粉狀活性炭在環(huán)保領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,包括生活水處理,工藝品制作,醫(yī)藥催化劑以及垃圾焚燒等。本文著重介紹了粉狀活性炭在垃圾焚燒中的應(yīng)用,并對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行解釋說(shuō)明。
1、粉狀活性炭得市場(chǎng)前景
《十二五全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》明確提出,截止到2015年,全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理設(shè)施能力達(dá)到無(wú)害化處理總能力得35%以上,其中東部地區(qū)達(dá)到48%以上。如果達(dá)到上述目標(biāo),全國(guó)應(yīng)該有300座垃圾焚燒廠。據(jù)了解,截至2012年5月,全國(guó)(港澳臺(tái)除外)已運(yùn)行垃圾焚燒廠有122座,與十二五得目標(biāo)存在著較大差距。今年以來(lái),我國(guó)各地垃圾焚燒項(xiàng)目的上馬速度明顯加快。南寧市投資10、8億余元建設(shè)得生活垃圾焚燒發(fā)電廠項(xiàng)目公開(kāi)招標(biāo)工作順利完成;總投資8、13億元得北京南宮生活垃圾焚燒廠項(xiàng)目在大興區(qū)開(kāi)建;廣東四大垃圾焚燒電廠得環(huán)評(píng)、建設(shè)工作正在積極推進(jìn)等。
根據(jù)官方資料統(tǒng)計(jì),2013年1~6月全國(guó)垃圾焚燒項(xiàng)目招標(biāo)數(shù)量為80個(gè),去年同期僅為29個(gè)。按單個(gè)垃圾焚燒廠平均日處理量500噸計(jì)算,上半年招標(biāo)項(xiàng)目處理能力達(dá)4萬(wàn)噸,而去年同期不足1.5萬(wàn)噸。
上海江橋生活垃圾焚燒廠就是目前中國(guó)建成的日處理能力大的現(xiàn)代化生活垃圾焚燒廠,日處理垃圾1500噸,后期進(jìn)行擴(kuò)容,擴(kuò)容后日處理垃圾為3500噸。該廠煙氣凈化采用半干法+噴活性炭+袋式除塵器相結(jié)合的工藝,主要使用得活性炭品種為低碘值200目的粉狀活性炭,根據(jù)其擴(kuò)容前數(shù)據(jù)可知,每天處理1000噸垃圾,每小時(shí)需要活性炭9.93kg,每天需要活性炭238.32kg,每年需要活性炭約87kg。據(jù)此可推知日處理3500噸垃圾,每年需要活性炭約300噸。
目前,上海已建成與在建的垃圾焚燒廠日處理垃圾1萬(wàn)多噸,年需粉狀活性炭900噸。全國(guó)十二五的目標(biāo)約就是日處理15萬(wàn)噸,年需粉狀活性炭約1.3萬(wàn)噸。
2、粉狀活性炭在城市垃圾焚燒處理中的應(yīng)用方案
垃圾焚燒爐產(chǎn)生的煙氣從余熱鍋爐出口后先進(jìn)入噴霧反應(yīng)除酸塔,其中酸性氣體與在塔頂中部噴入的石灰漿進(jìn)行反應(yīng),再由反應(yīng)塔出口起始端噴入活性炭,將煙氣中的重金屬與二惡英吸附后進(jìn)入袋式除塵器。袋式除塵器將煙氣中的顆粒污染物、反應(yīng)物、活性炭以及被吸附的污染物加以捕集、凈化,潔凈煙氣則由除塵器出口管道通過(guò)引風(fēng)機(jī),由煙囪向外排放。袋式除塵器設(shè)置旁通管,當(dāng)進(jìn)入袋式除塵器得煙氣溫度高于180℃或低于120℃時(shí)屬事故狀態(tài),為了保護(hù)濾袋不受到損害,袋式除塵器進(jìn)口端閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉,旁通閥開(kāi)啟,煙氣通過(guò)旁通管路排出,控制閥門(mén)的啟、閉全部由自動(dòng)控制系統(tǒng)執(zhí)行。處理系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖1
注:圖中(1——螺旋式給料機(jī);2——石灰儲(chǔ)倉(cāng);3——羅茨風(fēng)機(jī);4——活性炭?jī)?chǔ)罐;5——文丘里引射器;6——引風(fēng)機(jī);7——煙囪;8——脈沖袋式除塵器;9——卸灰閥;10——螺旋輸送機(jī);11——電加熱器;12——噴霧反應(yīng)除污塔;13——石灰漿加深壓泵;14——石灰漿泵;15——石灰漿攪拌槽)。
活性炭噴射系統(tǒng)
活性炭噴射系統(tǒng)就是控制垃圾焚燒爐煙氣中的重金屬及二惡英有效的凈化技術(shù)。活性炭噴入噴霧反應(yīng)除酸塔出口煙道中,通過(guò)文丘里煙管與煙氣充分混合,在煙氣流向下游的布袋除塵器過(guò)程中,活性炭吸附煙氣中的重金屬(如Hg)及二惡英。吸附了污染物的活性炭在布袋除塵器中被布袋攔截,從煙氣中分離出來(lái),因而除去了煙氣中的重金屬及二惡英,沒(méi)有吸附污染物的活性炭在布袋形成濾餅的過(guò)程中繼續(xù)吸附煙氣殘留的重金屬及二惡英,保證煙氣達(dá)標(biāo)排放。
粉狀活性炭向排氣中的吹入方法主要有以下兩種:
⑴ 粉狀活性炭單獨(dú)吹入;
⑵ 與消石灰等其它粉體混合在一起吹入。
活性炭噴射系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù):活性炭?jī)?chǔ)罐容積10m3;計(jì)量斗容積0.05m3;計(jì)量螺旋器出力:3~15kg/h;羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量160m3。
3 粉狀活性炭技術(shù)指標(biāo)說(shuō)明
作為除去二惡英類化合物使用的活性炭基本性能應(yīng)達(dá)到如下指標(biāo):
⑴ 平均孔隙直徑為2.0~5.0nm;
⑵ 比表面積在500m2 以上;
⑶ 比孔容在0.2cm3 以上;
⑷ 粒徑平均為20μm程度。
垃圾焚燒用粉狀活性炭一般只考慮常規(guī)活性炭指標(biāo),并無(wú)特殊要求。具體指標(biāo)如下:
規(guī)格(目) | 碘值(mg/g) | 亞甲藍(lán)吸附值(mg/g) | 灰分(%) | 水分(%) |
200目(95%通過(guò)率);325目(90%通過(guò)率) | 600-1000 | 100-170 | 10-30 | 3-5 |