[发明专利]一种高效抑制固废焚烧烟气生成二噁英的抑制剂及其应用

说明书

本发明公开了一种高效抑制固废焚烧烟气生成二噁英的抑制剂及其应用，所述抑制剂为硫氰酸盐类化合物，选自硫氰化钾、硫氰化钠、硫氰酸钙和硫氰酸铵中的一种。本发明采用硫氰酸盐作为抑制剂，抑制剂用量明显减少，抑制效率显著提升；适用于垃圾焚烧、污泥焚烧、危废焚烧等热处理；可采用现有系统直接喷入烟气，减少了设备成本。

技术领域

本发明属于固废处理技术领域，具体涉及一种高效抑制固废焚烧烟气生成二噁英的抑制剂及其应用。

背景技术

近年来，我国固废产量快速增加，根据2019年中国统计年鉴数据，我国城市生活垃圾清运量已达到2.28亿吨/年，市政污泥超过4000万吨/年，工业危废和医废超过7000万吨/年。焚烧因其减量化、无害化和资源化等优势，早已成为我国固废处置的主要方式。如何控制焚烧过程中二噁英类污染物的生成及排放成为了固废处置领域亟需解决的问题。烟气中二噁英的生成主要有3种途径，1）固废中含有的二噁英类物质在焚烧过程中释放，2）燃后区二噁英高温（500℃）气相合成，3）在燃后区250-500℃温度范围内通过从源头合成或者前驱物合成生成二噁英。其中第3种途径的二噁英生成量为主要部分。二噁英类物质的从头合成过程中，金属的催化作用起到关键作用。特别是CuCl₂、FeCl₃两类化合物的催化活性远强于其他催化金属。通过将焚烧烟气中颗粒物中的催化金属转化为催化惰性的物质，是一致固废焚烧烟气二噁英类生成的有效方法。固废焚烧过程中通过添加阻滞剂抑制二噁英生成逐渐成为控制二噁英排放的重要技术之一，抑制技术的优势在于成本低、效益高，在我国垃圾焚烧电厂中已有应用。研究表明，含硫类阻滞剂能有效减少固废焚烧过程中二噁英的生成，特别是高硫煤、硫铁矿等阻滞剂已在工业上广泛应用，其阻滞效率大于50%。然而目前的抑制剂仍然难以满足越来越严格的排放标准，亟需开发新型抑制技术。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明公开了一种，采用如下技术方案：

本发明所述的一种高效抑制固废焚烧烟气生成二噁英的抑制剂，为硫氰酸盐类化合物。

优选的，所述抑制剂选自硫氰化钾、硫氰化钠、硫氰酸钙和硫氰酸铵中的一种。

一种混合液由所述的抑制剂与碱性溶液混合得到；

一种抑制固废焚烧烟气生成二噁英的方法，包括如下步骤：

S1.将抑制剂与碱性溶液进行混合，得到混合液；

S2.在垃圾焚烧炉中以焚烧方式处置固废时，将S1所得到的混合液通过给料装置上喷淋到温度范围为500-1000℃的烟道区域内，用于抑制烟气中二噁英的合成。

所述固废选自城市生活垃圾、危险固体废物和其他工业固废中的一种。

在本发明中，抑制剂用于垃圾焚烧烟气二噁英控制时，通过选择性非催化还原系统喷入到温度范围为500-1000℃的烟道区域内，用于抑制二噁英的生成。

在本发明中，抑制剂用于危废焚烧烟气二噁英控制时，通过急冷塔喷淋系统喷入到温度范围为250-500℃的焚烧烟气中。

优选的，所述抑制剂与碱性溶液按照质量比为1:2-10混合。

进一步优选的，所述碱性溶液为氨水或氢氧化钠溶液。

优选的，所述抑制剂以0.1~15g/Nm³喷入烟道区域内。

本发明的抑制剂抑制二噁英物质生成的化学机理主要为：

以NaSCN抑制剂为例对CuCl₂的反应机理为：

CuCl₂ + 2NaSCN→Cu(SCN)₂ + 2NaCl

2CuCl₂ + 2 NaSCN → 2CuCl + (SCN)₂+2NaCl