醫療廢物焚燒煙氣污染物中的酸性物質處理方法
要去除煙氣中的含酸物質(以氯化氫為主),可以采用濕法、半干法或者干法。濕法是將吸收劑配制成溶液或漿液,然后大量噴灑至篩板塔、噴淋塔、填料塔等凈化設備內,此時煙氣中的酸性污染物被中和吸收而去除。吸收劑常采用燒堿或生石灰。干法是將干粉吸收劑噴入煙道或其他反應器內,煙氣中的酸性物質與吸收劑發生反應,再整體送至除塵裝置,反應物及煙氣中的其他顆粒一同被脫除。半干法工作原理同濕法相似,液態吸收劑噴入量應嚴格控制,以能被高溫煙氣蒸發生成粉狀產物為準。
半干法煙氣脫酸工藝兼具干法和濕法的優點,能耗少,設備簡單,在國內應用較多。半干法脫酸設備主要包括急冷塔和半干脫酸塔。
焚燒煙氣首先進入急冷塔,主要作用是使煙氣迅速降溫,減少二噁英類物質在300~500℃溫度區間再次生成。經過換熱設備后煙溫降低到550℃左右,向急冷塔內噴入水作為直接冷卻介質,煙氣經過急冷塔時與霧化后的水接觸,使得傳熱速度較快,迅速將煙溫降低至200℃左右,控制這一過程的反應時間小于2 s。煙氣與水霧在一同混合下落過程中實現了汽化,塔底基本不產生污水。
煙氣經過急冷塔后即進入半干脫酸塔,目的是去除煙氣中酸性氣體。入口煙溫約200℃,出口煙溫約170℃,采用噴吸收劑的方式,脫除煙氣中大部分酸性氣體。現以石灰漿為例說明,這一反應共分兩步,首先:在半干脫酸塔內,待處理煙氣與石灰漿霧滴充分混合,氯化氫等酸性氣體與漿液霧滴中的堿性成分發生化學反應;第二階段:煙氣本身攜帶的熱量使漿液霧滴中的水分蒸發,使得漿液中石灰及反應生成物變成固態顆粒,在塔下部以及后續的煙氣處理設備內,與氣態污染物繼續發生反應,總的污染物凈化效果有所提高。
也可同步進行煙氣急冷和半干法脫酸。采用噴射含堿水溶液急冷法(一種換熱效率較高的換熱方式),先用高效霧化噴嘴將氫氧化鈉溶液霧化成極小的霧滴,爾后與煙氣直接發生熱交換,將水滴快速變成水蒸氣,在短時間內(≤ 1s)即可將煙氣溫度降低至160 ~ 200℃,從而遏制“飛灰”在中溫段發生異相催化,防止二噁英再次生成,同時中和大部分酸性污染物。
為提高脫酸效率,有的工藝路線在急冷和半干法脫酸后,再加一步干法脫酸,將消石灰粉噴入煙道內,與煙氣中的剩余酸性物質繼續反應。由于急冷或半干法脫酸后煙氣中仍含有部分水汽,用這種方法脫酸效果更佳。
焚燒煙氣中的氮氧化物也是常見的酸性污染物,通過控制燃燒條件來抑制其產生屬于源頭治理,接下來再考慮末端處理。氮氧化物的去除技術包括選擇性非催化還原法、氨還原法以及煙氣再循環法等。