技術領域

本發明涉及高溫煙氣的處理方法和裝置，特別是涉及一種脫除高溫煙氣中二惡英的方法及其裝置。

背景技術

二惡英是一類由2個或1個氧原子聯接2個被氯取代的苯環組成的三環芳香族有機化合物，包括多氯二苯并二惡英和多氯二苯并呋喃，共有210種異構體/同類物。二惡英是一類非常穩定的親脂性固體化合物，其熔點較高，分解溫度大于700℃，極難溶于水，可溶于大部分有機溶劑。自然界的微生物降解、水解和光解作用對二惡英的分子結構影響較小，難以自然降解。二惡英中的一些異構體是劇毒物質，其急性毒性相當于氰化鉀的1000倍。大量的動物實驗表明，很低濃度的二惡英就對動物表現出致死效應。二惡英還引起皮膚痤瘡、頭痛、失聰、憂郁、失眠等癥，并可能導致染色體損傷、心力衰竭、癌癥等。其最大危險是具有不可逆的致畸、致癌、致突變的三致毒性。另外，二惡英還影響生殖功能，干擾內分泌系統，因此被稱為是“世紀之毒”。作為高度持久性污染物，二惡英對土壤和底泥具有強烈的親和性，很容易在生物組織中積累，并最終通過食物鏈在人體內大量富集，并以比較穩定的形式蓄積下來。一旦二惡英在人體內（尤其是婦女和兒童）的濃度達到一定值，其自身具有的生殖毒性、免疫毒性和內分泌毒性就會引起皮膚疾病、內臟疾病、癌癥和畸形兒，影響人類的生存和發展。

二惡英主要是在各種高溫過程中無意產生的，例如，垃圾焚燒、金屬冶煉、焚尸爐等的煙氣中，往往含有較高濃度的二惡英。鑒于二惡英的毒性，各國都對二惡英的排放做出了嚴格的限定。在中國，產業廢棄物焚燒爐為低于1.0?ng?I-TEQ?/Nm³，對醫療廢物焚燒爐的二惡英排放標準是低于0.5?ng?I-TEQ?/Nm³。從2008年起，北京市的二惡英排放標準已經全面提高到0.1?ng?I-TEQ?/Nm³。發達國家的二惡英排放標準通常是低于0.1?ng?I-TEQ?/Nm³。不久，我國的生活垃圾焚燒爐的二惡英排放標準將變成低于0.1?ng?I-TEQ?/Nm³。更嚴格的排放標準的制定，民眾對環境保護的關注度的快速提升，對運行中的和即將建成的垃圾焚燒設施等高溫設施，提出了嚴峻的挑戰。如何廉價而有效地控制二惡英的排放，已經成為一個迫切需要解決的難題。

高溫過程中二惡英的排放控制，在眾所周知的通過控制焚燒溫度，湍流度和煙氣停留時間的基礎上，還可以通過抑制劑抑制二惡英生成、吸收分離二惡英、以及二惡英的分解消除三條途徑，進一步降低二惡英的排放。

第一條途徑是在高溫過程中添加抑制二惡英生成的抑制劑。例如，CN101725989A公開了一種采用為硫磺、高硫煤、氧化鈣、氫氧化鈣或碳酸鈣為抑制劑，抑制垃圾焚燒過程中二惡英生成的方法。CN101485955公開了一種將硫鐵礦和垃圾一并投入到焚燒爐中，通過控制硫鐵礦的加入量抑制垃圾焚燒過程中二惡英生成的方法。CN201419076公開了通過對煤中的硫成分的控制實現二惡英減排的方法。

????第二條途徑是采用活性炭吸收，把二惡英從煙氣中分離出來。CN201537442U公開了一種通過向煙氣中噴射活性炭和氧化鈣并在文丘里反應器中與煙氣強力接觸，吸收煙氣中的二惡英的裝置。CN201949799U公開了一種采用雙布袋控制二惡英的裝置，通過文丘里反應器向第一個布袋中噴入石灰，向第二個布袋中噴入活性炭。提高活性炭與煙氣接觸，達到有效吸收二惡英的目的，并且，活性炭可重復利用直至二惡英飽和吸附，降低了系統運行成本。CN1246597公開了通過向煙氣中噴入活性炭，再將吸附有二惡英的活性炭分離出來，送到燃燒室燃燒處理消除二惡英排放的方法。CN201997249U公開了采用向煙氣中噴入堿性冷卻液的方法降低二惡英的排放。