加入收藏
您好,欢迎光临本公司官方网站!

当前位置:

垃圾焚烧发电行业中小苏打干法脱酸 对飞灰中可溶性盐总量的影响
2020-04-02
timg.jpg

众所周知,垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧后在热回收利用系统、烟气净化系统收集的物质。飞灰的产量与垃圾种类、焚烧条件、焚烧炉型及烟气处理工艺有关,一般约占垃圾焚烧量的3-5%左右。分析表明:垃圾焚烧飞灰并不是化学惰性物质,其中有含量较高的能被水浸出的CdPbZnCr等多种有害重金属物质和盐类,若处理不当,将会造成重金属迁移,污染地下水、土壤及空气。

国家生态环境部2019912日批准的GB 18598-2019《危险废物填埋污染控制标准》中规定:

filename

同时规定该标准自202061日起实施。

张海英在《环境科学与技术》发表的研究论文表明:98%99%的飞灰颗粒粒径在4100μm之间,颗粒分布比较均匀;玻璃相含量高达59%,其中的玻璃微珠使得飞灰具有较大的活性主要化学成分是CaOSiO2Al2O3,含量分别35.8%20.5%5.8%构成SiO2-Al2O3-金属氧化物体系;主要矿物成分是SiO2CaCl2Ca3Si2O7Ca2SiO4.0.35H2OCa9Si6O21.H2OK2Al2Si2O8.3.8H2OAlCl3.4AlOH3. 4H2O等硅酸盐及铝硅酸盐

filename

由于生活垃圾发电行业较多地采用消石灰用于烟气脱硫脱氯,氯化物以CaCl2为主,硫酸盐以CaSO3为主。根据国外AMHED等研究250以下半干法脱硫过程中石膏的形成机理,发现脱硫反应CaO+SO2+O2”的绝大部分产物是CaSO3,主要原因是反应时间短,而且CaSO4的摩尔体积大于CaSO3,阻碍了反应的进一步进行。CaSO3是不稳定物质,可造成二次污染,迄今没有有效的处理途径。

filename

无论是干法还是半干法脱酸过程,消石灰对SO2的吸收效率都远远低于HCl。为了负荷排放标准,消石灰的用量Ca/S往往达到2以上。不仅造成原料的浪费,而且产生更多的待处理飞灰,增大了处置难度和费用。

艾尔环保采用高活性的脱酸专用小苏打,不仅对HCl的脱除效率可高达98%以上,对SO2有很高的脱除效率也高达95%以上,并且NSR可低至1.1

filename

      钙基和钠基脱酸副产物大部分具有很高的溶解度,给飞灰固化处置和填埋管理带来了一定的难度。   

物质

20℃溶解度

g/100g

氯化钙

74.5

亚硫酸钙

/

石膏

0.255

氢氧化钙

0.173

氯化钠

35.9

硫酸钠

19.5


根据国家标准NY/T 1121.16《土壤水溶性盐总量的测定》中规定,样品与水的混合比例是15。这种情况下石膏和过量的氢氧化钙均会有部分发生溶解,可溶性盐总量升高。

在垃圾焚烧发电等行业,烟气中同时含有HClSO2,浓度一般在300500mg/Nm3左右。针对此种工况,艾尔环保发展了钙基与钠基脱硫剂联用的工艺技术,即利用钙基脱硫剂对HCl的高选择性,在很低的Ca/S时高效脱除大部分HCl,同时利用钠基脱硫剂对SO2的高脱除效率,使用少量小苏打就可以达到极低的SO2排放浓度。脱硫剂与烟气反应生成副产物CaCl2Na2SO4,两者均是极易溶解。在飞灰固化阶段,主要将发生以下反应:


CaCl2 + Na2SO4 + 2H2O——>CaSO4*2H2O + 2NaCl

      生成的石膏具有固化作用,有利于提高固化物的强度。通过优化工艺条件和负荷分配比例,脱硫剂的综合利用率可达到90%左右,可溶性盐的数量可减少50%左右。


脱酸工艺

SO2排放标准

副产物

可溶盐



mg/Nm3

kg/t

kg/t

1

钙基

80

12

3

2

钠基

20

6

6

3

钙基+钠基

20

6

3

生活垃圾焚烧发电厂通过采用小苏打干法脱酸烟气净化工艺,尤其是通过艾尔环保创新发展的钙基与钠基脱硫剂联用工艺,在污染物排放浓度很低的情况下,既减少了飞灰的产生量,又不增加可溶性盐的含量,降低了飞灰固化处理的难度和费用,同时降低了用户的原材料采购成本,是值得推广使用的。