[发明专利]一种高温脱除垃圾焚烧烟气中酸性气体的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明是一种在中高温条件下深度脱除垃圾焚烧过程中产生的酸性气体的装置和方法，属于城市生活垃圾焚烧处理技术领域。

背景技术

随着城市化进程的加快和物质消费的日趋现代化，城市生活垃圾的生产量急剧增加，垃圾无害化处理已经迫在眉睫。焚烧法能最大限度的实现城市生活垃圾的减量化、无害化、资源化，并且其产生的热能可以用来发电。但是垃圾焚烧会产生许多有害物质，特别是焚烧炉烟气中酸性气体（主要为HCl，SO₂），如果得不到有效净化处理，那么随着垃圾焚烧处理在我国日益推广，必将对环境产生严重污染。

同时烟气中的酸性气体对设备的也有很大的危害。烟气中的酸性气体如SO₂、HCl均为强酸性，会造成炉膛受热面的高温腐蚀损毁和尾部受热面的低温腐蚀，还会导致蒸汽参数的提高，引起受热交换器表面的腐蚀，会严重缩短设备的使用寿命。并且还会促进NO_X的生成。特别是烟气中的HCl气体易与脱硫系统中的脱硫剂发生反应生成可挥发性的氯化物，使脱硫效果变差，并且阻塞管道系统。已有研究证明，HCl与PCDD/PCDF的生产过程直接相关，特别是在300～400℃的时候。因此，在中高温的时候除去酸性气体是焚烧炉尾气处理的核心任务之一。

目前对酸性气体的脱除大多采用固定床或流动床，但烟气中酸性气体脱除的各种工艺路线或多或少都存在问题，至今尚无得到国际公认的工艺技术路线。当前，国际上许多研究者正纷纷寻求新的思路，研发深度高效脱除酸性气体尤其是脱氯的新技术。

发明内容

本发明的目的是针对酸性气体对管道的腐蚀以及由于酸性气体的存在而造成的管道堵塞，特别是在中高温下HCl促进PCDD/PCDF生成等问题，提供一种高温脱除垃圾焚烧烟气中酸性气体的装置。

本发明的另一个目的是提供一种高温脱除垃圾焚烧烟气中酸性气体的方法。

本发明采用的技术方案是：一种高温脱除垃圾焚烧烟气中酸性气体的装置，包括分料斗、一级加料斗、二级加料斗、三级加料斗、一级错流移动床反应器、二级错流移动床反应器、三级错流移动床反应器、一级可调式星形卸料器、二级可调式星形卸料器、三级可调式星形卸料器、烟气进口、烟气出口、回收仓、干燥器、补给仓、新鲜物料补给仓、垃圾焚烧炉烟气管道和空气预热器；

所述新鲜物料补给仓下方设有补给仓，补给仓下端与分料斗连接，分料斗下端分别与一级加料斗、二级加料斗、三级加料斗连接，一级加料斗下端与一级错流移动床反应器连接，二级加料斗下端与二级错流移动床反应器连接，三级加料斗下端与三级错流移动床反应器连接；

所述一级错流移动床反应器底部下料段与一级可调式星形卸料器相连，一级可调式星形卸料器底部出口只有一路，直接连接回收仓，所述二级错流移动床反应器和三级错流移动床反应器底部下料段分别与由二级可调式星形卸料器和三级可调式星形卸料器相连，二级可调式星形卸料器和三级可调式星形卸料器底部出口均分两路，一路直接连接回收仓，另一路连接干燥器后连接到补给仓；

所述烟气进口、一级错流移动床反应器、二级错流移动床反应器、三级错流移动床反应器、烟气出口依次并排连接设置，它们两两之间依次采用第一层多孔板、第二层多孔板、第三层多孔板、第四层多孔板隔开；

所述烟气进口与垃圾焚烧炉烟气管道连接，所述烟气出口与空气预热器连接，所述一级错流移动床反应器、二级错流移动床反应器、三级错流移动床反应器内分别填充有一级吸附剂颗粒，二级吸附剂颗粒，三级吸附剂颗粒。

本发明采用多级错流移动床反应器，中高温的垃圾焚烧烟气依次通过错流移动床反应器，并在反应器中与吸附剂错向接触进行酸性气体的多级深度脱除，减少酸性气体对管路和设备的腐蚀和堵塞，实现垃圾焚烧烟气的净化排放。

作为优选，所述分料斗为封闭式分料斗，以防止烟气由分料斗溢出。

作为优选，所述一级错流移动床反应器、二级错流移动床反应器、三级错流移动床反应器的床层深度依次增加，一级错流移动床反应器床层深度为D，二级错流移动床反应器、三级错流移动床反应器、的床层深度分别为1.25D和1.5D；所述一级错流移动床反应器、二级错流移动床反应器、三级错流移动床反应器的床层高度和床层宽度相同；所述一级错流移动床反应器、二级错流移动床反应器、三级错流移动床反应器下料段的倾角分别为60°、45°、30°；采用不同的可调节星形卸料器控制三个错流移动床反应器的下料，可实现三个反应器的差速卸料，下料速率依次为U、0.75U、0.5U。