。

Claims (6)

1.一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法，由吸附剂喷入装置、一级除尘装置、细颗粒脱除装置、脱硫装置、脱硫废水浓缩装置、物料混合搅拌装置和混合物料循环流化床焚烧装置等组成，其特征在于：沿气流方向依次设置吸附剂喷入装置、一级除尘装置、细颗粒脱除装置和脱硫装置。
2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法，其特征在于：物料混合搅拌装置通过细颗粒输送管道与细颗粒脱除装置相连接。
3.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法，其特征在于：物料混合搅拌装置通过脱硫废水浓缩液输送管道与脱硫废水浓缩装置相连接。
4.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法，其特征在于：物料混合搅拌装置通过混合物料输送管道与混合物料循环流化床焚烧装置相连接。
5.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法，其特征在于：脱硫废水浓缩装置通过脱硫废水输送管道与脱硫装置相连接。
6.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫废水与有机污染物协同处理的装置和方法，其特征在于：吸附剂喷入装置所喷入的吸附剂为高钙含碳粉煤灰经活化改性后形成的多孔状、比表面积丰富的颗粒物，具有极强的物化吸附功能，其平均粒径在25μm左右，比表面积＞50m2/g，飞灰氧化钙含量在7%-8%左右，飞灰含碳量在5%-6%左右。
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