[发明专利]一种去除垃圾焚烧尾气中三种二恶英类化合物的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除垃圾焚烧尾气中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的处理方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

二恶英(Dioxin)，又称二氧杂芑(qǐ)，是二恶英类（Dioxins）物质的一个简称，它指的是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物，环境中二恶英类主要以混合物的形式存在。二恶英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。其中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英（2,3,7,8-TCDD）是迄今为止人类已知的毒性最强的污染物，国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。

大气环境中的二恶英来源复杂，钢铁冶炼，有色金属冶炼，汽车尾气，焚烧生产（包括医药废水焚烧，化工厂的废物焚烧，生活垃圾焚烧，燃煤电厂等）。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400℃时容易产生二恶英。城市生活垃圾焚烧产生的二恶英受到的关注程度最高，焚烧生活垃圾产生二恶英的机理比较复杂，主要有两种途径：1.在对氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中，焚烧温度低于800℃，含氯垃圾不完全燃烧，极易生成二恶英。燃烧后形成氯苯，后者成为二恶英合成的前体；2.其他含氯、含碳物质如纸张、木制品、食物残渣等经过铜、钴等金属离子的催化作用不经氯苯生成二恶英。

目前对垃圾焚烧废气中二恶英类化合物的治理技术主要有：

1、在焚烧过程中控制

采用两段燃烧炉和二次给风设计，燃烧过程加入钙剂，焚烧炉内加天然气再燃及垃圾与煤混烧等技术，控制炉温。燃烧温度保持在800℃以上，在高温区送入二次空气，充分搅拌混合增强湍流度，延长气体在高温区的停留时间（大于2s）。焚烧炉燃烧后的烟气温度需迅速下降至200℃以下，避开二恶英最易生成的温度区域。此设计可去除97~98%的二恶英，但前期投入成本较大，控制温度能耗较高。

2、处理尾气

吸附法。织物过滤器和静电除尘器（ESP）在去除结合颗粒的二恶英上具有不错的效率，并且在焚烧过程中作为集尘器。据观察，随着复合系统的使用，二恶英的去除率可到到90-92％，但此法不能去除气相中的二恶英。

吸收法。使用洗涤器或喷雾吸收器，吸收剂（石灰浆）在喷淋塔中被雾化，烟气首先被液相吸收，然后被固相吸收，石灰浆与在反应器内的燃烧气体混合，该石灰的中和能力降低在反应器中酸性气体成分的百分比（例如，HCl和SO₂气体），抑制二恶英的生成。具有吸附回收功能的流化床工艺，在这个过程中，烟气从炉排的底部通过，并形成焦炭的流化床，该流化床是在温度约100-120℃下用烟煤和惰性材料（石灰石或石灰）组成的，吸附剂在集尘器中从烟气中被分离，并再循环至流化床，通常，吸附剂可以多次循环使用，可以收集其他酸性组分如HCl、HF和SO₂，流化床工艺的优点在于吸附剂很高的停留时间和吸附剂更好地利用，因为在系统中有利的传质和传热条件和较长的固体停留时间。吸收法处理效率可达90%以上，但设备投入较高。

在NOx气体中的选择性催化还原（SCR）方法也可以被用于二恶英的治理。在烟气中NOx选择性还原所使用的催化剂可抑制了85％的二恶英的形成。该催化剂主要是由钛（Ti），钒（V）和钨（W）的氧化物组成。SCR比其他方法的优点在于消除了残余物复杂的处理问题，但处理率较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种去除垃圾焚烧尾气中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的处理方法，通入尾气中的垃圾焚烧尾气中的2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英能与该处理剂作用，形成络合物沉淀，通过过滤去除，具有成本低、装置易于维护和检修、去除率高、适用范围广的优点。