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焚烧法因减容化、资源化程度高,逐渐成为处理城市垃圾的主流。但垃圾焚烧会产生二次污染物,严格控制其排放是亟待解决的问题。
目前,半干半湿法垃圾焚烧烟气净化工艺存在两个主要问题:脱酸效率和脱酸剂利用率低;垃圾焚烧烟气温度高,仅通过吸收塔内的雾化增湿降温,易造成粘壁及成拱现象,降低装置运行的稳定性。从理论和实践上探索和解决这两个问题,对于半干半湿法烟气净化工艺走上产业化、商业化的道路具有重大的实际意义。
为解决脱酸效率和脱酸剂利用率低的问题,本研究提出脱酸剂/灰的输送、消化、活化一体化途径并在工业化试验中应用。在蒸汽悬浮流输送脱酸剂/灰消化活化机理中,利用气体分子自由程的计算结果,对消化机理和过程进行探索;对于过热蒸汽输送脱酸剂(灰),输送末态在满足悬浮流的条件下,蒸汽达到饱和状态有利于CaO的消化;对于P=0.8MPa,T=280℃的过热蒸汽输送脱酸剂(灰),在满足末态悬浮流25m/s的流速,脱酸灰及空气的质量流量是脱酸剂的6倍和1.25倍条件下,混合比为13,则可使蒸汽输送末态达到饱和状态,提高CaO的消化程度;粒子在输送过程中的高速悬浮流,破坏脱酸产物层,使脱酸灰重新获得反应活性。
为提高装置运行的稳定性,垃圾焚烧烟气先经过27.5m2的列管换热器换热后再进行喷雾增湿,可提高吸收塔内流场稳定性,减轻成拱问题,提高装置的稳定运行。