廢氣綜合處理裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種廢氣綜合處理裝置，其包括布?xì)馐?、廢氣處理室、高壓箱體和排放氣室；其中所述廢氣處理室包括蜂窩沉淀極和電暈極。本實(shí)用新型是利用電捕焦油器的基本原理和電暈等離子體對(duì)生活垃圾熱解煙塵進(jìn)行凈化的技術(shù)，是一項(xiàng)新的熱解煙塵凈化技術(shù)，從而達(dá)到生活垃圾熱解爐的無(wú)煙、無(wú)異味直排的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
廢氣綜合處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種生活垃圾熱解廢氣綜合處理裝置，具體而言，提供了一種基 于電捕焦油器和電暈等離子體凈化原理的廢氣綜合處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 垃圾是人類(lèi)日常生活和生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢棄物。垃圾處理就是要把垃圾迅速清 除，并進(jìn)行無(wú)害化處理，最后加以合理的利用。
[0003] 目前世界上常用的垃圾處理方法主要有填埋、高溫堆肥和焚燒等，這三種主要垃 圾處理方式的比例，因地理環(huán)境;垃圾成份、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同而有所區(qū)別。
[0004] 垃圾填埋會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的地質(zhì)性水土污染。因?yàn)槿祟?lèi)的生活垃圾包括很多有毒有害 物質(zhì)和病菌、病毒以及各種重金屬元素，極易危害人類(lèi)和生物的正常生存繁衍。而高溫堆肥 采用普通加溫或投加石灰等殺菌方法難于完全殺滅生活垃圾中內(nèi)含的大量病菌、病毒、寄 生蟲(chóng)卵等病原體，這些廢物作為肥料施于農(nóng)田，有些病菌能在土壤中生存數(shù)月之久，造成土 壤和水源污染，威脅人類(lèi)和牲畜的健康。
[0005] 垃圾焚燒一直未能被廣大民眾接受，其弊病突出表現(xiàn)在其潛伏性污染更重、耗資 昂貴、操作復(fù)雜和浪費(fèi)資源等方面。焚燒爐尾氣中排放的上百種主要污染物，組成極其復(fù) 雜。尤其是二噁英，屬于公認(rèn)的一級(jí)致癌物，即使微量也能在體內(nèi)長(zhǎng)期蓄積。生活垃圾焚燒 煙氣中的二噁英是近幾年來(lái)世界各國(guó)所普遍關(guān)心的問(wèn)題。
[0006] 垃圾熱解技術(shù)被各國(guó)環(huán)保專(zhuān)家普遍看好，認(rèn)為這是垃圾處理無(wú)害化、減量化和資 源化的一條新路。熱解技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)已有很長(zhǎng)的歷史，木材和煤的干餾、重油裂解生 產(chǎn)各種燃料油等都源于熱解原理。國(guó)外已經(jīng)將熱解原理應(yīng)用到固體廢物處理，國(guó)外典型的 熱解工藝有移動(dòng)床、爐排床、回轉(zhuǎn)窯、雙塔循環(huán)式流動(dòng)床、外熱式固定床等；國(guó)內(nèi)垃圾的熱解 設(shè)備都是在過(guò)去燃煤鍋爐的基礎(chǔ)上進(jìn)行改制的，主要包括固定床、流化床、回轉(zhuǎn)窯、燒蝕床、 熔融浴等幾大類(lèi)。
[0007] 迄今為止國(guó)內(nèi)外已成功工業(yè)化應(yīng)用的熱解或氣化技術(shù)還十分有限，尤其是在垃圾 處理上更是不盡人意。大部分熱解氣化研究局限在試驗(yàn)階段，很多技術(shù)面臨著技術(shù)環(huán)節(jié)和 經(jīng)濟(jì)效益的等難題的阻礙。
[0008] 生活垃圾成分非常復(fù)雜，在熱解過(guò)程中必定會(huì)產(chǎn)生一些二次污染物，主要包括一 些廢氣5(^、勵(lì)^〇)、!1(：1，焦油，以及一些痕量或超痕量的污染物如重金屬(？13、0(1、取等）、二 噁英(PCDD/Fs)以及多環(huán)芳烴(PAHs)等。該類(lèi)污染物如不經(jīng)高效凈化后排出，會(huì)對(duì)大氣造成 嚴(yán)重污染，對(duì)空氣質(zhì)量構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
[0009] 針對(duì)上述復(fù)合氣態(tài)污染物的治理，傳統(tǒng)處理方法有吸附法、燃燒法或生物法等。催 化燃燒法凈化效率高，但缺點(diǎn)是催化劑易受垃圾熱解煙氣中焦油及炭黑類(lèi)固態(tài)物質(zhì)影響而 失效，設(shè)備體積較大，一次性投資及設(shè)備運(yùn)行能耗較大，且存在安全隱患。吸附法、吸收法凈 化效果理想，但吸附/吸收后的污染物仍需處置，再生能耗較大。冷凝法應(yīng)用范圍受限，僅對(duì) 中、高濃度易揮發(fā)性有機(jī)氣體處理效果較好。生物法投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，但運(yùn)行操作復(fù) 雜、占地面積較大，存在二次污染的可能性。
[0010]相比傳統(tǒng)技術(shù)，低溫等離子體技術(shù)是實(shí)現(xiàn)復(fù)合污染物同時(shí)去除的有效途徑之一。 通過(guò)高壓放電獲得低溫等離子體，含有大量的高能電子及高能電子激勵(lì)產(chǎn)生活性粒子，可 將有害氣體污染物氧化成C〇2、H2O等其它無(wú)害物或低毒物，同時(shí)，氣體中固態(tài)及液態(tài)微粒通 過(guò)脈沖放電產(chǎn)生的高能電子實(shí)現(xiàn)荷電，在電場(chǎng)力作用下收集到集塵板表面。
[0011] 本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了生活垃圾低溫?zé)峤獠?yīng)用電捕焦油器的基本原理和電暈等離 子體對(duì)生活垃圾熱解煙塵進(jìn)行凈化的技術(shù)，是一項(xiàng)新的熱解煙塵凈化技術(shù)，從而達(dá)到生活 垃圾熱解爐的無(wú)煙、無(wú)異味直排的目的。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對(duì)生活垃圾熱解煙塵進(jìn)行 凈化的裝置，收集處理高、中分子有機(jī)液體(焦油、芳香烴、有機(jī)酸等）和氣體(CH 4、H2、CO、 C02、N0X、S02、HC1)，達(dá)到無(wú)煙、無(wú)異味直排。焦油類(lèi)物質(zhì)是熱解法處理生活垃圾不可避免的 副產(chǎn)物，是一種重要的化工原料，有效捕集后進(jìn)行提取，是一種再生的資源。
[0013] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0014] 一種廢氣綜合處理裝置，其特征在于包括布?xì)馐?、廢氣處理室、高壓箱體和排放氣 室；
[0015] 其中所述廢氣處理室包括蜂窩沉淀極和電暈極；
[0016] 其中所述布?xì)馐也贾迷谒鰪U氣綜合處理裝置底部用于接收待處理的廢氣;所述 蜂窩沉淀極布置在所述布?xì)馐疑戏?所述電暈極位于各個(gè)蜂窩沉淀極的中心位置;所述排 放氣室布置在所述蜂窩沉淀極上方;所述高壓箱體布置在所述蜂窩沉淀極的側(cè)面。
[0017] 在一種實(shí)施方式中，所述蜂窩沉淀極的數(shù)量為19-37個(gè)，所述蜂窩沉淀極為正六邊 形，所述正六邊形的內(nèi)切圓直徑為200_250mm。
[0018] 在一種實(shí)施方式中，所述布?xì)馐业锥诉B接有出氣筒，所述出氣筒上端連接導(dǎo)流積 液傘，所述出氣筒的外壁與所述布?xì)馐业膬?nèi)壁構(gòu)成冷凝液儲(chǔ)槽。
[0019] 在一種實(shí)施方式中，所述布?xì)馐业锥私佑欣淠号欧砰y，所述布?xì)馐覀?cè)壁裝有人 孔，用于人進(jìn)入所述布?xì)馐摇?br>[0020] 在一種實(shí)施方式中，所述高壓箱體內(nèi)安放高壓絕緣瓷瓶，所述高壓絕緣瓷瓶上連 接導(dǎo)電承托，所述導(dǎo)電承托穿過(guò)高壓室輸電口置于蜂窩沉淀極上方。
[0021] 在一種實(shí)施方式中，所述導(dǎo)電承托上方連接電暈極固定架，所述電暈極固定架下 端連接電暈極定位桿。
[0022] 在一種實(shí)施方式中，所述電暈極下方連接有吊墜平衡架，所述吊墜平衡架下方設(shè) 置若干個(gè)吊墜，用于平衡電暈極。
[0023] 在一種實(shí)施方式中，所述高壓箱體外部裝有高壓可控硅脈沖直流電源，所述直流 電源一端的直流高壓線與所述導(dǎo)電承托連接，另一端的控制線與自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。
[0024]在一種實(shí)施方式中，所述電暈極與所述蜂窩沉淀極之間的電壓梯度E = 400V/mm， 所述電暈極與所述蜂窩沉淀極之間的電位差為30.0-50.0 kV。
[0025] 在一種實(shí)施方式中，所述電暈極直徑為2.0-2.5cm。
[0026]在一種實(shí)施方式中，所述電暈極的材料為鎢或不銹鋼(304)。
[0027] 在一種實(shí)施方式中，所述排放氣室上端連接氣體排放口，所述氣體排放口側(cè)壁連 接取樣口用于取樣分析，所述氣體排放口側(cè)壁上端連接氣體引流環(huán)，用于引流排放的氣體。
[0028] 在一種實(shí)施方式中，所述高壓箱體下部裝有防露風(fēng)機(jī)。
[0029] 在一種實(shí)施方式中，橡膠阻液環(huán)固定在所述導(dǎo)電承托上。
[0030] 在一種實(shí)施方式中，所述電暈極定位桿上設(shè)置有吊鉤，所述電暈極上下設(shè)置有電 暈極掛環(huán)，所述電暈極通過(guò)所述電暈極掛環(huán)連接至所述吊鉤和所述吊墜平衡架。
[0031] 廢氣處理的有益效果：一是將熱解廢棄物中的以水蒸氣、焦油、飛灰(重金屬）、廢 氣等融合在一起的氣溶膠類(lèi)物質(zhì)有效捕集；二是將廢氣中的一氧化碳（CO)、二氧化硫 (SO 2 )、氮氧化物(NOx )、碳?xì)浠衔铩⒎枷銦N等凈化。
[0032]本實(shí)用新型的生活垃圾熱解廢氣綜合處理裝置徹底改變了垃圾熱解廢氣排放方 式，無(wú)煙、無(wú)異味直排(零排放），符合中元世聯(lián)環(huán)?？萍加邢薰綫/ZYSL · 0002-2016《生活 垃圾低溫?zé)峤馕廴究刂茦?biāo)準(zhǔn)》。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1是本實(shí)用新型的生活垃圾低溫?zé)峤庀到y(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的主視圖。
[0034] 圖2是圖1本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式的主視圖、右視圖和俯 視圖。
[0035] 圖3是本實(shí)用新型的熱解爐的一個(gè)實(shí)施方式的沿圖1中1-1的剖面圖。
[0036] 圖4是本實(shí)用新型的熱解爐的一個(gè)實(shí)施方式的沿圖1中2-2的剖面圖。
[0037] 圖5是本實(shí)用新型的熱解爐的一個(gè)實(shí)施方式的沿圖1中3-3的剖面圖。
[0038] 圖6是本實(shí)用新型的熱解爐的一個(gè)實(shí)施方式的沿圖1中4-4的剖面圖。
[0039] 圖7是本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式的沿圖2中5-5的剖面圖。
[0040] 圖8是本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式的沿圖2中6-6的剖面圖。
[0041] 圖9是本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式的沿圖2中7-7的剖面圖。
[0042] 圖10是本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式的沿圖2中8-8的剖面圖。
[0043] 圖11是本實(shí)用新型的生活垃圾低溫?zé)峤庀到y(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式的主視圖。
[0044] 圖12是圖11中本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的另一個(gè)實(shí)施方式的主視圖、右視 圖和俯視圖。
[0045] 圖13是本實(shí)用新型的熱解爐的另一個(gè)實(shí)施方式的沿圖11中1-1的剖面圖。
[0046] 圖14是本實(shí)用新型的熱解爐的另一個(gè)實(shí)施方式的沿圖11中2-2的剖面圖。
[0047] 圖15是本實(shí)用新型的熱解爐的另一個(gè)實(shí)施方式的沿圖11中3-3的剖面圖。
[0048] 圖16是本實(shí)用新型的熱解爐的另一個(gè)實(shí)施方式的沿圖11中4-4的剖面圖。
[0049] 圖17是本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的另一個(gè)實(shí)施方式的沿圖12中5-5的剖面 圖。
[0050] 圖18是本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的另一個(gè)實(shí)施方式的沿圖12中6-6的剖面 圖。
[0051] 圖19是本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的另一個(gè)實(shí)施方式的沿圖12中7-7的剖面 圖。
[0052]圖20是本實(shí)用新型的廢氣綜合處理裝置的另一個(gè)實(shí)施方式的沿圖12中8-8的剖面 圖。
[0053]在圖1和11中，I-太陽(yáng)能熱源系統(tǒng)；II-熱解爐；III-廢氣綜合處理裝置;IV-自動(dòng)控 制系統(tǒng)。
[0054] 在圖2-10和12-20中，1-底座;2-爐底門(mén)；3-爐外壁;4-保溫層;5-傳熱盤(pán)管;6-蓄熱 材料A; 7-上料口； 8-集水系統(tǒng)(8-1集水環(huán)，8-2引水管，8-3儲(chǔ)水槽，8-4排放閥）；9-導(dǎo)流圈； 10-導(dǎo)流傘;11-超聲物位傳感器;12-氣室(水氣層)溫度變送器;13-氣室(水氣層)溫度調(diào)節(jié) 閥；14-爐內(nèi)壁；15-爐內(nèi)壁傳熱孔；16-蒸發(fā)層溫度變送器；17-熱解層溫度調(diào)節(jié)閥；18-熱解 層溫度變送器；19-碳化層溫度調(diào)節(jié)閥；20-碳化層溫度變送器;21-傳熱管插板及連桿;22-周邊傳熱管;23-蓄熱材料B; 24-中心傳熱管;25-蓄熱臺(tái)體;26-蓄熱材料C; 27-爐底板;28-冷凝液儲(chǔ)槽;29-冷凝液排放閥；30-高壓箱體排液閥；31-高壓(絕緣瓷瓶)箱體;32-高壓絕 緣瓷瓶;33-導(dǎo)電承托;34-高壓室輸電口；35-橡膠阻液環(huán);36-蜂窩沉淀極;37-電暈極固定 架;38-排放氣室;39-取樣口；40-氣體引流環(huán);41-氣體排放口；42-電暈極;43-電暈極定位 桿;44-高壓電進(jìn)口； 45-布?xì)馐?46-吊墜掛環(huán);47-吊墜;48-吊墜平衡架;49-人孔;50-導(dǎo)流 積液傘;51-出氣筒;52-直流高壓線；53-高壓可控硅脈沖直流電源;54-電源支架;55-電暈 極定位環(huán);56-防露風(fēng)機(jī);57-手孔。
【具體實(shí)施方式】
[0055] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的各種實(shí) 施方式僅是說(shuō)明性的，并不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的范圍的限制。
[0056] 參照?qǐng)D1和圖11，生活垃圾低溫?zé)峤庀到y(tǒng)由I-太陽(yáng)能熱源系統(tǒng)；II-熱解爐；III-廢 氣綜合處理裝置;IV-自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。其中太陽(yáng)能熱源系統(tǒng)用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行 選擇。
[0057] 廢氣綜合處理裝置
[0058]圖2和12示出了廢氣綜合處理裝置的主視圖、右視圖和俯視圖，圖7-10和17-20為 廢氣綜合處理裝置的不同剖面的剖面圖。
[0059] 廢氣綜合處理裝置下端為布?xì)馐?5,布?xì)馐?5底端焊接出氣筒51，垃圾處理后的 廢氣經(jīng)出氣筒進(jìn)入布?xì)馐?5,出氣筒51上端連接導(dǎo)流積液傘50,導(dǎo)流積液傘可使部分氣體 冷凝，并順著導(dǎo)流積液傘接流下，出氣筒51外壁與布?xì)馐?5內(nèi)壁構(gòu)成冷凝液儲(chǔ)槽28，冷凝液 流入冷凝液儲(chǔ)槽中儲(chǔ)存，布?xì)馐?5底端接有冷凝液排放閥29，用于適時(shí)將儲(chǔ)存的冷凝液排 出布?xì)馐摇?br>[0060] 布?xì)馐?5側(cè)壁裝有人孔49,人可以進(jìn)出該人孔，用于對(duì)布?xì)馐?5內(nèi)的各個(gè)組件進(jìn) 行檢修和維護(hù)。
[0061 ] 在布?xì)馐?5上方是廢氣處理室，其包括蜂窩沉淀極36和電暈極42。
[0062]在布?xì)馐?5上部焊接蜂窩沉淀極36,在一個(gè)實(shí)施方式中，蜂窩沉淀極的數(shù)量是19， 蜂窩沉淀極的形狀為正六邊形，單個(gè)正六邊形面積為0.0382m2。
[0063] 在蜂窩沉淀極36上端焊接排放氣室38,排放氣室38上端焊接氣體排放口 41，從該 氣體排放口排出處理后的氣體。氣體排放口 41側(cè)壁焊接取樣口 39,用于取樣檢測(cè)排出氣體 的組成。可選地，氣體排放口 41側(cè)壁上端焊接氣體引流環(huán)40，引導(dǎo)氣體的排出。
[0064] 蜂窩沉淀極36與排放氣室38兩側(cè)對(duì)稱(chēng)焊接高壓(絕緣瓷瓶)箱體31，高壓(絕緣瓷 瓶)箱體31底部裝有高壓箱體排液閥30，高壓(絕緣瓷瓶)箱體31內(nèi)安放高壓絕緣瓷瓶32，高 壓絕緣瓷瓶32上連接導(dǎo)電承托33,導(dǎo)電承托33穿過(guò)高壓室輸電口 34置于蜂窩沉淀極36上 方，橡膠阻液環(huán)35固定在導(dǎo)電承托33上。
[0005]導(dǎo)電承托33上方焊接電暈極固定架37,電暈極固定架37下端焊接電暈極定位桿 43,電暈極定位桿43上的吊鉤鉤接電暈極掛環(huán)(上、下)46與電暈極42連接，電暈極掛環(huán)(下） 46與吊墜47掛接，下方通過(guò)吊墜平衡架47平衡，電暈極位于蜂窩沉淀極中心位置。
[0066]可選地，高壓(絕緣瓷瓶)箱體31下部裝有防露風(fēng)機(jī)56。在一端的高壓(絕緣瓷瓶） 箱體31外部裝有高壓可控硅脈沖直流電源51，直流電源51-端的直流高壓線52與導(dǎo)電承托 33連接，另一端的控制線與自動(dòng)控制系統(tǒng)IV連接。
[0067]下面詳細(xì)闡述廢氣綜合處理裝置的工作原理和工作過(guò)程。
[0068]生活垃圾成分非常復(fù)雜，在熱解過(guò)程中必定會(huì)產(chǎn)生一些二次污染物，主要包括一 些廢氣5(^、勵(lì)^〇)、!1(：1，焦油，以及一些痕量或超痕量的污染物如重金屬(？13、0(1、取等）、二 噁英(P⑶D/Fs)以及多環(huán)芳烴(PAHs)等。
[0069] (1)廢氣污染物
[0070] a 氯化氫(HCl)
[0071 ]垃圾熱解過(guò)程所排放的煙氣中HCl的來(lái)源有兩個(gè)：
[0072 ]①有機(jī)氯源，如垃圾中的PVC塑料、橡膠、皮革等；
[0073] ②無(wú)機(jī)氯源，主要以NaCl形式存在。
[0074] b硫氧化物(SOx)
[0075] 硫氧化物通常由垃圾中含硫化合物燃燒氧化所致，大部分為SO2。硫氧化物一般以 垃圾中的紙類(lèi)、蛋白質(zhì)系列的廚余垃圾、以硫酸鹽形式的無(wú)機(jī)硫及含硫橡膠等含硫元素作 為發(fā)生源。一般認(rèn)為有機(jī)硫在熱解過(guò)程中傾向于被氧化，而各種硫酸鹽則可能根據(jù)具體反 應(yīng)環(huán)境，在高溫下?lián)]發(fā)、分解甚至包含在灰分中。
[0076] c氮氧化物(NOx)
[0077]氮氧化物主要包括NO、N20、NO2等，其中NO和如2能夠?qū)Υ髿庠斐晌廴?。由固體廢物 中的有機(jī)氮(蛋白質(zhì)系列的廚余垃圾、含氮尿素和含氮樹(shù)脂等)形成的氮氧化物。通常在600 ~900°C溫度下生成。
[0078] ⑵焦油
[0079]焦油組分主要包括三類(lèi)物質(zhì)：一是脂肪族化合物，如脂肪酸等；二是芳香族化合 物，如苯酚、甲酚、萘、甲苯、烷基衍生物;三是烴類(lèi)含氧有機(jī)物，如酚、醛、酮、酯、酐、呋喃類(lèi)。
[0080] (3)重金屬
[0081] 對(duì)于重金屬通常把密度作為決定性因素，一般將密度(比重)大于5mg/m3的金屬元 素定義為重金屬。重金屬一般是指具有顯著毒性的元素，如鉛、鉻、汞、鎘及類(lèi)金屬砷。
[0082] a 汞（Hg)
[0083] 主要來(lái)自于電池(如Hg-Zn電池和堿性電池）、電器(如熒光燈管）、報(bào)紙、雜志、溫度 計(jì)等。
[0084] Hft(Pb)
[0085]來(lái)自于塑料、橡膠、顏料等。
[0086] c 鎘（Cd)
[0087] 來(lái)源于電器、塑料、電池(鎳鎘電池）、半導(dǎo)體及顏料等。
[0088] d 鉻（Cr)
[0089] 來(lái)自于塑料、報(bào)紙、紡織品、彩色膠卷、雜草等。
[0090] e 銅（Cu)
[0091] 主要來(lái)自于紡織品和塑料等。
[0092] (4)二噁英
[0093]二噁英實(shí)際上是兩個(gè)系列的氯代三環(huán)芳香化合物的總稱(chēng)，包括多氯代二苯并_對(duì)_ 二噁英(P⑶Ds)和多氯代二苯并呋喃(P⑶Fs)，統(tǒng)稱(chēng)為P⑶D/Fs。
[0094]在垃圾焚燒工藝中，垃圾中的含氯高分子化合物如聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等 二惡英的前體物，在適宜溫度下(300°C~500°C)并在FeCl3、CuCl2等金屬催化物的催化作用 下與0 2、HC1反應(yīng)，通過(guò)重排、自由基縮合、脫氯等過(guò)程生成二惡英類(lèi)。主要條件因素有：
[0095]① HCl，O2，前體物的存在；
[0096] ②在300 °C~500 °C溫度范圍內(nèi)停留的時(shí)間；
[0097]③氯化銅，氯化鐵催化劑的存在。
[0098]熱解爐出口排放的污染物是以水蒸氣、焦油、飛灰(重金屬）、煙氣等融合在一起的 氣溶膠類(lèi)物質(zhì)。
[0099]因此，生活垃圾熱解二次污染物處理的技術(shù)方案，選擇"將電捕焦油器技術(shù)與電暈 等離子體空氣凈化技術(shù)相結(jié)合"的綜合處理方案。
[0100] 在一定條件下，通過(guò)物質(zhì)與外界不斷交換能量，物質(zhì)的各態(tài)之間可以互相轉(zhuǎn)化。外 界供給能量可使固體轉(zhuǎn)化為液體，如果外界進(jìn)一步供給能量，液體可轉(zhuǎn)化為氣體。如果再對(duì) 氣體供給足夠的能量，只要使每個(gè)粒子中電子的動(dòng)能超過(guò)原子的電離能時(shí)，電子將會(huì)脫離 原子的束縛而成為自由電子，而原子則因失去電子而成為帶正電的離子，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為電 離。當(dāng)氣體中足夠多的原子被電離后，這種電離的氣體已不足原來(lái)的氣體了，而轉(zhuǎn)化成為新 的物態(tài)一等離子體。是物質(zhì)存在的又一種聚集態(tài)，稱(chēng)為物質(zhì)第四態(tài)，或稱(chēng)為等離子態(tài)。
[0101] 應(yīng)用電捕焦油器的基本原理和電暈等離子體對(duì)生活垃圾熱解煙塵進(jìn)行凈化的技 術(shù)，是一項(xiàng)新的熱解煙塵凈化技術(shù)。一是將熱解廢棄物中的以水蒸氣、焦油、飛灰(重金屬）、 廢氣等融合在一起的氣溶膠類(lèi)物質(zhì)有效捕集；二是將廢氣中的一氧化碳(CO)、二氧化硫 (SO 2)、氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?、芳香烴等凈化。從而達(dá)到生活垃圾熱解爐的無(wú)煙、無(wú)異 味直排(零排放)的目的。
[0102] 電捕焦油器、電暈等離子體共同點(diǎn)是利用極不均勻高壓直流電場(chǎng)，形成電暈放電， 產(chǎn)生等離子體，其中包含的大量電子和正負(fù)離子在電場(chǎng)梯度的作用下，與空氣中的顆粒污 染物發(fā)生非彈性碰撞，從而附著在這些粒子上，使之成為荷電粒子，在電場(chǎng)的作用下向集塵 極運(yùn)動(dòng)進(jìn)而被集塵極所收集，從而可以有效地清除空氣中的顆粒污染物。
[0103] 其處理過(guò)程分三個(gè)階段：
[0104] l)e+M(污染物分子)^M-
[0105] 2)M-+SP(固體顆粒) -（SPM)-
[0106] 3)(SPM)--(沉積在集塵極上）
[0107] 電暈放電可在一定空間產(chǎn)生非平衡態(tài)低溫等離子體，可以用來(lái)凈化空氣中的有害 氣體。其催化凈化機(jī)理包括兩個(gè)方面：
[0108] 1)在產(chǎn)生等離子體的過(guò)程中，高頻放電產(chǎn)生的瞬時(shí)高能量，打開(kāi)某些有害氣體分 子的化學(xué)鍵，使其分解成單原子或無(wú)害分子。
[0109] 2)等離子體中包含了大量的高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的自由 基，這些活性粒子的平均能量約為5~20eV，近高于一般氣體分子的鍵能，它們和有害氣體 分子發(fā)生頻繁的碰撞，打開(kāi)氣體分子的化學(xué)鍵生成單原子分子或無(wú)害分子。同時(shí)產(chǎn)生的大 量· 0H、· H02、· 0等自由基和氧化性極強(qiáng)的臭氧跟有害氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成無(wú)害 產(chǎn)物。
[0110]生活垃圾熱解時(shí)產(chǎn)生的有害氣體主要有⑶、勵(lì)^302、!〇，本方案就是利用等離子 體的這種催化凈化機(jī)理來(lái)凈化垃圾熱解時(shí)產(chǎn)生的有害氣體。
[0111] 電暈放電時(shí)，產(chǎn)生大量的自由電子和離子，在脈沖電場(chǎng)的作用下，自由電子可獲得 較高的能量，轟擊空氣中的O2，可將其分解成氧原子：
[0112] e+02^20+e
[0113] 高速電子具有足夠的動(dòng)能(5~20eV)。緊接著通過(guò)三體碰撞反應(yīng)形成臭氧。
[0114] 〇+〇2+M^〇3+M
[0115] 與此同時(shí)，原子氧和電子也同樣與臭氧反應(yīng)形成氧分子，最終臭氧的濃度達(dá)到平 衡。
[0116] 〇+〇3^2〇2
[0117] e+〇3^0+〇2+e
[0118] 氮氧化物的降解反應(yīng)式：
[0119] NOx+e^N2+〇2
[0120] -氧化碳的凈化反應(yīng)式：
[0121] 03+CO^C〇2+〇2
[0122] · 0H+C0-C02+· H
[0123] 二氧化硫的凈化反應(yīng)式：
[0124] 〇3+S〇2^S〇3+〇2
[0125] 〇2+2S〇2^2S〇3
[0126] 〇3+3S〇2^3S〇3
[0127] 熱解爐排出的煙氣量(含水蒸氣)為800-1000m3/h;煙氣流速為0.5-0.75m/s;煙氣 停留時(shí)間為5-10s;煙氣進(jìn)口溫度為60-80°C。
[0128] 高壓電源選型：高頻電源、脈沖電源、臨界脈沖（軟穩(wěn)）電源均可選用。以臨界脈沖 (軟穩(wěn))電源為首選。
[0129] 電捕焦油器、電暈等離子體凈化廢氣裝置是由兩項(xiàng)技術(shù)復(fù)合而成，應(yīng)用在生活垃 圾低溫?zé)峤獾膹U物處理是一項(xiàng)創(chuàng)新。
[0130]電捕焦油器工作原理是在金屬導(dǎo)線與金屬管壁間施加高壓直流電，以維持足以使 氣體產(chǎn)生電離的電場(chǎng)，使陰陽(yáng)極之間形成電暈區(qū)。按電場(chǎng)理論，正離子吸附于帶負(fù)電的電暈 極，負(fù)離子吸附于帶正電的沉淀極，所有被電離的正負(fù)離子均充滿電暈極與沉淀極之間的 整個(gè)空間。當(dāng)含焦油霧滴等雜質(zhì)的廢氣通過(guò)該電場(chǎng)時(shí)，吸附了負(fù)離子和電子的雜質(zhì)在電場(chǎng) 庫(kù)倫力的作用下，移動(dòng)到沉淀極后釋放出所帶電荷，并吸附于沉淀極上，從而達(dá)到凈化廢氣 的目的，通常稱(chēng)為荷電現(xiàn)象。當(dāng)吸附于沉淀極上的雜質(zhì)量增加到大于其附著力時(shí)，會(huì)自動(dòng)向 下流趟，從電捕焦油器底部排出。
[0131] 電暈等離子體凈化廢氣的原理是利用高壓脈沖電暈放電，使氣體電離，從而使廢 氣顆粒荷電，然后在電場(chǎng)力的作用下向集塵極板移動(dòng)，帶電荷的顆粒與集塵板接觸后失去 電荷，成為中性而沉積在集塵極板上，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。同時(shí)氣體電離時(shí)會(huì)產(chǎn)生大 量的高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的自由基，這些活性粒子的平均能量高于 氣體分子的鍵能，它們和有害氣體分子發(fā)生頻繁的碰撞，打開(kāi)氣體分子的化學(xué)鍵生成單原 子分子和無(wú)害氣體分子，同時(shí)還產(chǎn)生的大量· 0H、· H02、· 0等自由基和氧化性極強(qiáng)的臭氧 跟有害氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成無(wú)害產(chǎn)物。
[0132] 兩項(xiàng)技術(shù)的共同點(diǎn)其原理都是電暈放電。兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)在于電暈放電時(shí)所選 用的電源："臨界脈沖軟穩(wěn)電源"或"脈沖高壓直流電源"；選擇適合的電暈極，一是需要二次 電子發(fā)射系數(shù)(Sm)大;二是需要可靠的耐蝕性和化學(xué)、物理穩(wěn)定性。因此，鎢最適合作電暈 極(δπι 1.4)，不銹鋼(δπι 1.24)其次。
[0133] 廢氣經(jīng)布?xì)馐?，進(jìn)入蜂窩沉淀極與電暈極之間的空間，在外加電場(chǎng)作用下，氣體被 電離，從而使廢氣顆粒帶電荷，然后在電場(chǎng)力的作用下向蜂窩沉淀極移動(dòng)，與蜂窩沉淀極接 觸后失去電荷，成為中性而沉積在蜂窩沉淀極上，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。隨著吸附量的 增加，吸附的物質(zhì)可自由落下，無(wú)需清理蜂窩沉淀極。
[0134] 同時(shí)，氣體電離時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的自 由基，這些活性粒子的平均能量高于氣體分子的鍵能，它們和有害氣體分子發(fā)生頻繁的碰 撞，打開(kāi)氣體分子的化學(xué)鍵生成單原子分子和無(wú)害氣體分子，同時(shí)還產(chǎn)生的大量· 0Η、· Η02、· 0等自由基和氧化性極強(qiáng)的臭氧跟有害氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成無(wú)害產(chǎn)物。
[0135] 廢氣處理的有益效果：一是將熱解廢棄物中的以水蒸氣、焦油、飛灰(重金屬）、廢 氣等融合在一起的氣溶膠類(lèi)物質(zhì)有效捕集；二是將廢氣中的一氧化碳（CO)、二氧化硫 (SO 2 )、氮氧化物(NOx )、碳?xì)浠衔?、芳香烴等凈化。
[0136] 兩項(xiàng)技術(shù)在生活垃圾熱解廢氣的處理應(yīng)用，徹底改變了垃圾熱解廢氣排放方式， 無(wú)煙、無(wú)異味直排(零排放）。
[0137] 熱解爐
[0138] 圖3-6和13-16為熱解爐的不同剖面的剖面圖。
[0139] 熱解爐底座1上焊接爐外壁3,在爐外壁3內(nèi)側(cè)和底座1上面敷設(shè)輕質(zhì)保溫磚保溫層 4〇
[0140] 在水平敷設(shè)的保溫層上敷設(shè)蓄熱材料B 23,在蓄熱材料B 23上面安裝蓄熱臺(tái)體 25,臺(tái)體25內(nèi)敷設(shè)蓄熱材料B 23,將蓄熱臺(tái)體25與底座1上的周邊傳熱管22和中心傳熱管24 焊接固定，向周邊傳熱管22和中心傳熱管24內(nèi)敷設(shè)蓄熱材料C 26并焊上封帽。
[0141] 在蓄熱臺(tái)體25上焊接爐內(nèi)壁14,在爐外壁3和爐內(nèi)壁14之間安裝爐底門(mén)2、碳化層 溫度變送器20、碳化層溫度調(diào)節(jié)閥19、傳熱盤(pán)管5(可選）、熱解層溫度調(diào)節(jié)閥17、熱解層溫度 變送器18、蒸發(fā)層溫度變送器16、集水系統(tǒng)排放閥8-4。
[0142] 在保溫層4和爐內(nèi)壁14之間敷設(shè)蓄熱材料A 6，將預(yù)制的爐頂與爐外壁3和爐內(nèi)壁 14焊接，爐內(nèi)壁14上開(kāi)有爐內(nèi)壁傳熱孔15。
[0143] 爐頂上安裝有上料口 7、導(dǎo)流圈9、超聲物位傳感器11(可選）、氣室(水氣層)溫度變 送器12、氣室(水氣層)溫度調(diào)節(jié)閥13,在導(dǎo)流圈9下端吊裝導(dǎo)流傘10,導(dǎo)流傘10下端連接集 水環(huán)8-1，集水環(huán)8-1側(cè)部接引水管8-2,接引水管8-2與儲(chǔ)水槽8-3連接，儲(chǔ)水槽8-3接排放閥 8-4〇
[0144]在熱解爐中自下而上分為灰分層、碳化層（半焦）、熱解層（有機(jī)物）、蒸發(fā)層（水 分）、水氣層(氣室）。
[0145]灰分層
[0146]碳化層半焦碳化后產(chǎn)生的灰渣在灰分層灰化和冷卻。
[0147]碳化層
[0148] 半焦(垃圾碳)在碳化層碳化放熱，產(chǎn)生高溫?zé)煔夂突以?。碳化釋放的熱能被蓄?材料吸收儲(chǔ)存，當(dāng)向爐內(nèi)添加生活垃圾時(shí)，生活垃圾熱解所吸收的熱量由碳化層和儲(chǔ)能材 料放熱提供，碳化層的放熱量大于增添上垃圾的熱解吸熱量，熱解反應(yīng)才能進(jìn)行下去。因此 需要保證碳化層的碳化溫度。在碳化層裝有溫度變送器，將測(cè)得的溫度以模擬量(〇_24mA) 信號(hào)輸入到自動(dòng)控制系統(tǒng)微處理器中，通過(guò)微處理器的模擬量輸出信號(hào)控制碳化層的溫度 調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)，控制碳化層的溫度。碳化層的溫度控制在450 °C~500 °C。
[0149] 熱解層
[0150] 垃圾經(jīng)過(guò)脫水反應(yīng)后，繼續(xù)吸熱，當(dāng)溫度超過(guò)200°C時(shí)，垃圾中有機(jī)物分子中的甲 基、乙基等側(cè)鏈開(kāi)始斷裂，分別脫去碳和氫，生成甲烷、氫氣以及其他碳?xì)浠衔锏刃》肿?氣體。隨著溫度的進(jìn)一步升高，脫掉側(cè)鏈的有機(jī)物的主鏈發(fā)生斷裂，生成許多小分子物質(zhì)。 垃圾的熱解不是嚴(yán)格按照一定的次序進(jìn)行的，許多反應(yīng)都是交叉進(jìn)行的。熱解所產(chǎn)生的小 分子經(jīng)過(guò)縮合反應(yīng)又重新組合成大分子的有機(jī)物，而這些大分子的有機(jī)物還可以經(jīng)過(guò)裂解 再次變?yōu)樾》肿拥挠袡C(jī)物，所以垃圾的熱解是一個(gè)非常復(fù)雜的物理、化學(xué)過(guò)程。在碳化層裝 有溫度變送器，將測(cè)得的溫度以模擬量(〇_24mA)信號(hào)輸入到自動(dòng)控制系統(tǒng)微處理器中，通 過(guò)微處理器的模擬量輸出信號(hào)控制熱解層的溫度調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)，控制熱解層的溫度。熱解 層的溫度控制在150~280°C。
[0151]蒸發(fā)層
[0152] 在蒸發(fā)層內(nèi)，垃圾吸熱后溫度逐漸升高，達(dá)到HKTC以上，首先揮發(fā)出游離態(tài)的水， 然后發(fā)生有機(jī)物分子內(nèi)的脫水反應(yīng)，如羥基斷裂生成水。隨著垃圾不斷被干燥，水蒸氣的產(chǎn) 生量逐漸減少。水分逸出以后，會(huì)在垃圾內(nèi)部形成許多空隙，對(duì)后面的傳熱傳質(zhì)起了重要的 作用。蒸發(fā)層的溫度在80~100°C。
[0153] 水氣層
[0154]碳化層放熱、熱解層吸熱，有機(jī)物的水分在蒸發(fā)層被蒸發(fā)，水蒸氣(廢氣）向上升到 爐頂時(shí)，水氣層時(shí)溫度控制在60~80°C，以保證廢氣處理系統(tǒng)的最佳工作條件。在水氣層裝 有溫度變送器，將測(cè)得的溫度以模擬量(〇_24mA)信號(hào)輸入到自動(dòng)控制系統(tǒng)微處理器中，通 過(guò)微處理器的模擬量輸出信號(hào)控制水氣層的溫度調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)，控制水氣層的溫度。水氣 層(氣室）的溫度控制在60 °C~80 °C。
[0155] 當(dāng)水氣層溫度超過(guò)85°C時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)微處理器發(fā)出聲光報(bào)警提示，需要人工 干預(yù)處理?？赡艿脑颍豪ニ趾罂斩醇哟?，熱階層溫度竄入所致，此時(shí)需要添加垃 圾補(bǔ)缺空洞即可。
[0156] 在水氣層可以裝有超聲物位傳感器，將測(cè)量的物位界面高度以模擬量(0-24mA)信 號(hào)輸入到自動(dòng)控制系統(tǒng)微處理器中，設(shè)定臨界高度，到時(shí)聲光報(bào)警提示，及時(shí)向爐內(nèi)添加垃 圾。也可以從上料口人工觀察是否需要添加垃圾。一般而言，當(dāng)爐內(nèi)垃圾高度下降1/5至2/5 時(shí)添加垃圾。
[0157] 生活垃圾熱解過(guò)程中，一方面水分蒸發(fā)要吸收熱量，阻礙了熱量的傳遞，延長(zhǎng)了熱 解時(shí)間；另一方面水分的蒸發(fā)速度快于有機(jī)物的熱解速度，當(dāng)水分迅速析出后，垃圾中剩余 的有機(jī)物密度下降，有利于縮短熱解時(shí)間。
[0158] 隨著垃圾中水分的增加，實(shí)際的處理能力下降，能量消耗增加。實(shí)際垃圾中的含水 率很高，可以達(dá)到50%以上，垃圾中的水分不僅降低了氣體的熱值，并且增加了垃圾處理的 熱量消耗。對(duì)于含水率高的垃圾，可以采用摻合干垃圾的方法進(jìn)行中和，降低垃圾的含水 率。另外可采用太陽(yáng)能加熱的方法(可選），提高蒸發(fā)層的熱值，快速蒸發(fā)垃圾的水分，能保 證處理工藝的順利進(jìn)行。
[0159] 生活垃圾的熱解是從蒸發(fā)垃圾中的水分開(kāi)始，熱解爐的出口有水蒸氣排出，在排 氣口裝有導(dǎo)流傘和導(dǎo)流圈，阻攔煙氣中的飛灰顆粒物，但也阻止了水蒸氣的正常排放，部分 水蒸氣被阻擋。因此需要在導(dǎo)流傘下敷設(shè)集水系統(tǒng)，將被攔截的水蒸氣收集后排除爐體外， 避免水分重新回到爐內(nèi)，影響熱解效率。
[0160] 對(duì)熱解爐的形狀沒(méi)有特別限制，例如其橫截面可以為本文圖解的圓形和矩形，比 如雙矩形。
[0161] 太陽(yáng)能熱源系統(tǒng)
[0162] 在一個(gè)實(shí)施方式中，利用太陽(yáng)能聚光碟或真空集熱管收集太陽(yáng)的輻射熱量，加熱 密閉容器內(nèi)的導(dǎo)熱流體(導(dǎo)熱油），通過(guò)的熱流體栗(導(dǎo)熱油栗)將導(dǎo)熱流體輸送到爐體內(nèi)的 傳熱盤(pán)管，與敷設(shè)在盤(pán)管周?chē)男顭岵牧辖粨Q熱能并儲(chǔ)存(溫度300°C~350Γ)，爐內(nèi)的生 活垃圾(有機(jī)物)吸熱，首先揮發(fā)出游離態(tài)的水，然后發(fā)生有機(jī)物分子內(nèi)的脫水反應(yīng)。隨著垃 圾不斷被干燥，水蒸氣的產(chǎn)生量逐漸減少，水分逸出以后，會(huì)在垃圾內(nèi)部形成許多空隙，此 時(shí)可以用點(diǎn)燃的紙肩引燃底層的干燥垃圾，完成熱解爐的首次啟動(dòng)。
[0163] 自動(dòng)控制系統(tǒng)
[0164] 自動(dòng)控制系統(tǒng)采用微處理器，將中央處理器(CPU)所包含的運(yùn)算器、控制器、內(nèi)部 存儲(chǔ)器、開(kāi)關(guān)量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊固化在集成 電路板上。通過(guò)觸摸屏操作，觸摸屏設(shè)置組態(tài)畫(huà)面，可直觀看到運(yùn)行狀況。運(yùn)行模式分為:手 動(dòng)模式、自動(dòng)模式。
[0165] 本實(shí)用新型的熱解爐和廢氣綜合處理裝置可以是任何合適的形狀或構(gòu)造，二者的 形狀使得廢氣綜合處理裝置能夠安裝在熱解爐上方。另外，本實(shí)用新型的熱解爐內(nèi)部可以 采用如圖12-16所示的構(gòu)造，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解熱解爐內(nèi)隔室的數(shù)目可以是合適的 任何數(shù)目。
[0166] 本實(shí)用新型的生活垃圾低溫?zé)峤庀到y(tǒng)可以采用手動(dòng)或自動(dòng)操作模式，在上述不同 操作模式下，本實(shí)用新型的各個(gè)部件(例如，溫度調(diào)節(jié)裝置)也可以各自地是手動(dòng)的或自動(dòng) 的。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)具體情況選擇合適的操作模式。
[0167] 本實(shí)用新型的各個(gè)部件可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方式彼此連接，例如焊 接、拼接、嵌接等、或其組合。而且，本實(shí)用新型中的各個(gè)部件可以是一個(gè)或者多個(gè)，其可以 對(duì)稱(chēng)分布或隨機(jī)分布，這些對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員都是顯而易見(jiàn)的。
[0168] 實(shí)施例
[0169] 1.爐體形狀與體積
[0170] 下部爐身為圓柱體，內(nèi)徑1800mm，凈高為1300mm，作為生活垃圾有機(jī)物的熱解反應(yīng) 室，有效容積為3. Om3;上部爐頂為圓臺(tái)體，作為反應(yīng)后熱解氣室；出口為直徑600mm煙道，通 過(guò)法蘭與廢氣綜合處理裝置連接。
[0171] 2.爐身內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布
[0172] 爐身自上而下分為水氣層(氣室）、蒸發(fā)層、熱解層、碳化層、灰分層。
[0173] 水氣層為氣室，溫度60~80°C。
[0174] 蒸發(fā)層:厚度 250mm ~300mm，溫度 80°C ~100°C;
[0175] 熱解層：厚度 350mm ~400mm，溫度 15(TC ~28(TC;
[0176] 碳化層:厚度120mm~150mm，溫度450 °C ~500 °C。
[0177] 3.蓄熱材料的選擇一一剛玉莫來(lái)石
[0178] 4.保溫層厚度
[0179] 保溫層采用輕質(zhì)保溫磚，導(dǎo)熱系數(shù)0.06W/m.K(400°C)，體積密度0.8-1. Og/cm3，保 溫層厚度不小于65mm。
[0180] 5.爐體外徑
[0181] 外鋼板2 X 0.008m+保溫層2 X 0.065m+內(nèi)鋼板2 X 0.008m+蓄熱夾套2 X 0.05m+內(nèi)徑 1.8m = 2.062m，取值2.00m。
[0182] 6.半焦碳化給氧方式
[0183] 爐底部中心豎直方向，Φ89管1個(gè)，高度距爐底板250mm，頂端略高于熱解層起始位 置;沿底部Φ 1500圓，120°夾角，Φ89管3個(gè)，高度距爐底板200mm，頂端置于熱解起始位置， 爐底部設(shè)置4個(gè)給氧通氣管，即周邊傳熱管22和中心傳熱管24,管壁氣孔置于碳化區(qū)域內(nèi)。
[0184] 7.溫度檢測(cè)點(diǎn)
[0185] (1)爐底測(cè)溫：熱電偶，爐壁橫向圓心方向。檢測(cè)爐底半焦碳化、熱解狀態(tài)下的溫 度；
[0186] (2)爐壁測(cè)溫:熱電偶，爐壁橫向圓心方向。檢測(cè)爐內(nèi)熱解層熱解溫度，距離爐體底 部400mm處設(shè)置；
[0187] (3)爐壁測(cè)溫:熱電偶，爐壁橫向圓心方向。檢測(cè)爐內(nèi)蒸發(fā)層熱解溫度，距離爐體底 部800mm處設(shè)置；
[0188] (4)氣室測(cè)溫:溫度表，爐壁橫向圓心方向。檢測(cè)爐內(nèi)氣室煙氣溫度溫度，距離爐體 底部1300mm處設(shè)置。
[0189] 8.爐內(nèi)溫度控制與調(diào)整
[0190] (1)爐壁橫向圓心方向，120°夾角，Φ89管3個(gè)，高度距爐底板300mm，頂端置于熱解 層中偏下位置，爐壁設(shè)置3個(gè)通氣孔即熱解層溫度調(diào)節(jié)閥17。
[0191] 當(dāng)爐內(nèi)熱解溫度高于300°C時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)閥與外界交換熱能，來(lái)平衡爐內(nèi)溫度。 采用PLC實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制。
[0192] (2)爐頂圓臺(tái)體壁橫向圓心方向，120°夾角，Φ 89管3個(gè)，高度距爐門(mén)上方IOOmm設(shè) 置3個(gè)通氣孔即氣室(水氣層)溫度調(diào)節(jié)閥13。
[0193] 當(dāng)氣室煙氣溫度高于85°C時(shí)，報(bào)警提示，可通過(guò)調(diào)節(jié)閥與外界交換熱能，來(lái)平衡氣 室溫度，保證廢氣處理系統(tǒng)工況。采用PLC實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制。
[0194] 9.廢氣綜合處理裝置
[0195] 廢氣處理能力1500m3/h，廢氣通過(guò)蜂窩沉淀極的流速為0.5m/s，則蜂窩體電場(chǎng)斷 面積為0.83m 2,直徑為210mm，蜂窩沉淀極的數(shù)量為21，為了方便布置，取值19。
[0196] 電暈極直徑2.3mm，電壓梯度E = 400V/mm，兩極電位差為41.5kV。
[0197] 10.廢氣處理效果
[0198] 為了評(píng)價(jià)本實(shí)用新型的廢氣處理效果，本發(fā)明人要求清華大學(xué)環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)中心 對(duì)本實(shí)用新型的熱解排放物的空氣質(zhì)量和持久性有機(jī)污染物進(jìn)行了檢測(cè)。
[0199] 其中，空氣質(zhì)量的檢測(cè)項(xiàng)目包括顆粒物、氮氧化物、二氧化硫、氯化氫、汞、鎘、銻_ 砷-鉛-鉻-鈷-銅-錳-鎳總量，每個(gè)項(xiàng)目均重復(fù)三次。該檢測(cè)主要依據(jù)"固定源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù) 規(guī)范HJ/T397-2007"，使用的儀器包括3012H煙塵(氣）采樣器、AL104-IC電子天平、DR5000紫 外可見(jiàn)分光光度計(jì)、XSERIES 2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。
[0200] 持久性有機(jī)污染物的檢測(cè)項(xiàng)目包括二噁英類(lèi)(PCCD/Fs)，重復(fù)檢測(cè)三次。檢測(cè)依據(jù) 為HJ77.2-2008"環(huán)境空氣和廢氣二噁英類(lèi)的測(cè)定同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨 質(zhì)譜法"。使用的儀器設(shè)備包括:TECORA ISOSTACK BASIC/G4用于采樣，HRGC-HRMS、安捷倫 6890N/日本電子JMS-800D用于儀器分析。前處理方法包括以下步驟:鹽酸處理（用一定濃度 的鹽酸沖洗濾筒并用純水沖洗，然后將濾筒風(fēng)干;水洗液用二氯甲烷進(jìn)行液液萃取，萃取液 與下部提取液合并）、索氏提取(濾筒和樹(shù)脂用甲苯進(jìn)行16h以上提?。饪s分割(將提取液 合并，濃縮，分隔）、凈化(硫酸處理、多層硅膠柱凈化和活性炭硅膠柱凈化)和制樣(將經(jīng)活 性炭硅膠柱凈化后所得樣品組分用高純氮?dú)獯抵帘M干并加入進(jìn)樣內(nèi)標(biāo)，用壬烷定容，待測(cè) 定）。氣相色譜條件如下，進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣ΙμL(分流閥開(kāi)啟時(shí)間：1.5min);色譜柱： BPX-DXN(長(zhǎng)60m，內(nèi)徑0 · 25mm，膜厚0 · 25μπι);進(jìn)樣口溫度:300 °C ;載氣壓力：25 · 4psi ;升溫程 序:初始溫度130°C，保持Imin后以15°C/min的速度升溫至210°C，停留Omin后以3°C/min的 速度升溫至310°C，停留Omin后再以5°C/min的速度升溫至320°C并保持lOmin。質(zhì)譜條件如 下，色質(zhì)接口溫度:300°C ;離子源溫度:300 °C ;離子化電流:500μΑ;電子轟擊離子源：38eV; 加速電壓:IOkV;質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):PFK;質(zhì)譜分辨率:> 10000。
[0201] 根據(jù)上述檢測(cè)方法和檢測(cè)條件，本實(shí)用新型生活垃圾低溫?zé)峤庀到y(tǒng)的排放物的實(shí) 測(cè)值見(jiàn)表1，其中表1中的平均限值來(lái)自于中元世聯(lián)環(huán)保科技有限公司Q/ZYSL · 0002-2016 《生活垃圾低溫?zé)峤馕廴究刂茦?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的污染物排放限值。根據(jù)表1可知，本實(shí)用新型的實(shí) 測(cè)值完全符合上述標(biāo)準(zhǔn)。
[0202] 表1生活垃圾低溫?zé)峤鉅t排放煙氣中污染物限值
[0204] 目前，國(guó)家并未出臺(tái)相關(guān)的生活垃圾熱解污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，因此可以參考生活垃 圾焚燒的歐洲和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)表2可知，中元世聯(lián)環(huán)?？萍加邢?公司Q/ZYSL · 0002-2016《生活垃圾低溫?zé)峤馕廴究刂茦?biāo)準(zhǔn)》遠(yuǎn)嚴(yán)格于現(xiàn)有的生活垃圾焚燒 的歐標(biāo)和國(guó)標(biāo)，而本實(shí)用新型的實(shí)測(cè)值更顯著地小于上述限制。因此，本實(shí)用新型的生活垃 圾低溫?zé)峤庀到y(tǒng)達(dá)到了生活垃圾無(wú)煙、無(wú)異味直排的目的，從而實(shí)現(xiàn)了垃圾處理的無(wú)害化、 減量化和資源化。
[0205] 表2生活垃圾焚燒與生活垃圾熱解污染物控制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照
[0207]最后，需要理解的是本文以上描述的裝置是本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方式，對(duì)于本公開(kāi) 內(nèi)容非限制性實(shí)例許多變化和擴(kuò)展也是預(yù)期的。因此，本公開(kāi)內(nèi)容包括本文公開(kāi)的裝置的 所有新穎的和非明顯的組合以及子組合，以及其任何和所有的等價(jià)形式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種廢氣綜合處理裝置，其特征在于包括布?xì)馐摇U氣處理室、高壓箱體和排放氣 室； 其中所述廢氣處理室包括蜂窩沉淀極和電暈極； 其中所述布?xì)馐也贾迷谒鰪U氣綜合處理裝置底部用于接收待處理的廢氣;所述蜂窩 沉淀極布置在所述布?xì)馐疑戏?所述電暈極位于各個(gè)蜂窩沉淀極的中心位置;所述排放氣 室布置在所述蜂窩沉淀極上方;所述高壓箱體布置在所述蜂窩沉淀極的側(cè)面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述蜂窩沉淀極的數(shù)量為19-37個(gè)，所述蜂 窩沉淀極為正六邊形，所述正六邊形的內(nèi)切圓直徑為200-250mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述布?xì)馐业锥诉B接有出氣筒，所述出氣筒 上端連接導(dǎo)流積液傘，所述出氣筒的外壁與所述布?xì)馐业膬?nèi)壁構(gòu)成冷凝液儲(chǔ)槽。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述布?xì)馐业锥私佑欣淠号欧砰y，所述布 氣室側(cè)壁裝有人孔以供人進(jìn)入所述布?xì)馐摇?. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述高壓箱體內(nèi)安放高壓絕緣 瓷瓶，所述高壓絕緣瓷瓶上連接導(dǎo)電承托，所述導(dǎo)電承托穿過(guò)高壓室輸電口置于所述蜂窩 沉淀極上方。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述導(dǎo)電承托上方連接電暈極固定架，所述 電暈極固定架下端連接電暈極定位桿。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述電暈極下方連接有吊墜平衡架，所述吊 墜平衡架下方設(shè)置若干個(gè)吊墜，用于平衡電暈極。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述高壓箱體外部裝有高壓可控硅脈沖直 流電源，所述直流電源一端的直流高壓線與所述導(dǎo)電承托連接，另一端的控制線與自動(dòng)控 制系統(tǒng)連接。9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述電暈極直徑為2.0-2.5cm。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述排放氣室上端連接氣體排放口，所述 氣體排放口側(cè)壁連接取樣口用于取樣分析，所述氣體排放口側(cè)壁上端連接氣體引流環(huán)，用 于引流排放的氣體。11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述高壓箱體下部裝有防露風(fēng)機(jī)。12. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于橡膠阻液環(huán)固定在所述導(dǎo)電承托上。13. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述電暈極定位桿上設(shè)置有吊鉤，所述電 暈極上下設(shè)置有電暈極掛環(huán)，所述電暈極通過(guò)所述電暈極掛環(huán)連接至所述吊鉤和所述吊墜 平衡架。
【文檔編號(hào)】B03C3/02GK205550565SQ201620307473
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】沈蘇偉, 王冬
【申請(qǐng)人】王冬