工业废气综合治理

化工三废焚烧烟气脱白解决方案

行业白色烟羽分析

化工行业高浓度废水、有机废气、危废焚烧(RTO)成为化工行业处理高浓危险废物处理的主要方式,但该处理过程易产生二次污染,如酸性气体、NOx及有机污染物等,都严重影响城市居民的健康,尤其是焚烧过程中产生的二恶英,作为一级致癌物,已经引起高度关注。

焚烧处理技术的核心是燃烧的合理组织和二次污染的防治。焚烧对环境的二次污染物主要源于焚烧过程中产生的烟气。焚烧烟气中含有大量酸性气体(HCl、SO2、NOx等)、有机类污染物(PCDDs、PCDFs等)、颗粒物等。

焚烧尾气处理方式通常有半干法、干法、湿法脱硫脱酸,对于湿法脱硫脱酸烟羽较大,吸收塔中碱液中和反应过程中大量的盐溶胶、水汽、有机物等随着烟气一起排出,会形成明显的烟带,周边形成一定的雾霾。通常认为单纯的白色烟羽对环境质量没有直接的影响,但根据研究表明白色烟羽中仍有二次颗粒物PM2.5,是造成雾霾的主要元凶。烟气脱白的认识,有两层含义:首先是比较彻底去除烟气中有害成分,包括减少氮氧化物、硫化物、各种烟尘颗粒物、气溶胶、超细结晶盐颗粒物的排放;其次是降低烟气中的含湿量,降低露点温度减少白烟的视觉观感。严格意义的"脱白"应该是有色烟羽的治理+脱白。

废气的成分及特点

焚烧过程中产生的污染物主要包括四大类:

1、颗粒物,如烟灰,粉尘等;

2、酸性气体,如CO、NOX、SO2、HCl等;

3、有机污染物,主要因子为二恶英类。

其中, SO2来源于含硫生活垃圾的高温氧化过程;CO是由生活垃圾中有机可燃物不完全燃烧产生的;NOx主要来源于垃圾焚烧过程中N2和O2的氧化反应及含氮有机物的燃烧,绝大多数为NO,而NO2所占的比例非常少;另外,有机污染物的产生机理十分复杂,二恶英是其中毒性最强的化合物。

湿法脱酸后烟囱排放的烟气因为含有盐溶胶、有机物,会造成烟带比较明显,对大气环境造成一定的影响,并且引起周边居民投诉。大多配备湿法脱硫、脱酸等产生"烟羽"明显的企业为了可持续绿色发展需要考虑对"烟羽"消除的治理。

设计原则

(1) 严格执行国家、当地环境保护有关规定、标准,确保废气用科学合理的收集方式,在达到收集效果的前提下,尽量减少气量:积极稳妥地采用新技术、新设备,结合企业的现状和管理水平采用可靠的污染治理工艺,力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易,从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的。

(2) 处理设备与厂区全面规划、合理布局;与厂区整体环境协调一致,包括系统设施及配套设备等;

(3) 确保废气处理达标排放的前提下,合理降低工程投资及系统运行费用,同时整体工程投入运行后,取得较高的社会效益和经济效益;

(4) 采用技术前沿,系统运行安全可靠,操作管理简单的工艺,使先进性和可靠性有机结合;

(5) 提高废气处理系统自动化水平,在经济合理的前提下提高自动化水平,力求运行管理方便,操作维护简单,降低劳动强度;

(6) 保证废气处理主体设施及配套设备的使用率;

(7) 严格执行有关设计规范、标准,加强消防设施,重视消防、安全工作,确保污染治理区的卫生条件。

(8) 严格执行国家有关设计规范、标准,重视消防、安全工作。

排放标准

危废焚烧排放烟气中污染物限值(GB-18484—2014)

序号 污染物项目 限值 取值时间
1 颗粒物(mg/m3 30 1小时均值
20 24小时均值
2 氮氧化物 (mg/m3) 300 1小时均值
250 24小时均值
3 二氧化硫(mg/m3) 100 1小时均值
80 24小时均值
4 氯化氢(mg/m3) 60 1小时均值
50 24小时均值
5 汞及其化合物(mg/m3 0.05 测定均值
6 镉、铊及其化合物(mg/m3 0.1 测定均值
7 锑、砷、铅、铭、钴、铜、锰、镍及其化合物(mg/m3 1.0 测定均值
8 二噁英类(ngTEQ/m3 0.1 测定均值
9 一氧化碳(mg/m3) 100 1小时均值
80 24小时均值
10 烟囱出口烟带 现场目测无白烟

自2016年7月1日起,现有危废焚烧设施排放烟气中污染物浓度执行表2规定的限值。

自2015年7月1日起,新建危废焚烧设施排放烟气中污染物浓度执行表2规定的限值。

危险废物焚烧排放烟气中污染物限值-博莱达

解决方案及工艺流程

烟气消白在工艺路线上通常两大类:

1、对于新项目,在干法脱硫脱硝能够满足工况需求的情况下,优先干法脱硫脱硝,从而源头上不产生白烟。

2、对于已上湿法脱硫脱酸的烟带消除,结合工况烟气成分及成功工程经验,垃圾焚烧湿法脱酸尾气选用降温+高能离子束脱白技术,可以实现烟囱出口烟气脱白。

序号 技术路线 原理 优点 缺点 适用范围
1 先冷凝再加热技术 除湿、改变烟气饱和露点 工艺简单,脱白一般设备占地小运行费用低 只能处理达标烟气 适用于煤电、钢铁等达标烟气烟温偏高场合
2 湿式静电
除雾技术
高压静电吸附水冲洗洗涤 工艺成熟,应用广脱白有一定效果, 投资大运行费用高运行安全性低设备庞大占地大用水产生二次污染,冬天不能消除白烟 适用于煤电、钢铁、相对气体成分简单等达标烟气烟温偏低场合
3 离子束技术 高压放电形成离子状态,去除污染物和颗粒物、除湿达到脱白效果 工艺简单应用十分广净化彻底不产生 二次污染,脱除效果好运行费用低维护简便 不可用于易燃气体成分 适用于大多种烟气尤其复杂气体成分烟温偏低场合

工艺简介

烟气进入原脱硫塔,脱硫塔的循环吸收液经过宽通流板式换热器进行降温,降温水有凉水塔把热量带走,确保脱硫塔出口烟气温度降低到45℃以下;

降温后的湿烟气进入离子束除臭、除尘、消白装置,在该装置中VOCs成分和气溶胶等在离子电场中得到处理,最终达到无烟、无臭、无尘的处理指标效果。

工艺特点

1) 能够高效快速除去烟气中99% 的颗粒物、焦油、气溶胶、酸雾和游离水。在氨气存在条件下,除去 80% 二氧化硫,除去 40% 氮氧化物。

2) 设备简便,运行可靠,雨天等恶劣低气压条件下,实现烟气脱白(无白烟);

3) 高效节能,相对于常用脱硫塔之后的湿电除雾器,装机功率只有湿电除雾器的1/10,经运行数据统计,处理180000m³/h 的烟气量每小时耗电 30kw/h,原安装的湿电除雾停运,除雾效果高于以前;

4) 使用寿命长,湿电除雾器由于使用导电玻璃钢材料,使用大量的水,水中硬度造成湿电正极结垢失去导电能力,高能离子束设备核心部件采用2205或钛材使用寿命能够达到 10年以上;

5) 不用水,相对于湿电除雾器,属于干法,设备本身工作原理不用水,收集下来的水,通过管道导入脱硫塔或其他设备重复使用;

6) 安装简便,只需在烟囱和脱硫塔之间高架安装,场地占用很大小;

7) 施工时间短、速度快。普通脱白工程75天能够完成制作安装;

8) 采用浆液冷凝高效换热器,投资省、效率高。

项目案例及运行

整改前工艺脱硫吸收后经烟囱高空排放,烟带不能消除并有异味,居民投诉。

工艺整改前-博莱达环境

整改后工艺脱硫吸收后浆液冷凝+离子束消白,烟带彻底消除。

工艺整改后-博莱达环境

设备运行人机控制

 设备运行人机控制-江西博莱达

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