[发明专利]一种用于中小型生活垃圾焚烧系统的烟气脱酸塔

说明书

一种用于中小型生活垃圾焚烧系统的烟气脱酸塔，包括内部设有中心体的塔筒，所述塔筒的下方依次设有文丘里管、过渡腔，所述的塔筒内壁与所述中心体的外壁之间为环形气流通道，所述环形气流通道内设有扰流柱；运行时烟气在文丘里管内与脱酸剂粉末、工艺水雾掺混形成三相流，然后进入塔筒；所述三相流的流动过程中，脱酸剂与酸性气体接触后发生反应而生成盐，并且液相逐渐蒸发而生成含尘烟气排出塔外；所述的三相流在环形气流通道内流动时，所述的扰流柱会增加其湍流强度、形成局部回流区、增加气、固两相之间的滑移速度，使得脱酸剂与酸性气体掺混得更加充分、延长脱酸剂在塔内的平均停留时间，从而提高脱酸效果、降低脱酸剂的消耗。

技术领域

本发明涉及生活垃圾焚烧烟气净化处理领域，尤其涉及一种用于中小型生活垃圾焚烧烟气净化处理的烟气脱酸塔。

技术背景

城乡生活垃圾焚烧处理是社会、经济、技术发展水平下的必然趋势。生活垃圾中往往含有硫、氯等元素，容易在高温焚烧过程中产生二氧化硫、氯化氢等酸性气体，所以焚烧烟气外排之前必须将其中的酸性气体进行有效处理，使其浓度满足规定的排放标准的要求。

由于湿法脱酸由于存在难以处理的工艺废液及沉渣、设备腐蚀、造价昂贵且总占地面积大等原因而很少在生活垃圾焚烧烟气治理领域采用。目前生活垃圾焚烧烟气一般基于经典的干法或半干法工艺进行改进的脱酸工艺，如德国LLB公司开发的烟气循环流化床工艺(CFB)、丹麦F.L.Smith公司研发的气体悬浮烟气脱硫工艺、法国ALSTOM公司提出的加湿一体化脱硫(NID)工艺、德国WULLF公司开发的回流式循环流化床烟气脱硫(RCFB-FGD)工艺等。这些工艺主要技术措施包括：增加脱酸剂颗粒在吸收塔内的浓度、增加塔内的气流湍流强度、优化脱酸剂颗粒周围的局部反应环境、延长脱酸剂在塔内的平均停留时间等方式，改善脱酸效果、提高脱酸剂的利用系数、降低脱酸剂的消耗量，而且脱酸的终产物是可流动的干态粉末，可进一步综合利用，无二次污染，因而取得了良好的综合效益。

但是，由于中小型生活垃圾焚烧系统产生的烟气的流量、温度并不稳定等原因，有些工艺需要借助于烟气中的内能而需要烟气具有较高的温度，有些工艺需维持吸收塔内的超密相(流化床)稳定而需要烟气的流量稳定，基于上述工艺的设备一般难以应用于中小型生活垃圾焚烧系统的烟气脱酸净化处理。

目前，我国中小型生活垃圾焚烧处理站一般采用控制及操作难度较小的湿法脱酸工艺进行焚烧烟气脱酸处理。由于湿法脱酸工艺需要建设脱酸剂溶液的勾兑及再生系统、工艺废液及沉渣的处理系统等，投资及运行成本很高、占地面积较大，中小型生活垃圾处理站对投资及运行成本敏感，承受能力较弱，故一般中小型垃圾焚烧处理站并未建设工艺废液、沉渣的处理系统，从而导致中小型焚烧处理站在处理生活垃圾的同时产生工艺废液、沉渣等新的污染因子，随着这些污染因子的逐渐积累，容易造成处理站周边环境污染，从而受到处理站周边居民的抵制，使得分散式生活垃圾焚烧处理模式在我国推行困难。

因此，研制一种适用于中小型生活垃圾焚烧烟气脱酸效果良好、不产生工艺废液及沉渣的脱酸装置，对我国发展中小型生活垃圾焚烧系统、推行生活垃圾分散式处理具有重要意义。

发明内容

本发明针对目前中小型生活垃圾焚烧系统烟气脱酸处理面临的问题，提出了一种用于中小型生活垃圾焚烧系统的烟气脱酸塔，这种烟气脱酸塔基于NID工艺的特点，通过将烟气与干态的脱酸剂粉末、工艺水进行掺混后形成三相流进入脱酸塔，并优化三相流在脱酸塔内的流场，一方面增加塔内湍流强度而增加脱酸剂与酸性气体之间的接触充分性，另一方面提高脱酸剂粉末在塔内的平均停留时间，从而具有脱酸效果好，脱酸剂利用系数高，不产生工艺废液、沉渣等二次污染因子等特征，从而具有很好的经济性和环保性。