發(fā)布時間：2020-10-29 08:51

　　 目前,危廢焚燒處置方法在危廢無害化過程中漸成新熱點,SCR脫硝方法是常規(guī)焚燒過程中采用的氮氧化物控制技術(shù)中效率最高的一種,但常用的SCR反應(yīng)溫度需求高,若應(yīng)用于危廢焚燒系統(tǒng),在危廢焚燒的高塵、高硫、高氯甚至高氟的特殊環(huán)境之下,會帶來催化劑堵塞、腐蝕等問題,失活問題突出,影響長期達標(biāo)排放的控制效果。本文目的在于篩選出低溫區(qū)段SCR催化劑,使SCR催化劑能夠在除塵脫酸后的相對純凈的氣氛下使用,延長運行周期,確保脫硝效果,具有重要現(xiàn)實意義。本文在綜述前人成果的基礎(chǔ)上,通過一體化成型法及浸漬法制備了不同Ce負(fù)載量的多元催化劑Ce/Ti-Al-Si,對其進行脫硝活性測試、SO_2/H_2O抗性測試,并輔以BET、SEM、XRD表征分析手段,實驗結(jié)果表明,所研究的低溫催化劑100℃時開始具備脫硝活性,反應(yīng)溫度達到140℃時脫硝效率達到50%以上,200℃時脫硝效率達到58%,高溫SCR受SO_2和H_2O影響較大,5%H_2O+100ppmSO_2共存的情況下,脫硝效率下降幅度接近15%,更證明了先進行脫酸反應(yīng)脫除SO_2和HCl后再進行低溫SCR催化脫硝的必要性。在催化劑低溫區(qū)段具備低溫脫硝活性的試驗基礎(chǔ)上,本文以浙江省某危廢焚燒處置工程為探索對象,通過低溫催化脫硝的流程設(shè)計,對低溫SCR工藝參數(shù)進行了探討,提出了SGH、DGH、GGH+SGH、GGH+DGH四種方案,通過對焚燒廢物的工業(yè)分析和元素分析,進行系統(tǒng)熱力計算,從而進行低溫催化劑應(yīng)用的可行性分析和經(jīng)濟性分析。模擬結(jié)果表明,四種方案均能實現(xiàn)脫酸塔出口煙氣溫度從60℃到140℃,達到低溫催化的溫度反應(yīng)區(qū)間要求,其中利用天然氣進行直接加熱的DGH方案,由于天然氣成本較高,經(jīng)濟性不強;年耗費最少的是GGH+SGH方案,但所增加煙氣阻力最大。本文對于低溫SCR催化劑脫硝性能的試驗研究,探索實際危廢焚燒處置工程煙氣凈化方案,在達到煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,減少設(shè)備損耗、延長設(shè)備使用壽命、探索脫硝節(jié)能降耗的最佳應(yīng)用方案,對于提高危廢焚燒系統(tǒng)的清潔排放水平具有重要參考價值。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ426;X701
【部分圖文】：

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論11緒論1.1危險廢物處置與焚燒系統(tǒng)1.1.1危廢的定義及危害危廢是危險固液體廢物的簡稱，有“有害廢物”、“有毒廢渣”等別稱，但對于其統(tǒng)一的定義，不同國家、組織，甚至不同版本的危廢書籍中均有差異。根據(jù)不同的原則如物理相態(tài)、產(chǎn)生源、產(chǎn)生形式等可以對危險廢物進行多維度分類。但始終不變的是危險廢物的危害特性[1]。危廢具有眾多危險特性[1,2]，例如腐蝕性、浸出毒性、急性毒性、易燃性等。同時在整個生態(tài)循環(huán)中，隨意排放存儲的危廢，會經(jīng)由雨水、地下水的長期滲透擴散，在自然生態(tài)循環(huán)中遷移、滯留乃至轉(zhuǎn)化，最后對土壤、水域、大氣造成重大危害，進而毒害人體，引發(fā)危險事故[1,3]。1.1.2危廢的產(chǎn)生及處置從統(tǒng)計情況來看：工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量最大，占全部危險廢物產(chǎn)生量的70%以上，其次為醫(yī)療廢物，約占14%。2011年以來危廢產(chǎn)生量出現(xiàn)大幅增量，且有逐年上升態(tài)勢[4,5]。2016年，工業(yè)危廢產(chǎn)生前五的產(chǎn)業(yè)分別是化學(xué)原料和化學(xué)制品制造、有色金屬冶煉及壓延加礦采癬非金屬礦采選業(yè)和電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)。這些產(chǎn)業(yè)和氮氧化物排放量前五、總貢獻排放量高達91.5%的行業(yè)又有交叉[6]，其中排在第一位的電力行業(yè)貢獻量達61.7%，工業(yè)危廢從產(chǎn)生到焚燒處理，不同環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生氮氧化物排放到空氣中。圖1-1近10年危廢產(chǎn)生、綜合利用及處置情況（萬噸）[7,8]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論3圖1-2危廢焚燒主要工藝系統(tǒng)流程簡圖通常，在危廢由專用運輸車運到處理廠后，會按固液態(tài)進行分類接收和貯藏，儲存在各廠區(qū)專門的儲存池中，同時伴隨著包括破碎在內(nèi)的廢物預(yù)處理工作。尤其是針對液體危廢，由于其來料不均勻且不同廢物的熱值與成分不一，此外有些液體廢物夾雜雜物，所以要對其進行預(yù)處理及均質(zhì)調(diào)配。危險廢物在被送入爐膛進行焚燒處理前，常依據(jù)物料的參數(shù)對其進行合理搭配，以使焚燒系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，并且保證危廢在爐膛焚燒均勻，最大限度地降低焚燒殘渣的熱灼減率并延長爐體壽命。危廢在爐膛充分焚燒后產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)由各類煙氣處理系統(tǒng)，完成除塵、脫硫脫硝、二噁英降解等凈化流程，在下游引風(fēng)機作用下送至煙囪進行排放。危廢在爐膛焚燒的過程中，會受到較多參數(shù)的影響，例如危廢的理化性質(zhì)（如密度、成分、熱值、元素分析等）、燃燒傳熱特性、灰渣物化特性等，以及焚燒爐的機械結(jié)構(gòu)、進風(fēng)分布規(guī)律、燃燒室布置及進料方式等。其中，焚燒溫度控制、焚燒反應(yīng)時間、過量空氣系數(shù)[1,3]是影響危廢焚燒最重要的三個參數(shù)。焚燒溫度是危廢在爐內(nèi)燃燒過程中權(quán)重最大的參數(shù)，影響著反應(yīng)速度、反應(yīng)生成物質(zhì)及焚燒污染物的生成。通常，在危廢焚燒過程中，將爐膛溫度控制在850~1200℃之間，并且使其焚燒過程具有足夠的反應(yīng)時間和O2通入，反應(yīng)時間依據(jù)不同的焚燒過程、焚燒對象來進行控制和管理，一般不低于2s。過量空氣系數(shù)的大小在危廢焚燒過程中直接影響著其反應(yīng)過程溫度、速度及生成物濃度。在通常的固廢焚燒過程中，過量空氣系數(shù)控制在1.2~2.0之間，以確保在高溫下徹底焚毀有毒物質(zhì)及煙氣中的有毒有機物。

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論10圖1-3危廢焚燒廠SCR布置方式工藝流程框圖此外，與燃煤電廠不同，危廢入爐原料種類多樣，所含元素種類多，且包含很多有毒重金屬，危廢焚燒產(chǎn)生的灰渣需要集中處理，危廢焚燒產(chǎn)生的煙氣含灰量高，也含有更多的F、Cl、S等。依據(jù)《火電廠大氣污染物2011年排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）與《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》2014年征求意見稿，將常規(guī)燃煤電廠與危廢焚燒廠排放煙氣中所限制的污染物項目列于表1-4。表1-4常規(guī)燃煤電廠與危廢焚燒廠排放煙氣污染物項目對比污染物項目常規(guī)燃煤電廠危廢焚燒廠煙塵√√二氧化硫√√氟化氫×√氯化氫×√氮氧化物√√汞及其化合物√√鉈、鎘及其化合物×√
【參考文獻】

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本文編號：2860665