公布日：2023.11.21
申請日：2023.09.26
分類號：B01D53/56(2006.01)I;B01D53/78(2006.01)I;B01D53/44(2006.01)I;B01D53/04(2006.01)I;B01D50/40(2022.01)I;B01D53/70(2006.01)I;B01D53/86(2006.01)I;
B01D53/68(2006.01)I;B01D53/50(2006.01)I;F23J15/04(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種新型火化機尾氣濕法處理工藝方法及裝置，包括如下步驟：(1)遺體在火化爐主燃室內(nèi)焚化，將霧化后的尿素溶液噴入二燃室內(nèi)熱解，抑制二噁英生成的同時進(jìn)行SNCR脫硝反應(yīng)；(2)焚燒后的高溫?zé)煔庖来瓮ㄟ^污泥干化段、尿素溶液熱解器、旋風(fēng)除塵器和GGH換熱器中逐級降溫并除塵；(3)高溫?zé)煔馔ㄈ胍惑w化尾氣凈化裝置中依次經(jīng)湍沖逆噴急冷洗滌和文丘里洗滌兩級洗滌凈化處理；(4)一體化凈化處理后的低溫凈化煙氣經(jīng)GGH換熱器升溫后，通入催化還原反應(yīng)器，反應(yīng)后由引風(fēng)機抽入煙囪排放。本發(fā)明具有脫除多組份煙氣污染物的能力，可同步高效脫除煙塵、SO2、SO3、HCl、氮氧化物、二噁英、重金屬等污染物，且實現(xiàn)了污水零排放，性能穩(wěn)定可靠。
權(quán)利要求書
1.一種新型火化機尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)遺體在火化爐的主燃室內(nèi)焚化，霧化后的尿素溶液通過二燃室的尿素噴槍噴入火化爐爐膛內(nèi)熱解，抑制二噁英生成的同時并進(jìn)行SNCR脫硝反應(yīng)；(2)焚燒后的高溫?zé)煔庖来瓮ㄟ^污泥干化段、尿素溶液熱解器、旋風(fēng)除塵器和GGH換熱器中逐級降溫并除塵；(3)逐級降溫及除塵后的高溫?zé)煔馔ㄈ胍惑w化尾氣凈化裝置中依次經(jīng)湍沖逆噴急冷洗滌和文丘里洗滌兩級洗滌凈化，將尾氣一體化凈化處理；(4)一體化凈化處理后的低溫凈化煙氣通過所述GGH換熱器升溫后，通入催化還原反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，反應(yīng)后的凈化煙氣由引風(fēng)機抽入煙囪排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，所述步驟(1)中，火化爐爐膛內(nèi)的氧含量控制為4％～6％，爐膛內(nèi)壓力控制在-50～-10Pa的微負(fù)壓條件下，優(yōu)選為-20～-10Pa的微負(fù)壓條件；火化爐爐膛內(nèi)的溫度在850～1000℃區(qū)間內(nèi)，燃燒后煙氣在爐內(nèi)二燃室的停留時間不少于2秒，為SNCR脫硝工藝提供優(yōu)良的反應(yīng)條件，同時減少有機污染物VOCs和二噁英的生成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，所述步驟(2)中，離開火化爐焚燒后的高溫?zé)煔獾臏囟葹?/span>850±20℃，進(jìn)入所述污泥干化段，來自所述一體化尾氣凈化裝置的冷卻含塵漿液經(jīng)壓縮空氣霧化后通過含塵漿液噴槍噴入所述污泥干化段中，利用高溫?zé)煔獾臒崮軐⒑瑝m漿液中的水分蒸發(fā)，漿液中的煙塵干化后生成固體顆粒物，高溫?zé)煔鈱崿F(xiàn)初步降溫，溫度降至670±20℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，所述步驟(2)中，離開所述污泥干化段的高溫?zé)煔膺M(jìn)入所述尿素溶液熱解器，利用壓縮空氣將尿素溶液霧化送入所述尿素溶液熱解器內(nèi)與高溫?zé)煔忾g壁式換熱，利用高溫?zé)煔獾臒崮軐㈧F化的尿素溶液分解為氣氨，送入后續(xù)催化還原反應(yīng)器作為脫硝還原劑參與SCR反應(yīng)，同時脫除二噁英。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，所述步驟(2)中，離開所述尿素溶液熱解器的高溫?zé)煔馇邢蜻M(jìn)入所述旋風(fēng)除塵器，脫除煙氣中的煙塵，并收集于所述旋風(fēng)除塵器底端的灰桶內(nèi)；所述煙塵包括來自所述污泥干化段內(nèi)漿液干化后的煙塵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，所述步驟(2)中，離開所述旋風(fēng)除塵器的高溫?zé)煔獾臏囟葹?/span>660±20℃，進(jìn)入所述GGH換熱器內(nèi)與來自一體化尾氣凈化裝置排出的低溫凈化煙氣進(jìn)行氣氣換熱，經(jīng)GGH換熱后的高溫?zé)煔鉁囟冉抵?/span>500±20℃，而后送入所述一體化尾氣凈化裝置中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，所述步驟(3)中配制濃度為10％～30％的堿溶液送至所述一體化尾氣凈化裝置下部的漿液池中，漿液循環(huán)泵從所述漿液池抽出漿液，送入漿液換熱器中冷卻降溫后送至所述一體化尾氣凈化裝置中的湍沖逆噴段的逆噴噴嘴處和主塔的文丘里洗滌器上方的噴淋噴嘴處，為兩級煙氣洗滌提供漿液；經(jīng)所述GGH換熱器的高溫?zé)煔庾陨舷蛳逻M(jìn)入所述一體化尾氣凈化裝置的湍沖逆噴段，冷卻漿液由所述逆噴噴嘴向上噴出液體，與向下流動的高溫?zé)煔鈴娏彝臎_接觸，產(chǎn)生顆粒捕集、脫重金屬、反應(yīng)吸收脫硫脫酸和氣體急冷等作用，達(dá)到氣體洗滌凈化處理效果，進(jìn)入湍沖逆噴段的高溫?zé)煔庠诓淮笥?/span>1秒的時間，被急冷降溫至80℃以下，抑制了二噁英的再生成；高溫?zé)煔饨?jīng)湍沖逆噴洗滌段后進(jìn)入所述一體化尾氣凈化裝置的主塔，自下而上流經(jīng)主塔內(nèi)的由若干文丘里管組成的文丘里洗滌器，先通過文丘里管的收縮管和喉管，煙氣中的細(xì)微塵粒與液滴或細(xì)微塵粒之間發(fā)生激烈的碰撞、凝聚；而后通過文丘里管的擴散管，快速凝聚成較大粒徑的含塵液滴，接著通過文丘里洗滌器上方噴淋噴嘴噴淋出的冷卻漿液捕集下來；經(jīng)過兩級洗滌凈化后的煙氣經(jīng)主塔上部設(shè)置的折流板除霧器除去煙氣所攜帶的水霧后，排出所述一體化尾氣凈化裝置；兩級洗滌凈化的冷卻漿液分別與煙氣接觸作用后形成不同濃度的含塵漿液，最后均匯入漿液池中，通過所述漿液循環(huán)泵和漿液換熱器在所述一體化尾氣凈化裝置中形成漿液循環(huán)，控制循環(huán)漿液的pH值在6～9之間，以保證脫硫脫酸效率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，根據(jù)所述折流板除霧器的壓差變化定期或不定期地通過折流板除霧器的上方或下方設(shè)置的除霧器水沖洗噴嘴對折流板除霧器沖洗，洗脫除霧器表面附著的水霧和細(xì)微顆粒，同時保證漿液池的液位和降低二級洗滌漿液的濃度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，所述步驟(4)中，一體化凈化處理后的低溫凈化煙氣的溫度為60±20℃，進(jìn)入所述GGH換熱器中與高溫?zé)煔鈸Q熱升溫，溫度升至160℃以上；而后進(jìn)入所述催化還原反應(yīng)器中，凈化煙氣經(jīng)氣流均布后，在反應(yīng)器內(nèi)的催化劑的作用下，催化反應(yīng)同時脫除氮氧化物和二噁英及有機污染物VOCs；所述催化還原反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度為160～220℃，優(yōu)選為180～200℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣濕法處理工藝方法，其特征在于，一體化凈化處理后的低溫凈化煙氣先經(jīng)過吸附反應(yīng)器吸附凈化后再進(jìn)入所述GGH換熱器內(nèi)與高溫?zé)煔鈸Q熱；所述吸附反應(yīng)器設(shè)置為兩個并聯(lián)，一開一備，當(dāng)一個吸附反應(yīng)器在工作吸附時，另一個吸附反應(yīng)器脫附再生；所述吸附反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置濾料或活性炭/焦作為吸附介質(zhì)；循環(huán)風(fēng)機和再生空氣預(yù)熱器用于催化還原反應(yīng)器保溫與吸附反應(yīng)器中吸附介質(zhì)的再生，所述循環(huán)風(fēng)機抽入空氣和/或來自催化還原反應(yīng)器的部分凈化煙氣通過所述再生空氣預(yù)熱器預(yù)熱到180℃，在白天火化爐工作時，預(yù)熱氣通入一個吸附反應(yīng)器中將吸附反應(yīng)器內(nèi)的濾料或活性炭/焦再生，再生后產(chǎn)生的解析氣送入所述火化爐中將解析氣中的污染物燃燒分解；在夜晚火化爐停工時，為保證催化還原反應(yīng)器所需溫度，所述預(yù)熱氣作為保溫循環(huán)氣返回所述催化還原反應(yīng)器中循環(huán)加熱。
11.一種新型火化機尾氣濕法處理裝置，其特征在于，所述裝置包括火化爐、逐級降溫除塵系統(tǒng)、一體化尾氣凈化裝置、催化還原反應(yīng)器和引風(fēng)機、煙囪，其中：所述火化爐包括連通的主燃室和二燃室，爐膛上設(shè)置燒嘴和若干進(jìn)風(fēng)口；所述二燃室內(nèi)設(shè)置尿素噴槍；所述逐級降溫除塵系統(tǒng)包括依次連接的污泥干化段、尿素溶液熱解器、旋風(fēng)除塵器和GGH換熱器，所述污泥干化段的煙氣進(jìn)口與所述火化爐的煙氣出口連通；所述一體化尾氣凈化裝置包括主塔和底端與所述主塔連通的湍沖逆噴段，所述湍沖逆噴段的頂部為一體化尾氣凈化裝置煙氣進(jìn)口，與所述GGH換熱器的高溫?zé)煔獬隹谶B通，內(nèi)部設(shè)有若干向上的逆噴噴嘴；所述主塔的頂部為一體化尾氣凈化裝置煙氣出口，底部作為漿液池，內(nèi)部從下至上依次設(shè)有文丘里洗滌器、噴淋噴嘴、折流板除霧器；所述漿液池通過循環(huán)漿液泵和漿液換熱器與所述逆噴噴嘴和噴淋噴嘴連通；所述一體化尾氣凈化裝置煙氣出口與所述GGH換熱器的低溫?zé)煔膺M(jìn)口連通，所述GGH換熱器的低溫?zé)煔獬隹谝来闻c所述催化還原反應(yīng)器、所述引風(fēng)機和所述煙囪連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的尾氣濕法處理裝置，其特征在于，所述尿素噴槍的進(jìn)口與尿素溶液罐和空氣壓縮機連通；所述污泥干化段的側(cè)壁設(shè)有若干含塵漿液噴槍，所述含塵漿液噴槍的進(jìn)口與所述漿液換熱器的漿液出口和所述空氣壓縮機連通；所述尿素溶液熱解器的尿素溶液進(jìn)口與所述尿素溶液罐和空氣壓縮機連通，尿素溶液熱解器的氨氣出口與所述催化還原反應(yīng)器的進(jìn)口連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的尾氣濕法處理裝置，其特征在于，所述催化還原反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有氣流均布裝置和若干層寬溫催化劑，所述氣流均布裝置包括導(dǎo)流格柵和整流格柵，用于確保煙氣分布均勻，所述寬溫催化劑為一種低溫耐硫鉬釩鈦系催化劑，起活溫度≥160℃，該寬溫催化劑處理煙氣溫度寬，既能催化消除NOx，同時也能氧化去除二噁英和有機污染物VOCs。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新型火化機尾氣濕法處理工藝方法及其裝置。本發(fā)明工藝流程短，污水零排放，具有脫除多組份煙氣污染物的能力，可同步高效脫除煙塵、SO2、SO3、HCl、氮氧化物、二噁英、重金屬等污染物，且系統(tǒng)簡潔可靠，性能穩(wěn)定，投資、運行成本和能耗低。
本發(fā)明的第一個目的是提供一種新型火化機尾氣濕法處理工藝方法，所述濕法處理工藝方法主要包括如下步驟：
(1)火化爐焚燒階段：遺體在火化爐的主燃室內(nèi)焚化，壓縮空氣將尿素溶液霧化后通過二燃室的尿素噴槍噴入火化爐爐膛內(nèi)熱解生成氨抑制二噁英的生成，同時并進(jìn)行SNCR脫硝反應(yīng)；
(2)逐級降溫及除塵階段：焚燒后的高溫?zé)煔庖来瓮ㄟ^污泥干化段、尿素溶液熱解器、旋風(fēng)除塵器和GGH換熱器中逐級降溫并初步除塵，分別依次與來自一體化尾氣凈化裝置的冷卻含塵漿液接觸干化漿液中的煙塵和煙氣降溫、將霧化的尿素溶液熱解、旋風(fēng)分離包括干化后煙塵顆粒、與一體化尾氣凈化裝置排出的低溫凈化煙氣換熱降溫；
(3)一體化尾氣凈化階段：逐級降溫及除塵后的高溫?zé)煔馔ㄈ胍惑w化尾氣凈化裝置中依次經(jīng)湍沖逆噴急冷洗滌和文丘里洗滌兩級洗滌凈化，同步高效急冷、除塵、脫硫脫酸、脫重金屬；
(4)升溫催化反應(yīng)階段：一體化尾氣凈化后的低溫凈化煙氣通過所述GGH換熱器升溫后，通入催化還原反應(yīng)器中進(jìn)行SCR脫硝反應(yīng)并分解二噁英和有機污染物VOCs，反應(yīng)后的凈化煙氣由引風(fēng)機抽入煙囪排放。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(1)中火化爐爐膛內(nèi)的氧含量控制為4％～6％，爐膛內(nèi)壓力控制在-50～-10Pa的微負(fù)壓條件下，通過高效控氧燃燒，自動控制主燃室和二燃室配風(fēng)，確保主燃室在負(fù)壓狀態(tài)下燃燒充分，二燃室進(jìn)一步燃燒降低煙氣中的一氧化碳、二噁英含量，使火化爐燃燒充分，降低污染物的產(chǎn)生量。
優(yōu)選的，爐膛內(nèi)壓力控制在-20～-10Pa的微負(fù)壓條件下。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(1)中火化爐爐膛內(nèi)的溫度在850～1000℃區(qū)間內(nèi)，燃燒后煙氣在爐內(nèi)二燃室的停留時間不少于2秒，為SNCR脫硝工藝提供優(yōu)良的反應(yīng)條件，同時減少有機污染物VOCs和二噁英的生成。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(2)中離開火化爐焚化后的高溫?zé)煔獾臏囟葹?/span>850±20℃，進(jìn)入所述污泥干化段，所述冷卻含塵漿液經(jīng)壓縮空氣霧化通過含塵漿液噴槍噴入所述污泥干化段中，高溫?zé)煔馀c霧化的含塵漿液接觸碰撞混合，利用高溫?zé)煔獾臒崮軐⒑瑝m漿液中的煙塵干化，生成固體顆粒物，高溫?zé)煔鈱崿F(xiàn)初步降溫，離開所述污泥干化段的高溫?zé)煔獾臏囟冉抵?/span>670±20℃。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(2)中離開所述污泥干化段的高溫?zé)煔膺M(jìn)入所述尿素溶液熱解器，利用壓縮空氣將尿素溶液霧化送入所述尿素溶液熱解器內(nèi)與高溫?zé)煔忾g壁式換熱，利用高溫?zé)煔獾臒崮軐㈧F化的尿素溶液分解為氣氨，送入后續(xù)催化還原反應(yīng)器作為脫硝還原劑參與SCR反應(yīng)，同時脫除二噁英。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(2)中離開所述尿素溶液熱解器的高溫?zé)煔馇邢蜻M(jìn)入所述旋風(fēng)除塵器，脫除煙氣中包括了漿液干化后煙塵并收集于所述旋風(fēng)除塵器底端的灰桶內(nèi)。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(2)中離開所述旋風(fēng)除塵器的高溫?zé)煔獾臏囟葹?/span>660±20℃，進(jìn)入所述GGH換熱器內(nèi)與來自一體化尾氣凈化裝置排出的低溫凈化煙氣進(jìn)行氣氣換熱，經(jīng)GGH換熱后的高溫?zé)煔鉁囟冉抵良s為500±20℃，保證滿足所述一體化尾氣凈化裝置的進(jìn)口煙溫要求，而后送入所述一體化尾氣凈化裝置中。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(3)中配制濃度為10％～30％的堿溶液送至所述一體化尾氣凈化裝置下部的漿液池中；漿液循環(huán)泵從所述漿液池抽出漿液，送入漿液換熱器中冷卻降溫后送至所述一體化尾氣凈化裝置中的湍沖逆噴段的逆噴噴嘴處和主塔的文丘里洗滌器上方的噴淋噴嘴處，為兩級煙氣洗滌提供漿液。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(3)中經(jīng)所述GGH換熱器的高溫?zé)煔庾陨舷蛳逻M(jìn)入所述一體化尾氣凈化裝置的湍沖逆噴段，冷卻漿液由所述逆噴噴嘴向上噴出液體，所述冷卻漿液與向下流動的高溫?zé)煔鈴娏彝臎_接觸，產(chǎn)生顆粒捕集、脫重金屬、反應(yīng)吸收脫硫脫酸和氣體急冷降溫等作用，達(dá)到氣體洗滌凈化處理效果。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(3)中，進(jìn)入一體化尾氣凈化裝置500±20℃的高溫?zé)煔�，在湍沖逆噴段內(nèi)，在不大于1秒的時間，被急冷降溫至80℃以下，以抑制二噁英的再生成。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(3)中高溫?zé)煔饨?jīng)湍沖逆噴洗滌后進(jìn)入所述一體化尾氣凈化裝置的主塔，自下而上流經(jīng)主塔內(nèi)的由若干文丘里管組成的文丘里洗滌器，先通過文丘里管的收縮管和喉管，煙氣中的細(xì)微塵粒與液滴或細(xì)微塵粒之間發(fā)生著激烈的碰撞、凝聚；而后通過文丘里管的擴散管，快速凝聚成較大粒徑的含塵液滴，接著通過文丘里洗滌器上方噴淋噴嘴噴淋出的冷卻漿液捕集下來。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(3)中經(jīng)過湍沖逆噴急冷洗滌和文丘里洗滌二次洗滌凈化后的煙氣再經(jīng)主塔上部設(shè)置的折流板除霧器除去煙氣所攜帶的水霧后，排出所述一體化尾氣凈化裝置；二次洗滌凈化的冷卻漿液分別與煙氣接觸作用后形成不同濃度的含塵漿液，最后均匯入所述一體化尾氣凈化裝置的漿液池中，通過所述漿液循環(huán)泵和漿液換熱器的作用在所述一體化尾氣凈化裝置中形成漿液循環(huán)，控制循環(huán)漿液的pH值在6～9，優(yōu)選pH值在6.5～7.5，以保證脫硫脫酸效率，并根據(jù)堿性漿液的消耗，按需連續(xù)或間斷地向所述漿液池中補充新鮮的堿溶液。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，根據(jù)所述折流板除霧器的壓差變化定期或不定期地通過折流板除霧器的上方或下方設(shè)置的除霧器水沖洗噴嘴向折流板除霧器沖洗，洗脫除霧器表面附著的水霧和細(xì)微顆粒，同時保證漿液池的液位和降低二級洗滌漿液的濃度。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(4)中，離開所述一體化尾氣凈化裝置的低溫凈化煙氣的溫度為60±20℃，進(jìn)入所述GGH換熱器中與高溫?zé)煔鈸Q熱升溫，溫度升至160℃以上，以保證后續(xù)催化還原反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(4)中，進(jìn)入所述催化還原反應(yīng)器的凈化煙氣經(jīng)氣流均布后，在反應(yīng)器內(nèi)的低溫耐硫鉬釩鈦系催化劑的作用下，利用所述尿素溶液熱解器提供的氣氨，將凈化煙氣中剩余的氮氧化物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮氣；同時將凈化煙氣中的二噁英和有機污染物VOCs氧化分解，催化反應(yīng)同時高效脫除氮氧化物和二噁英及有機污染物VOCs。所述催化還原反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度為160～220℃，優(yōu)選為180～200℃。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(4)中，所述一體化尾氣凈化后的低溫凈化煙氣先經(jīng)過吸附反應(yīng)器進(jìn)一步凈化后再進(jìn)入所述GGH換熱器內(nèi)與高溫?zé)煔鈸Q熱。所述吸附反應(yīng)器設(shè)置為兩個并聯(lián)，一開一備，當(dāng)一個吸附反應(yīng)器在工作時，另一個吸附反應(yīng)器脫附再生。所述吸附反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置特殊濾料或活性炭/焦作為吸附介質(zhì)。濾料為多孔顆粒狀，通過化學(xué)吸附原理，煙氣中的污染物經(jīng)濾料吸收、吸附并與濾料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(氧化)，生成無害的固體留在濾料內(nèi)部，所述特殊濾料或活性炭/焦根據(jù)使用情況定期或不定期更換。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述步驟(4)中，還設(shè)置循環(huán)風(fēng)機和再生空氣預(yù)熱器用于催化還原反應(yīng)器保溫與吸附反應(yīng)器中吸附介質(zhì)的再生，所述循環(huán)風(fēng)機抽入空氣和/或來自催化還原反應(yīng)器的部分凈化煙氣通過所述再生空氣預(yù)熱器預(yù)熱到180℃，在白天火化爐工作時，預(yù)熱氣通入一個吸附反應(yīng)器中將吸附反應(yīng)器內(nèi)的特殊濾料或活性炭/焦再生，再生后產(chǎn)生的解析氣送入所述火化爐中將解析氣中的污染物燃燒分解；在夜晚火化爐停工時，為保證催化還原反應(yīng)器所需溫度，所述預(yù)熱氣作為保溫循環(huán)氣返回所述催化還原反應(yīng)器中循環(huán)加熱。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種新型火化機尾氣濕法處理裝置，所述裝置包括火化爐、逐級降溫除塵系統(tǒng)、一體化尾氣凈化裝置、催化還原反應(yīng)器和引風(fēng)機、煙囪，其中：
所述火化爐包括連通的主燃室和二燃室，爐膛上設(shè)置燒嘴和若干進(jìn)風(fēng)口；所述二燃室內(nèi)設(shè)置尿素噴槍，所述尿素噴槍的進(jìn)口與尿素溶液罐和空氣壓縮機連通，用于利用空氣壓縮機提供的壓縮空氣使尿素溶液霧化，通過所述尿素噴槍噴入二燃室爐膛內(nèi)熱解并進(jìn)行SNCR脫硝反應(yīng)；
所述逐級降溫除塵系統(tǒng)包括依次連接的污泥干化段、尿素溶液熱解器、旋風(fēng)除塵器和GGH換熱器，所述污泥干化段的煙氣進(jìn)口與所述火化爐的煙氣出口連通，所述GGH換熱器的高溫?zé)煔獬隹谂c所述一體化尾氣凈化裝置連通；
所述一體化尾氣凈化裝置包括主塔和底端與所述主塔連通的湍沖逆噴段，所述湍沖逆噴段的頂部為一體化尾氣凈化裝置煙氣進(jìn)口，與所述GGH換熱器的高溫?zé)煔獬隹谶B通，內(nèi)部設(shè)有若干向上的逆噴噴嘴，用于將漿液向上噴射，與逆向運動的煙氣氣流同軸相向流動撞擊，進(jìn)行一級湍沖逆噴急冷洗滌；所述主塔的頂部為一體化尾氣凈化裝置煙氣出口，底部作為漿液池用于儲存堿性漿液；所述主塔內(nèi)部從下至上依次設(shè)有由若干文丘里管組成的文丘里洗滌器、噴淋噴嘴、折流板除霧器，所述文丘里洗滌器、噴淋噴嘴用于煙氣的二級文丘里洗滌凈化，所述折流板除霧器用于除去煙氣所攜帶的水霧后將煙氣排出；所述漿液池通過循環(huán)漿液泵與漿液換熱器連通，所述漿液換熱器的漿液出口與所述逆噴噴嘴和噴淋噴嘴連通，為兩級煙氣洗滌吸收提供冷卻漿液；
所述一體化尾氣凈化裝置煙氣出口與所述GGH換熱器的低溫?zé)煔膺M(jìn)口連通，所述GGH換熱器的低溫?zé)煔獬隹谝来闻c所述催化還原反應(yīng)器、所述引風(fēng)機和所述煙囪連通，將凈化煙氣排放。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述污泥干化段的側(cè)壁設(shè)有若干含塵漿液噴槍，所述含塵漿液噴槍的進(jìn)口與所述漿液換熱器的漿液出口和所述空氣壓縮機連通；所述尿素溶液熱解器的尿素溶液進(jìn)口與所述尿素溶液罐和空氣壓縮機連通，尿素溶液熱解器的氨氣出口與所述催化還原反應(yīng)器的進(jìn)口連通。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述一體化尾氣凈化裝置煙氣出口與GGH換熱器的低溫?zé)煔膺M(jìn)口之間還設(shè)置有兩個并聯(lián)的吸附反應(yīng)器，兩個吸附反應(yīng)器一開一備，所述吸附反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置特殊濾料或活性炭/焦，利用其吸收、吸附作用和化學(xué)反應(yīng)作用進(jìn)一步凈化煙氣；所述吸附反應(yīng)器還設(shè)有再生氣進(jìn)口和再生氣出口，用于通入預(yù)熱氣將濾料或活性炭/焦再生。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述催化還原反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有氣流均布裝置和若干層寬溫催化劑，所述氣流均布裝置包括導(dǎo)流格柵和整流格柵，用于確保煙氣分布均勻，所述寬溫催化劑優(yōu)選為一到三層，優(yōu)選為低溫耐硫鉬釩鈦系催化劑，起活溫度≥160℃，該催化劑處理煙氣溫度寬，在150～400℃的溫度范圍內(nèi)能夠達(dá)到90％以上的脫除氮氧化物效率，且具有優(yōu)秀的低溫耐硫性能，可減緩在煙氣中SOx所形成的硫酸鹽類和亞硫酸鹽類對催化劑的毒害，同時二噁英和有機污染物VOCs吸附在催化劑的表面上，在催化劑活性位置發(fā)生催化氧化反應(yīng)，使二噁英被分解生成CO2、H2O、HCl、H2O等無機產(chǎn)物，該催化劑既可以催化消除NOx，同時也可以高效氧化去除二噁英和有機污染物VOCs。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述催化還原反應(yīng)器的出口通過循環(huán)風(fēng)機與再生空氣預(yù)熱器連通，所述再生空氣預(yù)熱器還與外部空氣連通，所述再生空氣預(yù)熱器的出口與所述吸附反應(yīng)器的再生氣進(jìn)口和所述催化還原反應(yīng)器的進(jìn)口均連通，分別用于吸附反應(yīng)器內(nèi)特殊濾料或活性炭/焦的再生和催化還原反應(yīng)器的保溫；所述吸附反應(yīng)器的再生氣出口與所述火化爐的燒嘴連通，將吸附反應(yīng)器再生產(chǎn)生的解析氣送入火化爐中焚燒處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
(1)本發(fā)明工藝流程短，系統(tǒng)阻力降小，系統(tǒng)簡潔可靠，性能穩(wěn)定，投資、運行成本和能耗低，實現(xiàn)了污水零排放，解決了現(xiàn)有火化機尾氣處理技術(shù)中污染物處理單一，脫硝脫硫能力不足的問題，具有高效脫除多組份煙氣污染物的能力，可同步高效脫除煙塵、SO2、SO3、HCl、氮氧化物、二噁英、有機污染物VOCs、重金屬等污染物，做到全面達(dá)標(biāo)排放；還可以通過調(diào)節(jié)運行參數(shù)，在現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化排放指標(biāo)。
(2)本發(fā)明采用高效控氧燃燒技術(shù)，優(yōu)化了燃燒室的結(jié)構(gòu)、形狀設(shè)計，自動控制主燃室和二燃室配風(fēng)，控制火化爐內(nèi)煙氣的氧氣含量為4～6％，確保主燃室在負(fù)壓狀態(tài)下燃燒充分，二燃室進(jìn)一步燃燒降低煙氣中的一氧化碳、有機污染物VOCs、二噁英含量；同時在二燃室內(nèi)設(shè)置尿素噴槍，將尿素溶液噴入二燃室爐膛內(nèi)熱解生成氨，抑制二噁英的生成，煙氣的停留時間不小于2s，利用火化爐燃燒的合適溫度場進(jìn)行SNCR脫硝反應(yīng)，降低火化爐出口煙氣中氮氧化物的含量。
(3)本發(fā)明設(shè)置的污泥干化段，將系統(tǒng)內(nèi)的含塵漿液霧化噴入，與焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨佑|，利用高溫?zé)煔獾臒崮�，將含塵漿液干化處理，一方面使煙氣初步降溫，同時通入的含塵漿液對于煙氣而言不會引入額外的污染物，接觸碰撞過程中還能脫除煙氣中所含的粉塵和重金屬，而且由于含塵漿液為后續(xù)處理的堿液，還能對高溫?zé)煔膺M(jìn)行脫硫脫酸的預(yù)處理；另一方面使?jié){液干化產(chǎn)生固體顆粒物，實現(xiàn)了全系統(tǒng)污水零排放，同時減少了漿液中的固體含量，減少了漿液對漿液循環(huán)泵、逆噴噴嘴、噴淋噴嘴等的磨損，減少檢維修頻次，保證了一體化尾氣凈化裝置的連續(xù)穩(wěn)定運行。
(4)本發(fā)明設(shè)置的尿素溶液熱解器，利用高溫?zé)煔獾臒崮軐⒛蛩厝芤悍纸鉃榘睔�，送至催化還原反應(yīng)器，用于SCR脫硝反應(yīng)，降低了系統(tǒng)能耗。
(5)本發(fā)明設(shè)置的一體化尾氣凈化裝置，可高效完成煙氣急冷、除塵、脫硫脫酸、脫重金屬一體化，實現(xiàn)節(jié)能增效。
其中湍沖逆噴洗滌工藝?yán)米矒魧W(xué)原理，獨特設(shè)計的不霧化大口徑逆噴噴嘴，解決了傳統(tǒng)濕法洗滌過程中噴頭易堵塞的問題，還大大地降低了噴頭的操作壓力；而且可適應(yīng)煙氣工況多種變化，同時凈化效果保持良好：湍沖接觸過程氣相物質(zhì)必須經(jīng)過液相的湍沖交換場，故氣量變化時僅是使動態(tài)交換場位置移動而對脫除效率影響很少，湍沖接觸應(yīng)對氣相量的變化有著顯著的適應(yīng)性，系統(tǒng)內(nèi)氣量變化50％左右情況時，脫除率基本不變。
進(jìn)入一體化尾氣凈化裝置500±20℃高溫?zé)煔�，在湍沖逆噴段，在不大于1秒的時間，被急冷降溫至80℃以下，以抑制二噁英的再生成。
文丘里洗滌工藝在文丘里洗滌器的收縮管和喉管、擴散管中，由于氣液兩相間的相對流速的急劇擴大和減小，細(xì)微塵粒與液滴或細(xì)微塵粒之間發(fā)生著激烈的碰撞、凝聚，從而使煙氣中更細(xì)的粉塵得到濃縮和過濾，起到脫硫脫酸、除塵和脫重金屬的功能。
(6)本發(fā)明設(shè)置的GGH換熱器，充分利用系統(tǒng)自產(chǎn)的高溫?zé)煔獾臒崮�，與一體化凈化后的冷卻凈化煙氣行進(jìn)行換熱，降低系統(tǒng)能耗，防止熱能無序排放。將冷卻凈化煙氣升溫，保證了后續(xù)催化還原反應(yīng)器最佳的反應(yīng)溫度區(qū)間。
(7)本發(fā)明在一體化尾氣凈化裝置后面設(shè)置的兩個吸附反應(yīng)器交替工作，可提高特殊濾料或活性炭/焦的使用年限，減少更換頻次，降低運行成本；同時本發(fā)明在催化還原反應(yīng)器后設(shè)置再生空氣預(yù)熱器，將催化還原后的凈化煙氣送去預(yù)熱空氣，利用了凈化煙氣的熱能，得到的預(yù)熱氣在白天火化爐工作時用作其中一個吸附反應(yīng)器中特殊濾料或活性炭/焦的再生使用，夜晚火化爐停機時，返回催化還原反應(yīng)器作保溫使用，提高催化反應(yīng)器內(nèi)脫硝、脫二噁英和有機污染物VOCs的效率。
(8)本發(fā)明采用旋風(fēng)除塵、一體化凈化裝置的湍沖逆噴除塵和文丘里洗滌除塵，除塵系統(tǒng)煙塵總脫除效率不低于99％，煙塵排放小于30mg/Nm3，除塵運行和維護成本低。
(9)本發(fā)明采用多級措施消除煙氣中的二噁英，包括控制二燃室燃燒溫度、二燃室中尿素?zé)峤鉃榘币种贫䥽f英的生成、污泥干化煙氣降溫、GGH換熱器煙氣降溫、一體化尾氣凈化裝置急冷降溫、催化還原反應(yīng)技術(shù)、特殊濾料或活性炭/焦氧化分解反應(yīng)/吸附，保證二噁英的脫除。
(10)本發(fā)明的外排煙氣無需煙氣再熱排放，煙囪出口煙氣流速較高，不會產(chǎn)生白煙，不影響煙囪的自拔力，煙氣的擴散效果好，出口粉塵、NOx等污染物的落地濃度較低，滿足排放要求，對周圍環(huán)境影響小。
（發(fā)明人：仝明;陳昕;亢若宇;項呂婷;高紅威;任生先;陳煜;潘雨艷）
