[发明专利]一种生活垃圾制燃气中二恶英零排放的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及生活垃圾制燃气中的废气处理领域，具体而言，涉及一种生活垃圾制燃气中二恶英零排放的方法及其装置。

背景技术

生活垃圾的焚烧带来了严重的环境污染，而二恶英是主要的污染物。现有垃圾焚烧厂的工艺是：把垃圾置于焚烧炉内充分燃烧，即C+O₂＝CO₂放热，得到的热量给余热锅炉生产过热蒸汽，该蒸汽供机组发电；焚烧炉焚烧垃圾产生的废气从烟囱排入空中。

塑料在焚烧过程中，温度达到270℃分解出氯气(Cl₂)和苯环，苯环分子中的氢原子被氯原子替代后生成二恶英。因此，垃圾焚烧炉内温度达到270℃二恶英开始生成。到500℃二恶英不再生成，705℃它开始分解，850℃滞留2秒钟完全分解。当温度降低到500℃以下，由于苯环和氯气(Cl₂)都存在，二恶英又开始重新合成。

现有垃圾焚烧厂的除尘按国家标准规定，只能采取袋式除尘，袋式除尘的滤袋，最大耐高温为220℃，一般为170-190℃。而二恶英在500℃以下生成，也就是说，除尘温度低于500℃，就可能有二恶英生成，除尘器收集的粉尘就会被二恶英污染。

为了减少二恶英的生成，现有工艺在烟气冷却到500℃以下时，采取喷凉水使烟气急冷，缩短二恶英在500-270℃再合成的时间，依此来减少二恶英的再合成。尽管这个措施可以相应降低二恶英再合成量，但不能压制二恶英完全不合成，仍不能做到二恶英的零排放。

此外，申请号为201410282868.5公开了一种垃圾焚烧烟气净化前的恒定高温处理装置，采用在垃圾焚烧烟气净化前、进行一定时间段的高温分解处理的工艺方法，去除烟气中二恶英成分；申请号为201410199811.9公开了一种生活垃圾资源化无害化处理系统，采用焚烧炉有热风和沼气助燃，炉温高，燃烧完全，可使二恶英裂解，这两种方法均是采用高温裂解的方式处理二恶英，这种方法不仅对设备要求高，处理过程能耗高，增加了成本，而且在烟气降至500℃以下时，二恶英重新合成，合成后粘在灰尘上从烟囱排出，二恶英不可能零排放。

申请号为201410281073.2公开了一种可燃废物定向热解方法，是针对热解技术提出的一种新型技术方案，提高了可燃废物的热解效率和利用率，但是，二恶英排放在0.1ng/Nm³以下，并不能做到二恶英的零排放。

申请号为201410235174.6公开了一种脱除高温烟气中二恶英的方法及其装置，首先将余热利用和急冷后的烟气经第一除尘设备除去飞灰；然后通入含有吸收剂的二恶英吸收塔，吸收分离烟气中的二恶英；再通入第二除尘设备除去烟气中的吸收剂粉尘，净化后的烟气排放，将第二除尘设备回收的吸收剂粉尘以及二恶英吸收塔中达到饱和吸附的吸收剂均送入吸收剂回收反应器，并输入臭氧反应分解二恶英，将净化的吸收剂送入二恶英吸收塔，循环使用。该方法是把吸收剂吸收二恶英和臭氧促进催化分解二恶英的结合在一起，脱除高温烟气中的二恶英不仅工艺复杂，成本高，而且“将余热利用和急冷后的烟气经第一除尘设备除去飞灰”，收集的该飞灰已经被二恶英污染，因为余热利用和急冷后的烟气已经低于二恶英重新合成的500℃的温度，二恶英不可能零排放。

近年来，发达国家逐渐开发利用垃圾的热解和气化技术来更有效、更安全地对垃圾进行资源化处理。热解和气化法是把有机物加热到450℃～750℃，用热能使化合物的化合键断裂，把大分子有机物转化成小分子的可燃气体、液体燃料和残余半焦的过程。将垃圾气化将固态的垃圾转化成气态的合成气，方便运输与存储，使得垃圾的利用价值得到了很大的提升。而该过程中，如何去除垃圾焚烧过程中产生的二恶英是一个巨大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生活垃圾制燃气中二恶英零排放的方法及其装置，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种生活垃圾制燃气中二恶英零排放的方法，包括以下步骤：

将垃圾和石灰粉于不小于710℃下进行气化焚烧，生成的气体在不小于705℃的高温下除尘；

除尘后的气体降温至74℃以下，进行气液分离，分离的气体即为燃气，液体为冷凝水；

其中，将降温后的气体经载脂活性炭过滤或将气液分离后的气体和液体分别经载脂活性炭过滤。

优选地，将过滤后的载脂活性炭回收，与垃圾和石灰粉一起进行气化焚烧。

优选地，所述气化焚烧的温度为710-1050℃，优选为850-1000℃。

优选地，除尘的温度为705-725℃，优选为705-710℃。