750t/d垃圾焚烧炉半干法与干法协同脱酸研究

:在处理工艺中，烟气净化处理一直受到广大群众的关注。为推动我国健康高效的发展，国家环保总局从2001年至2014年不断更新《生活垃圾焚烧污染控制标准》，大幅提高了污染控制标准，明确烟气排放在线监控要求。我厂根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）要求，针对烟气中酸性气体的处理进行改造升级，将单一的“半干法”处理改造为“半干法与干法”协同处理，大幅地提高了烟气中酸性气体的去除效率，保证烟气处理可靠稳定运行。

生活垃圾带来严重的环境污染，威胁人类的健康和生态平衡，已成为一大公害。焚烧被认为是生活垃圾处理的有效方式之一，目前我国已建成的垃圾焚烧厂总数超过100座，且焚烧厂数量呈持续增加趋势。随着人们环保意识的增强，对焚烧厂的烟气排放要求越来越高，很多拟建的焚烧厂将采用比国标更加严格的欧盟2000标准。

从目前国内焚烧厂普遍采用的半干法或干法的实际运行效果来看，很难达到欧盟2000标准。而“半干法+干法”或“干法+湿法”工艺在发达国家应用较多，处理效果均能达到欧盟2000标准。

一、酸性气体及粉尘的来源

生活垃圾中含有大量有机成分，HCl和HF主要是由垃圾中的氯化物或含氯塑料、树脂以及其他有机物在焚烧过程中产生的。烟气中原始HCl含量为600~1200mg/m³，HF含量为1~20 mg/m³；SO_x主要是由垃圾中含硫化合物的焚烧过程中产生的，其中以SO₂为主，在重金属的催化作用下，则会产生少量SO₃，烟气中原始SO_x含量为200~800 mg/m³。粉尘主要由焚烧产物的无机组分构成，粒度范围≤200μm。通常在余热炉出口处，烟气的含尘量为2000~6000 mg/m³。

在整个烟气净化工艺中，针对酸性气体的去除和控制，现主流工艺分为干法、半干法、湿法以及两两结合的工艺，每种工艺均有其特征及优缺点。

主要脱酸工艺性能对比表

比较三种脱酸工艺，湿法脱酸效果最好，湿法脱酸工艺能够满足EU2000排放标准的要求，但湿法与半干法、干法工艺相比较，在单元装置的流程和具体设备构造上有很大的不同，具有一定的局限性。

二、脱酸工艺的选择

1、干法除酸

干法除酸可以有两种方式，一种是干式反应塔，干性药剂和酸性气体在反应塔内进行反应，然后一部分未反应的药剂随气体进入除尘器内与酸进行反应。另一种是在进入除尘器前喷入干性药剂，药剂在除尘器内和酸性气体反应。

除酸药剂大多采用熟石灰（Ca(OH)₂）和碳酸氢钠（NaHCO₃）这两种，让微粒表面直接和酸性气体接触，产生化学反应，生成无害的中性盐颗粒，同烟气中粉尘和未参加反应的药剂一起截留在除尘器布袋表面，达到净化烟气的目的。

消石灰吸附HCl等酸性气体需要合适的反应温度（约140℃），而水平烟道出口烟气温度往往高于这个温度，为增加反应塔的脱酸效率，需要通过换热器或喷水调节烟气温度，一般采用喷水来控制除尘器进口温度在158±5℃。

脱酸反应过程主要有以下几种：

Ca(OH)₂+SO₂=CaSO₃+H₂O

Ca(OH)₂+SO₃=CaSO₄+H₂O

Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O

该工艺所产生的副产物脱酸灰呈干粉状，其化学成分为难溶解的CaSO₃、CaSO₄、CaCl₂和飞灰。

此工艺特点是：工艺流程流畅简洁、操作简单可靠、运转率高、除尘和脱酸脱有害气体效率高、运行阻力低、运行电耗较少等特点。设备故障率低，维护简便；运行费用略高，除酸效率相对湿法和半干法较低。

2、半干法除酸

半干法除盐的吸收剂一般采用氧化钙（CaO）或氢氧化钙（Ca(OH)₂）为原料，制备成（Ca(OH)₂）溶液，在烟气净化工艺流程中通常置于除尘设备之前，因为注入石灰浆后再反应塔中形成大量的颗粒物，必须由除尘器收集去除。由喷嘴或旋转喷雾器将（Ca(OH)₂）溶液喷入反应器中，形成粒径极小的液滴。