危废烟气处理技术及工艺分析

危废烟气处理技术及工艺分析

王艳辉

天津天一爱拓科技有限公司  天津市  300380

摘要: 随着工业化进程的加速和生产活动的不断扩大，危险废物的产生与处理已经成为当今环保领域这是一个极具挑战性的科研课题。本文将深入研究危废烟气处理的多元化技术与工艺流程，专注于关键工艺参数的精心设计，力求为危险废物焚烧设施项目开发出实用、高效、并兼顾环保的最佳解决策略。

关键词：危废烟气；处理技术；工艺；

1 危险废物的分类解析

1.1 重金属污染物

作为危废中的一类份量较重的类别，重金属废物涵盖了诸如铅、汞、镉、铬等多种重金属元素的废弃物质。这类废物的潜在风险主要来自于它们对环境及人类健康的潜在威胁，例如可能对土壤、水源以及大气环境造成严重污染，进而引发生态系统的崩溃等问题。同时，重金属废物还可能通过食物链侵入人体内部，对人体健康构成潜在威胁，可能导致慢性中毒或者其他健康问题。因此，对于重金属废物进行科学的分类管理以及有效的处理处置，无疑是保护环境和公众健康的重要任务之一。

1.2 烟尘污染物

烟尘废物是危废中的另一大类，主要来源于工业生产和燃烧过程。烟尘废物中含有大量的颗粒物和有害气体，如细颗粒物（PM2.5）、重金属、有机化合物等，这些物质不仅会对空气质量产生严重污染，而且可能对人体健康产生直接伤害，引发呼吸系统疾病以及其他健康问题。更为严重的是，当烟尘废物沉降到土壤和水中时，将会对环境产生长期的影响，可能导致土壤污染和水生生态系统的破坏。

1.3 腐蚀性烟气污染物

腐蚀性烟气废物是危废中的一种典型类型，通常由工业过程中的燃烧或化学反应所产生。这类废物中含有强腐蚀性的物质，如酸性气体或化合物，其排放可能对环境和设备造成严重损害。腐蚀性烟气废物的主要成分包括硫化物、氯化物、氮氧化物等，这些物质具有高度挥发性并且具有强烈的腐蚀特性，不仅会对大气质量产生负面影响，还可能导致设备腐蚀和基础设施损坏。

2 化工废料处理行业现况

据列为国家危险废物名录之列，且具备易腐蚀、易感染、易燃、有毒等特性的固体废物即为危险废物，近年来，随着环境管理与处理能力的提升，危险废物处理面临新挑战。

3 危废烟气处理技术及工艺解析

3.1 工艺选择

3.1.1 烟气再加热工艺

烟气再加热工艺是危险废物烟气处理的重要手段。此工艺通过在处理过程中引入再加热步骤，提高烟气温度，从而增强对有害物质的分解和去除效果。危险废物焚烧产生的烟气含有酸性气体、含氟和含硫物质、重金属以及二噁英类物质等。

烟气再加热工艺能有效应对酸性气体对环境和健康的潜在威胁。通过再加热，可促进酸性气体分解，降低其向大气释放的可能，从而减轻空气和水体污染。对于含氟和含硫物质，再加热工艺可提高其活性，促进后续处理中的有效去除，确保烟气的环保处理。

3.1.2 二噁英类治理工艺

二噁英类治理工艺在危险废物烟气处理中发挥关键作用。该工艺旨在有效控制和降低焚烧过程中产生的二噁英类有害物质排放。焚烧过程中，特别是高温条件下，易生成二噁英等有机氯化物，对环境和人体健康造成潜在危害。

二噁英类治理工艺采取多层次策略，包括高温焚烧、添加吸附剂、使用除尘设备等。高温焚烧可在烟气中加入适当吸附剂，有效捕获并固定二噁英等有机氯化物，降低其浓度。同时，高效的除尘设备（如电除尘器或布袋除尘器）可去除烟气中的微粒，进一步减少有机氯化物的释放。此外，二噁英类治理工艺还强调废气冷却和催化还原等环节。废气冷却有助于减缓二噁英等物质的热力学反应，防止其在系统内再生。催化还原则通过引入催化剂，在适宜温度和气氛下促使二噁英类物质发生还原反应，转化为相对安全的化合物。

3.1.3 干湿法脱酸工艺

干湿法脱酸工艺被视为危险废物焚烧烟气处理的核心技术之一，专用于处理焚烧过程中所产生的氢氯酸及氢氟酸等酸性气体。这类有害物质对环境及人类健康存在潜在风险。

在此工艺中，借助碱性吸收液，即通过引入吸收液体实现与烟气中的酸性气体发生反应，进而对酸性气体予以有效吸收并中和，最终形成性质温和的废液，以此来减轻对环境的负面影响。根据吸收过程中是否引入水蒸气，可将此工艺划分为干法和湿法两大类别。

3.2 主要工艺参数设计

3.2.1 急冷系统

在危险废物焚烧烟气处理技术中，急冷系统作为关键工艺参数之一，其重要性不言而喻。急冷系统的主要功能在于迅速降低焚烧后烟气的温度，以防止高温烟气中可能形成的二噁英类物质。具体而言，该系统通过在焚烧炉出口处引入冷却介质（如水或空气），从而有效降低烟气温度，使其迅速进入急冷状态。

在急冷系统的设计过程中，主要涉及的工艺参数包括冷却介质的流速、温度降幅以及冷却介质与烟气的接触方式等。合理设定这些参数对于保证急冷系统的高效运作至关重要。适宜的流速和温度降幅有助于迅速冷却烟气，防止有害物质在高温环境下再次生成；而有效的接触方式，例如喷淋、冷却管道等，则能增大冷却介质与烟气的接触面积，进一步提升冷却效果。

急冷系统的设计优劣直接决定了对焚烧产物中二噁英等有机氯化物的控制效果。通过科学设定工艺参数，急冷系统能够有效降低烟气温度，减少有害物质的生成和排放，从而确保烟气符合环保要求，降低其对大气和生态系统的损害程度。

3.2.2 干法反应塔

在危险废物焚烧烟气处理技术中，干法反应塔同样是关键工艺参数之一，起着举足轻重的作用。该技术通过向烟气中引入干法吸收剂（如氨或氢氧化钠），以有效去除酸性气体，如氢氯酸和氢氟酸等。

在干法反应塔的设计过程中，主要涉及的工艺参数包括吸收剂浓度、气体与吸收剂的接触方式以及反应塔的填料形式等。科学设定这些参数对于确保酸性气体的高效吸收和中和至关重要。适宜的吸收剂浓度有助于增强对酸性气体的吸收效果；而有效的接触方式，如喷淋或填料层，则有助于扩大气体与吸收剂的接触面积，提高反应效率。

在干法反应塔的实际操作中，吸收剂会与酸性气体发生化学反应，形成性质温和的废液，从而达成去除酸性气体的目标，对于延缓酸雨的形成，降低环境污染具有重要意义。

3.2.3活性炭喷射系统

危险废物烟气处理技术中，活性炭喷射系统作为主要工艺参数之一，发挥重要作用。该技术通过引入活性炭颗粒，以吸附和催化的方式对烟气中的有机物、挥发性有机物（VOCs）等进行去除，达到净化废气的目的。

在活性炭喷射系统的设计中，主要工艺参数包括活性炭颗粒的粒径、喷射速率、接触时间等。这些参数的科学设置对于确保高效去除有机物和VOCs至关重要。适当选择活性炭颗粒的粒径能够提高吸附效率，而合理的喷射速率和接触时间有助于增加活性炭与废气的接触面积，提高去除效果。

活性炭喷射系统通过活性炭的吸附和催化作用，有效去除烟气中的有机污染物，降低其对环境的危害。这一技术在处理废气中的有机成分方面表现出色，尤其适用于焚烧过程中产生的挥发性有机物的去除。

4.2.4 熟石灰投加系统

在熟石灰投加系统的设计中，主要工艺参数包括熟石灰投加量、投加位置、反应时间等。这些参数的科学设置对于确保熟石灰中和效果具有关键性作用，并且适当的熟石灰投加量能够确保足够的中和反应，而合理选择投加位置和控制反应时间则有助于提高中和效率。

熟石灰投加系统通过熟石灰与酸性气体发生中和反应，将其转化为相对中性的盐类，实现了对废气中酸性成分的有效去除。这项技术在处理焚烧过程中产生的酸性气体如氢氯酸（HCl）和氢氟酸（HF）方面表现出良好的中和效果。

4 结语

危废烟气处理技术的研究不仅为废物管理领域的发展提供了新思路和解决方案，也为更好地平衡经济发展和环境保护之间的关系提供了有益启示。随着技术的不断创新，在危废烟气处理领域将取得更为显著的成果，为构建清洁、绿色的产业体系贡献更多力量。

参考文献：

•[1]唐志鹏.危废处理工业炉窑烟气工艺设计与分析[J].绿色科技，2023,25(10):82-86.

•[2]何占国.危废烟气处理技术及工艺[J].上海轻工业，2023(2):158-160.