一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理方法及系统

摘要

本发明公开了一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理方法及系统，该垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统的焚烧塔的顶部安装有第一烟管，第一烟管远离焚烧塔的一端连接至喷淋机构的一端，喷淋机构的顶部安装有第二烟管，第二烟管远离喷淋机构的一端以切线方向安装在旋风分离器的一侧顶部，旋风分离器的另一侧顶部安装有第三烟管，第三烟管远离旋风分离器的一端连接至吸附箱的一端上，吸附箱的另一端连接至鼓风机的进风口上，鼓风机的出风口连接至排烟管的一侧上；该二噁英的高温临界处理系统可以抑制垃圾焚烧过程中产生二噁英，并将产生的二噁英有效的去除，使得垃圾焚烧产生的烟气易于达到排放标准，二噁英的处理效果好且处理成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及烟气处理领域，具体涉及一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理方法及系统。

背景技术

二噁英通常指的是1,4-二氧杂环己二烯及其衍生物，这类物质对毒性强，对人体及自然环境危害大，且在自然环境中不易自然降解，二噁英常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中，主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。日常生活所用的胶袋，PVC(聚氯乙烯)软胶等物都含有氯，燃烧这些物品时便会释放出二恶英，悬浮于空气中。因此对排放的气体中的二噁英进行处理势在必行。

由于二噁英会在垃圾处理的各个过程都有可能合成出现，甚至在高温热分解后还会在降温过程中再合成，目前对于垃圾焚烧中二噁英含量的控制主要通过对设备进行改造，成本较高；或是在某一阶段进行调控，无法避免二噁英的再次合成，导致最终飞灰中的二噁英含量达不到排放标准。

因此，如何改善现有的垃圾焚烧过程中易于产生大量二噁英，且对产生的二噁英难以处理以及处理效果差是本发明需要解决的问题。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理方法及系统：通过打开焚烧塔上的密封门，将垃圾与氨基酸钙混合均匀后共同加入至焚烧塔的内腔中，关闭密封门，通过加液管向蓄液仓的内腔中注入反应液，启动喷火器，若干个喷火器释放火焰将垃圾以及氨基酸钙进行焚烧，垃圾产生的烟气穿过烟气过滤板上的滤孔，其中的大体积飞灰被烟气过滤板阻挡或者附着在烟气过滤板底部，启动振动电机，振动电机带动烟气过滤板振动将大体积飞灰振落至焚烧塔的内腔底部，烟气经过第一烟管从进烟口进入至喷淋仓的内腔中，启动输液泵，输液泵运转通过回流管将反应液抽出蓄液仓，并通过输送管输送至喷淋管中，反应液充满弧形喷淋管、横向喷淋管后从喷头喷出，反应液对烟气进行喷淋处理，对烟气处理后的反应液经过支撑管回流至蓄液仓中，经过液体过滤板过滤后循环喷淋，未穿过液体过滤板的烟气处理后的反应液经过排污管排出，烟气从出烟口排出，经过第二烟管以切线方向输送至旋风分离器的内腔中，烟气中的飞灰形成外旋流从接料管进入至储灰灌的内腔中储存，余下的烟气经过第三烟管输送至吸附箱的内腔中，烟气中的二噁英被吸附箱的内腔中吸附剂吸附后，启动鼓风机，鼓风机运转将烟气抽出输送至排烟管后排出，解决了现有的垃圾焚烧过程中易于产生大量二噁英，且对产生的二噁英难以处理以及处理效果差的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理方法，包括以下步骤：

步骤一：打开垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统的焚烧塔上的密封门，将垃圾与氨基酸钙混合均匀后共同加入至焚烧塔的内腔中，关闭密封门，通过加液管向蓄液仓的内腔中注入反应液；

步骤二：启动喷火器，若干个喷火器释放火焰将垃圾以及氨基酸钙进行焚烧，垃圾产生的烟气穿过烟气过滤板上的滤孔，其中的大体积飞灰被烟气过滤板阻挡或者附着在烟气过滤板底部，启动振动电机，振动电机带动烟气过滤板振动将大体积飞灰振落至焚烧塔的内腔底部；

步骤三：烟气经过第一烟管从进烟口进入至喷淋仓的内腔中，启动输液泵，输液泵运转通过回流管将反应液抽出蓄液仓，并通过输送管输送至喷淋管中，反应液充满弧形喷淋管、横向喷淋管后从喷头喷出，反应液对烟气进行喷淋处理；

步骤四：对烟气处理后的反应液经过支撑管回流至蓄液仓中，经过液体过滤板过滤后循环喷淋，未穿过液体过滤板的烟气处理后的反应液经过排污管排出；

步骤五：烟气从出烟口排出，经过第二烟管以切线方向输送至旋风分离器的内腔中，烟气中的飞灰形成外旋流从接料管进入至储灰灌的内腔中储存，余下的烟气经过第三烟管输送至吸附箱的内腔中；

步骤六：烟气中的二噁英被吸附箱的内腔中吸附剂吸附后，启动鼓风机，鼓风机运转将烟气抽出输送至排烟管后排出，完成垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理过程。

作为本发明进一步的方案：一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统，包括焚烧塔、第一烟管、喷淋机构、第二烟管、旋风分离器、第三烟管、吸附箱、排烟管、鼓风机，所述焚烧塔的顶部安装有第一烟管，所述第一烟管远离焚烧塔的一端连接至喷淋机构的一端，所述喷淋机构的顶部安装有第二烟管，所述第二烟管远离喷淋机构的一端以切线方向安装在旋风分离器的一侧顶部，所述旋风分离器的另一侧顶部安装有第三烟管，所述第三烟管远离旋风分离器的一端连接至吸附箱的一端上，所述吸附箱的另一端连接至鼓风机的进风口上，所述鼓风机的出风口连接至排烟管的一侧上。

作为本发明进一步的方案：所述焚烧塔的一侧上铰链连接有密封门，所述焚烧塔的顶部一端安装有补药管，所述补药管的底端贯穿焚烧塔的一侧延伸至焚烧塔的内腔中，所述焚烧塔的底部内壁上安装有若干个喷火器，所述焚烧塔的内腔顶部安装有烟气过滤板，所述烟气过滤板的两端均安装有振动电机，两个所述振动电机均安装在焚烧塔的内壁中。

作为本发明进一步的方案：所述喷淋机构包括喷淋仓、进烟口、出烟口、支撑腿、蓄液仓、支撑管、回流管、输液泵、输送管，所述喷淋仓的一端设置有进烟口，所述进烟口与第一烟管连通，所述喷淋仓的顶部中间位置设置有出烟口，所述出烟口与第二烟管连通，所述喷淋仓的底部安装有四个支撑腿，四个所述支撑腿之间安装有蓄液仓，所述喷淋仓的底部与蓄液仓之间安装有若干个支撑管，所述蓄液仓的底部安装有回流管，所述回流管远离蓄液仓的一端连接至输液泵的进液口。

作为本发明进一步的方案：所述喷淋仓的内腔中安装有喷淋管，所述喷淋管的底部安装有输送管，所述输送管贯穿其中一个支撑管并连接至输液泵的出液口上，所述蓄液仓的内腔中安装有液体过滤板，所述蓄液仓的一端顶部安装有加液管，所述蓄液仓的另一端底部安装有排污管。

作为本发明进一步的方案：所述喷淋管包括弧形喷淋管、横向喷淋管，若干个所述弧形喷淋管并排设置，若干个所述弧形喷淋管的底部等弧度安装有若干个横向喷淋管，所述弧形喷淋管、横向喷淋管的底部均安装有若干个喷头。

作为本发明进一步的方案：所述旋风分离器安装在支撑架上，所述旋风分离器的底端与接料管的顶端螺栓连接，所述接料管安装在密封盖的顶部，所述密封盖卡扣连接在储灰灌的顶部上。

作为本发明进一步的方案：所述储灰灌的内腔中填充有吸附剂，所述吸附剂为活性炭、煤粉、碳纳米管中的一种或多种任意比例的混合物。

作为本发明进一步的方案：一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统的工作原理如下：

通过焚烧塔将氨基酸钙与垃圾混合后再进行一起焚烧，氨基酸钙在前期温度较低的燃烧阶段会和垃圾焚烧产生的氯气发生化学作用，生成氯化氢，进而氯化氢又会和剩余的氨基酸钙反应生成金属氯化物，从而抑制氯源攻击碳化物，极大地减少了生成氯酚或氯苯，即二噁英的前驱物含量大幅减少，通过喷淋机构向烟气中喷淋反应液，反应液为硫代硫酸钠和尿素的混合水溶液，硫代硫酸钠和尿素的混合溶液为碱性，一方面能够中和烟气中的氯气、氯化氢等生成二噁英的反应物，另一方面还会与烟气中的二噁英等有害物质发生氧化还原反应，此外反应中产生的二氧化硫、氨气等能够毒化烟气中的重金属颗粒，使其丧失催化活性，避免已分解的二噁英前驱体的再合成，从而抑制二噁英的生成，通过旋风分离器去除了烟气中的颗粒物质后，通过吸附剂对烟气进行吸附，使得二噁英被吸附剂吸附，不会随着烟气排出。

本发明的有益效果：

本发明的一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理方法及系统，通过打开焚烧塔上的密封门，将垃圾与氨基酸钙混合均匀后共同加入至焚烧塔的内腔中，关闭密封门，通过加液管向蓄液仓的内腔中注入反应液，启动喷火器，若干个喷火器释放火焰将垃圾以及氨基酸钙进行焚烧，垃圾产生的烟气穿过烟气过滤板上的滤孔，其中的大体积飞灰被烟气过滤板阻挡或者附着在烟气过滤板底部，启动振动电机，振动电机带动烟气过滤板振动将大体积飞灰振落至焚烧塔的内腔底部，烟气经过第一烟管从进烟口进入至喷淋仓的内腔中，启动输液泵，输液泵运转通过回流管将反应液抽出蓄液仓，并通过输送管输送至喷淋管中，反应液充满弧形喷淋管、横向喷淋管后从喷头喷出，反应液对烟气进行喷淋处理，对烟气处理后的反应液经过支撑管回流至蓄液仓中，经过液体过滤板过滤后循环喷淋，未穿过液体过滤板的烟气处理后的反应液经过排污管排出，烟气从出烟口排出，经过第二烟管以切线方向输送至旋风分离器的内腔中，烟气中的飞灰形成外旋流从接料管进入至储灰灌的内腔中储存，余下的烟气经过第三烟管输送至吸附箱的内腔中，烟气中的二噁英被吸附箱的内腔中吸附剂吸附后，启动鼓风机，鼓风机运转将烟气抽出输送至排烟管后排出，完成垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理过程；

该垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统通过焚烧塔将氨基酸钙与垃圾混合后再进行一起焚烧，氨基酸钙在前期温度较低的燃烧阶段会和垃圾焚烧产生的氯气发生化学作用，生成氯化氢，进而氯化氢又会和剩余的氨基酸钙反应生成金属氯化物，从而抑制氯源攻击碳化物，极大地减少了生成氯酚或氯苯，即二噁英的前驱物含量大幅减少，通过喷淋机构向烟气中喷淋反应液，反应液为硫代硫酸钠和尿素的混合水溶液，硫代硫酸钠和尿素的混合溶液为碱性，一方面能够中和烟气中的氯气、氯化氢等生成二噁英的反应物，另一方面还会与烟气中的二噁英等有害物质发生氧化还原反应，此外反应中产生的二氧化硫、氨气等能够毒化烟气中的重金属颗粒，使其丧失催化活性，避免已分解的二噁英前驱体的再合成，从而抑制二噁英的生成，通过旋风分离器去除了烟气中的颗粒物质后，通过吸附剂对烟气进行吸附，使得二噁英被吸附剂吸附，不会随着烟气排出。

该垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统结构简单，可以将垃圾进行焚烧且抑制垃圾焚烧过程中产生二噁英，并将产生的二噁英得到有效的去除，使得垃圾焚烧产生的烟气易于达到排放标准，在降低对环境造成污染的情况下降低了二噁英的处理成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明中一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统的结构示意图；

图2是本发明中焚烧塔的结构示意图；

图3是本发明中焚烧塔的内部结构示意图；

图4是本发明中喷淋机构的结构示意图；

图5是本发明中喷淋机构的内部结构示意图；

图6是本发明中喷淋管的结构示意图；

图7是本发明中弧形喷淋管、喷头的连接视图；

图8是本发明中旋风分离器、支撑架、储灰灌的连接视图；

图9是本发明中接料管、密封盖、储灰灌的连接视图；

图10是本发明中吸附箱的内部结构示意图。

图中：101、焚烧塔；102、第一烟管；103、喷淋机构；104、第二烟管；105、旋风分离器；106、第三烟管；107、吸附箱；108、排烟管；109、鼓风机；110、密封门；111、补药管；112、喷火器；113、烟气过滤板；114、振动电机；115、喷淋仓；116、进烟口；117、出烟口；118、支撑腿；119、蓄液仓；120、支撑管；121、回流管；122、输液泵；123、输送管；124、喷淋管；125、液体过滤板；126、加液管；127、排污管；128、弧形喷淋管；129、横向喷淋管；130、喷头；131、支撑架；132、接料管；133、密封盖；134、储灰灌；135、吸附剂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-10所示，本实施例中的一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统，包括焚烧塔101、第一烟管102、喷淋机构103、第二烟管104、旋风分离器105、第三烟管106、吸附箱107、排烟管108、鼓风机109，所述焚烧塔101的顶部安装有第一烟管102，所述第一烟管102远离焚烧塔101的一端连接至喷淋机构103的一端，所述喷淋机构103的顶部安装有第二烟管104，所述第二烟管104远离喷淋机构103的一端以切线方向安装在旋风分离器105的一侧顶部，所述旋风分离器105的另一侧顶部安装有第三烟管106，所述第三烟管106远离旋风分离器105的一端连接至吸附箱107的一端上，所述吸附箱107的另一端连接至鼓风机109的进风口上，所述鼓风机109的出风口连接至排烟管108的一侧上；

所述焚烧塔101的一侧上铰链连接有密封门110，所述焚烧塔101的顶部一端安装有补药管111，所述补药管111的底端贯穿焚烧塔101的一侧延伸至焚烧塔101的内腔中，所述焚烧塔101的底部内壁上安装有若干个喷火器112，所述焚烧塔101的内腔顶部安装有烟气过滤板113，所述烟气过滤板113的两端均安装有振动电机114，两个所述振动电机114均安装在焚烧塔101的内壁中；

所述喷淋机构103包括喷淋仓115、进烟口116、出烟口117、支撑腿118、蓄液仓119、支撑管120、回流管121、输液泵122、输送管123，所述喷淋仓115的一端设置有进烟口116，所述进烟口116与第一烟管102连通，所述喷淋仓115的顶部中间位置设置有出烟口117，所述出烟口117与第二烟管104连通，所述喷淋仓115的底部安装有四个支撑腿118，四个所述支撑腿118之间安装有蓄液仓119，所述喷淋仓115的底部与蓄液仓119之间安装有若干个支撑管120，所述蓄液仓119的底部安装有回流管121，所述回流管121远离蓄液仓119的一端连接至输液泵122的进液口；

所述喷淋仓115的内腔中安装有喷淋管124，所述喷淋管124的底部安装有输送管123，所述输送管123贯穿其中一个支撑管120并连接至输液泵122的出液口上，所述蓄液仓119的内腔中安装有液体过滤板125，所述蓄液仓119的一端顶部安装有加液管126，所述蓄液仓119的另一端底部安装有排污管127；

所述喷淋管124包括弧形喷淋管128、横向喷淋管129，若干个所述弧形喷淋管128并排设置，若干个所述弧形喷淋管128的底部等弧度安装有若干个横向喷淋管129，所述弧形喷淋管128、横向喷淋管129的底部均安装有若干个喷头130；

所述旋风分离器105安装在支撑架131上，所述旋风分离器105的底端与接料管132的顶端螺栓连接，所述接料管132安装在密封盖133的顶部，所述密封盖133卡扣连接在储灰灌134的顶部上；

所述储灰灌134的内腔中填充有吸附剂135，所述吸附剂135为活性炭、煤粉、碳纳米管中的一种或多种任意比例的混合物。

实施例2：

请参阅图1-10所示，本实施例为一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理方法，包括以下步骤：

步骤一：打开垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统的焚烧塔101上的密封门110，将垃圾与氨基酸钙按照重量比为300-500:1混合均匀后共同加入至焚烧塔101的内腔中，关闭密封门110，通过加液管126向蓄液仓119的内腔中注入反应液；反应液为硫代硫酸钠和尿素的混合水溶液，其中硫代硫酸钠的质量分数为10％，尿素的质量分数为5％；

步骤二：启动喷火器112，若干个喷火器112释放火焰将垃圾以及氨基酸钙进行焚烧，垃圾产生的烟气穿过烟气过滤板113上的滤孔，其中的大体积飞灰被烟气过滤板113阻挡或者附着在烟气过滤板113底部，启动振动电机114，振动电机114带动烟气过滤板113振动将大体积飞灰振落至焚烧塔101的内腔底部；

步骤三：烟气经过第一烟管102从进烟口116进入至喷淋仓115的内腔中，启动输液泵122，输液泵122运转通过回流管121将反应液抽出蓄液仓119，并通过输送管123输送至喷淋管124中，反应液充满弧形喷淋管128、横向喷淋管129后从喷头130喷出，反应液对烟气进行喷淋处理；

步骤四：对烟气处理后的反应液经过支撑管120回流至蓄液仓119中，经过液体过滤板125过滤后循环喷淋，未穿过液体过滤板125的烟气处理后的反应液经过排污管127排出；

步骤五：烟气从出烟口117排出，经过第二烟管104以切线方向输送至旋风分离器105的内腔中，烟气中的飞灰形成外旋流从接料管132进入至储灰灌134的内腔中储存，余下的烟气经过第三烟管106输送至吸附箱107的内腔中；

步骤六：烟气中的二噁英被吸附箱107的内腔中吸附剂135吸附后，启动鼓风机109，鼓风机109运转将烟气抽出输送至排烟管108后排出，完成垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理过程。

请参阅图1-10所示，本实施例中的一种垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统的工作原理如下所示：

本发明公开的部分：通过打开焚烧塔101上的密封门110，将垃圾与氨基酸钙按照重量比为300-500:1混合均匀后共同加入至焚烧塔101的内腔中，关闭密封门110，通过加液管126向蓄液仓119的内腔中注入反应液，反应液为硫代硫酸钠和尿素的混合水溶液，其中硫代硫酸钠的质量分数为10％，尿素的质量分数为5％，启动喷火器112，若干个喷火器112释放火焰将垃圾以及氨基酸钙进行焚烧，垃圾产生的烟气穿过烟气过滤板113上的滤孔，其中的大体积飞灰被烟气过滤板113阻挡或者附着在烟气过滤板113底部，启动振动电机114，振动电机114带动烟气过滤板113振动将大体积飞灰振落至焚烧塔101的内腔底部，烟气经过第一烟管102从进烟口116进入至喷淋仓115的内腔中，启动输液泵122，输液泵122运转通过回流管121将反应液抽出蓄液仓119，并通过输送管123输送至喷淋管124中，反应液充满弧形喷淋管128、横向喷淋管129后从喷头130喷出，反应液对烟气进行喷淋处理，对烟气处理后的反应液经过支撑管120回流至蓄液仓119中，经过液体过滤板125过滤后循环喷淋，未穿过液体过滤板125的烟气处理后的反应液经过排污管127排出，烟气从出烟口117排出，经过第二烟管104以切线方向输送至旋风分离器105的内腔中，烟气中的飞灰形成外旋流从接料管132进入至储灰灌134的内腔中储存，余下的烟气经过第三烟管106输送至吸附箱107的内腔中，烟气中的二噁英被吸附箱107的内腔中吸附剂135吸附后，启动鼓风机109，鼓风机109运转将烟气抽出输送至排烟管108后排出，完成垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理过程；

该垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统通过焚烧塔101将氨基酸钙与垃圾混合后再进行一起焚烧，氨基酸钙在前期温度较低的燃烧阶段会和垃圾焚烧产生的氯气发生化学作用，生成氯化氢，进而氯化氢又会和剩余的氨基酸钙反应生成金属氯化物，从而抑制氯源攻击碳化物，极大地减少了生成氯酚或氯苯，即二噁英的前驱物含量大幅减少，通过喷淋机构103向烟气中喷淋反应液，反应液为硫代硫酸钠和尿素的混合水溶液，硫代硫酸钠和尿素的混合溶液为碱性，一方面能够中和烟气中的氯气、氯化氢等生成二噁英的反应物，另一方面还会与烟气中的二噁英等有害物质发生氧化还原反应，此外反应中产生的二氧化硫、氨气等能够毒化烟气中的重金属颗粒，使其丧失催化活性，避免已分解的二噁英前驱体的再合成，从而抑制二噁英的生成，通过旋风分离器105去除了烟气中的颗粒物质后，通过吸附剂135对烟气进行吸附，使得二噁英被吸附剂135吸附，不会随着烟气排出。

该垃圾焚烧烟气中二噁英的高温临界处理系统结构简单，可以将垃圾进行焚烧且抑制垃圾焚烧过程中产生二噁英，并将产生的二噁英得到有效的去除，使得垃圾焚烧产生的烟气易于达到排放标准，在降低对环境造成污染的情况下降低了二噁英的处理成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。