天津泰达环保垃圾焚烧厂废气处理工艺设计毕业论文文档格式.docx
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在2014年7月1日起，我国开始实施了《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）[1]，自从开始实施，我国的生活垃圾焚烧厂废气污染物的排放不再以《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）为标准。
二、天津泰达环保垃圾焚烧厂简介
天津泰达环保有限公司是一家规模庞大的的垃圾燃烧厂公司，所以解决天津泰达环保有限公司的废气处理问题也是改善我国整体废气处理现状的体现。
在生活垃圾焚烧工艺的焚烧过程中，一定会有大量的废气产生，如何使这些废气处理后达到国家的排放标准，降低对环境的污染成为了目前首先要研究解决的问题。
垃圾焚烧厂废气处理是工业废气排放中的一个突出的环境问题，处理垃圾焚烧废气，是改善环境质量，适合人类生存的重要途径，同样是现在经济建设需要面临的问题。
（一）技术先进
为了达到公司可持续发展的目标，为了提供公司强有力的持续发展，自从2004年底，天津泰达环保垃圾焚烧厂设立了研究中心，把从国外引进的先进科研技术进行消化、吸收及创新，自主开发研究具有知识产权的先进的技术和装备，熟练的掌握生活垃圾焚烧及生活垃圾处理核心的技术，为拓展公司项目形成了强大的支撑，推进了公司产业化的发展进程。
从2006年，科研中心开始走向独立化的运作，注册了天津泰达环保有限公司。
积极的搭建了自己技术科研平台，组建了天津市工业节能减排工程技术中心，与中科院大连化物所、天津大学以及中科院热物理所等单位展开了多方面的合作，申请且被批准建设了博士后科研工作站。
（二）循环经济的优势
天津泰达环保垃圾焚烧厂进行的运作完全依照循环经济的思路，把垃圾焚烧进行发电，把焚烧后的废渣进行制砖，把烟气中产生的余热进行取暖，最后就剩下了水蒸汽向大气中排放，形成了一个完整的循环经济产业链。
据了解，日前，该焚烧厂燃烧后的剩下的废渣用来制砖的工艺已经通过了国家有关部门的鉴定，在年内即将有专门的生产线，来进行批量的生产，生产后，每天可生产建筑用砖500多吨[2]。
第二章设计说明书
第一节工程概述
一、设计依据及原则
（一）设计依据
（1）该厂的进出气浓度资料；
（2）《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）；
（3）《生活垃圾焚烧炉》（CJ/T118-2000）；
（4）《道式余热锅炉设计导则》（JB/T7603-1994）；
（5）《袋式除尘器性能测试方法》（GB12138-89）；
（6）《袋式除尘器用滤料框架技术条件》（JB/T5917-2006）；
（7）《袋式除尘器滤料及滤袋技术条件》（GB12625-2007）；
（8）《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）；
（9）《湿法烟气脱硫装置专用设备吸收塔浆液喷嘴》（JB/T10964-2010）；
（10）《活性碳吸附罐技术条件》（JB/T10193-2010）；
（11）《烟囱设计规范》（GB50051-2013）；
（12）《除尘器性能测试方法》（ZBJ88002.2-88）；
（13）其它有关的废气处理设计规范与国家及地方标准等；
（14）有关的土建及工程施工、安装定额等。
（二）设计原则
（1）严格达到国家对气体排放标准的各项规定，废气处理后必须使各项排气浓度指标达到城市废气排放要求。
（2）本设计的前提是不影响处理效果，能充分的利用本有的构筑物及设施，节省工程所用的费用，降低占地面积及运行费用。
考虑到本工程的具体要求及特点，选用最成熟、可靠的处理设备及工艺，尽可能的选用新材料、先进性兼管、新技术以及实用性强，并以实用可靠性为主。
（3）本设计的处理工艺流程要求耐腐蚀，有可靠的运行稳定性。
（4）降低环境污染，不影响周围居民的正常生活。
（5）本处理系统运行应该有较大的大的灵活性与调节余地，来适应进气流量的变化。
二、设计气体质量及其排放的标准
（一）设计流量
4000m3/h
（二）进气质量
垃圾焚烧厂的进气浓度
表2-1进气质量
颗粒物（mg/m3）
氮氧化物（mg/m3）
二氧化硫
（mg/m3）
氯化氢（mg/m3）
一氧化碳（mg/m3）
汞及其化合物（mg/m3）
处理前
4500
300
600
1000
50
0.4
二恶英类（ngTEQ/m3）
铊、镉以及其的化合物（mg/m3）
铜、铅、锑、锰、铬、钴、镍及砷等及其的化合物（mg/m3）
3.0
5
10
（三）出气浓度
处理程度执依照《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014），具体排放如表2-2所示。
表2-2出气浓度
处理后
20
250
80
0.05
第二节生活垃圾焚烧废气处理概况
生活垃圾焚烧废气是在垃圾焚烧中产生的废气，一种排放量大、种类多、排放比较集中的废气。
垃圾含燃烧后在废气中会包含镉、铅、铬、汞及其化合物等重金属。
而含水率高，发热量低，导致燃烧补充分，或垃圾本身中就含有二恶英物质的，所以燃烧的废气中会包含有二恶英污染物。
重金属气体与二恶英气体对人体健康危害最严重，长期接触过量的这些气体，会降低人类的免疫功能，会导致生殖以及遗传功能的改变、致癌和中毒。
而废气中包含的二氧化硫、氨、氢、氯化氢、氮氧化物以及粉尘不仅对人体的健康产生了威胁，还会对环境产生威胁。
氢、氨会使空气中散发着恶臭，影响着空气质量。
二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、粉尘能降低大气的能见度，会出现酸雨，会损坏植物、建筑物，对环境有着较大的破坏。
因此，采取必要措施来减少垃圾焚烧废气对人类与环境的影响是迫在眉睫的。
针对生活垃圾焚烧产生的烟气污染物中的重金属、二恶英、酸性气体及颗粒物等多种污染物，主要用下列方法去除[3]。
一、烟气脱酸工艺的选择
烟气中的酸性气体净化工艺按照有无废水的产生分为干法、半干法及湿法三种处理工艺，每一种工艺都包含有各自的组合形式，也都包含有各自的优点及缺点[4]。
（一）干法脱酸
干法脱酸就是在干性药剂在反应塔内或在进入除尘器之前的烟道内与酸性气体反应[5]。
干法脱酸大多选用的是消石灰（Ca（OH）2）药剂，让酸性气体与Ca（OH）2微粒表面直接的接触，会发生中和化学反应，产生了无害的中性盐颗粒，之后会经过除尘器，会把烟气中的粉尘、没有参加化学反应的药剂以及盐颗粒一起捕集下来，从而达到脱酸的目的。
干法脱酸的特点：
1、工艺流程简单，不需要再配置其它复杂的石灰浆的制备与分配系统，设备的出故障率较低，维护方便。
2、药剂的使用量较大，运行的费用较高。
3、脱酸效率相对湿法和半干法低些。
（二）半干法脱酸
半干法脱酸时一般采用氢氧化钙（Ca（OH）2）或氧化钙（CaO）为药剂，制备成Ca（OH）2浆液，在废气净化的流程工艺中一般放在除尘设备的前面，因为注入的石灰浆会在反应塔里形成大量的颗粒物，必须用除尘器来去除。
由喷嘴或旋转喷雾器将Ca（OH）2浆液喷到反应器中，形成的粒径非常小的液滴。
又由于水分挥发后会使废气的温度降低并提高废气的湿度，使酸性气体与石灰浆中和反应为盐颗粒，掉落到底部[4]。
在半干法中没有反应完全的石灰，会随着烟气进入下一阶段的除尘器，假若这个除尘设备是袋式除尘器，那么，没有反应的部分石灰会附在滤袋上，并会与通过滤袋的酸性气体发生进一步的反应，会提高脱酸效率，也会提高石灰浆的利用率。
半干法脱酸的特点：
1、半干法反应塔的脱酸效率较高，HCI去除率可以超过90％，此外，对一般的有机污染物与重金属的去除率也很好，若在后面的除尘器是袋式除尘器，那么重金属的去除效率可以到达99％以上。
2、没有废水的排放，耗水量比湿式洗涤塔的少。
3、工艺简单，投资和运行的费用相对比较低。
4、石灰浆的制备系统比较复杂。
（三）湿法脱酸
湿法脱酸选用的是与洗涤塔类似的形式，当废气进入洗涤塔后，会通过酸性气体与碱性浆液的充分接触，从而会得到很好的脱酸效果。
洗涤塔应放在除尘器的后方，为了防止喷嘴被颗粒污染物堵塞而影响到正常的操作。
与此同时，湿式洗涤塔一定不能放在袋式除尘器的前方，因为湿度比较高的烟气会导致颗粒物堵塞到滤布，气体最终不能通过滤布。
而湿式洗涤塔产生的废水经过浓缩，污泥到达除尘器的前面时，会进入干燥塔来进行干燥，最终会以干态形式排出来。
湿式洗涤塔一般使用NaOH碱浆，很少使用石灰（Ca（OH）2）浆液，为了避免结垢[5]。
湿法脱酸的特点：
1、工艺复杂，配套的设备比较多。
2、净化效率比较高，对HCl的脱除效率可以超过95％，对SO2的脱除也可超过80％。
3、产生包含有高浓度的无机氯盐和重金属的废水，需要经处理后才可以排放。
4、处理完的废气因为温度降低到露点以下，所有需要再加热，为了防止烟囱在出口处形成白烟的现象，造成不良的景观。
二、脱硝工艺的选择
（一）SNCR工艺
经过实验我们可发现，选择非催化还原法（SNCR）来去除氮氧化物的技术是在没有催化剂的前提下，把包含有NHx基的还原剂（如尿素、氨水或氨气等）喷入温度在800℃~1100℃区域内的炉膛，此时，还原剂会迅速地热分解为NH3及其它的副产物，紧接着，NH3会与烟气中的氮氧化物发生反应，从而而生成氮气和水。
这个工艺的占地小，反应温度高，催化剂价格适中，反应后的N2排如空气，没有第二次污染，脱硝的效率达到40~80%左右。
目前为止，我国数量不多的生活垃圾焚烧厂均采用SNCR技术来脱除烟气中的氮氧化物[6]。
（二）SNR工艺
选择性催化还原法脱硝技术是在催化剂作用下，烟气中喷入氨，将NOX
还原成N2和H2O。
烟气脱硝效率≥80%，出口氨气排放量＜3ppm，完全达到国家标准，SO2转化为SO3的转化率＜1%，建设费用相对较高。
三、颗粒的去除
袋式除尘器可去除二恶英、重金属
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