引言:传统危废焚烧烟气脱硫脱硝技术存在许多问题,包括能耗高、设备维护成本高、环保效果有限等。因此,必须寻找新的技术手段来解决这些问题。近年来,利用新型吸附材料、低能耗反应工艺、智能化运行管理和综合治理废气排放等策略,对危废焚烧烟气脱硫脱硝进行技术改造已成为研究的热点。
危废焚烧烟气传统脱硫脱硝技术的缺陷
如图1所示为某传统危废焚烧烟气脱硫脱硝技术,其具有如下缺陷:
图 1 某传统危废焚烧烟气脱硫脱硝技术的应用流程
1.1能耗高
传统的脱硫、脱硝技术需要大量的能量才能完成反应,其中脱硫工艺需要用到高温和高压气体,而脱硝工艺则需要使用高浓度的氨水或尿素,这些都会导致设备运行能耗增加。
1.2设备维护成本高
传统的脱硫、脱硝设备由于需要对废气进行处理,因此设备耐腐蚀性能要求高,同时还需要定期更换各种材料,例如催化剂和吸附剂等,这些都会导致设备维护成本较高[1]。
1.3环保效果有限
由于传统脱硫、脱硝技术只能去除部分废气中的有害物质,例如SO2、NOx等,而不能去除其他有害物质,例如重金属和二恶英等,因此其环保效果有限,不能完全达到零排放的目标。
传统技术改造的可行性分析与改造策略
2.1利用新型吸附材料
新型吸附材料具有较大的比表面积和丰富的孔道结构,因此能够更有效地吸附和去除废气中的有害物质。相比传统的脱硫、脱硝材料,新型材料的吸附效率更高,能够实现更彻底的废气治理。同时,新型吸附材料可以在较低的温度下即可完成吸附反应,使得处理过程能够更加节能环保,降低设备运行成本。此外,新型吸附材料种类繁多,不同的材料可以应用于不同的场合,使得应用范围更广,可实现更高效的废气治理。
基于这些优点,对于改造危废焚烧烟气脱硫脱硝技术,引入新型吸附材料是非常可行的。具体来说,首先,针对不同的废气成分,选择具有相应吸附特性的新型吸附材料。例如,可采用活性炭处理二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx),而用分子筛去除苯和挥发性有机物(VOCs)。其次,对于不同成分而言,可优化吸附材料的孔道结构和比表面积,提高吸附效率。例如,可通过改变活性炭的制备工艺,获得更多的孔道结构。再次,为了提高吸附效率和降低能耗,需要设计合理的吸附反应器。例如,可采用流化床反应器、旋转式反应器等,使得废气能够与吸附剂充分接触,提高吸附效率。最后为了保证吸附效果,需要定期更换吸附材料。同时,需要对废弃吸附材料进行分类处理,以达到资源化利用的目的[2]。
2.2采用低能耗反应工艺
引入低温脱硫、脱硝技术可以降低传统技术的能耗。冷态等离子技术是一种新型的脱硫技术,它利用冷等离子体反应器实现脱硫过程,相比传统的热态脱硫技术,能耗更低。湿法脱硝技术则是利用化学反应将废气中的氮氧化物转化为无害物质,其能耗也较传统技术更低。因此,该工艺也具有较强的可行性,在应用过程中,需要根据废气成分和排放要求,选择适合的低温脱硫、脱硝技术。比如,冷态等离子技术适用于高浓度二氧化硫的脱除,湿法脱硝技术适用于氮氧化物的去除。同时,针对选择的低温脱硫、脱硝技术,设计合理的反应器和工艺。例如,在冷态等离子技术中,可以采用等离子反应器,控制反应温度和电场强度,以实现高效的脱硫效果。在湿法脱硝技术中,需要优化反应器的结构和操作参数,确保废气与吸收剂充分接触,提高脱硝效率。在改造过程中,要优化能源利用,降低能耗。例如,可以利用余热回收技术,将废气中的热量转化为可再利用的能源,减少外部能源输入。
2.3智能化运行管理
引入智能化监控系统可以实现对脱硫、脱硝设备的实时监测和控制。通过传感器等设备采集废气处理过程中的数据,利用人工智能等技术对数据进行分析和处理,优化设备运行参数,从而降低能耗,提高治理效率。并且,智能化监控系统可以及时预警和处理设备异常,降低维护成本。通过对数据进行实时监测和分析,可以发现设备故障、漏损等问题,并及时报警和处理,避免设备停机或发生事故,降低维护成本。
在实际使用中,应根据废气处理设备的特点和治理要求,选择适合的智能化监控系统。例如,可以选择基于人工智能、大数据等技术的智能化监控系统,实现对设备运行参数的实时监测和优化。针对所选的智能化监控系统,设计合理的数据采集和处理方案。例如,可以安装传感器和监测设备,采集废气处理过程中的温度、压力、流量、浓度等数据,通过云计算等技术进行数据分析和处理,优化设备运行参数。在智能化监控系统中,更需要安装在线预警和报警系统,及时发现设备异常,并进行预警和报警处理。例如,可以设置预警阈值,当设备运行参数超出预警阈值时,自动发出预警信息,提醒操作人员进行处理。
2.4综合治理废气排放
引入其他废气处理技术可以进一步降低废气排放浓度,提高治理效果。例如,颗粒物捕集器可以有效收集废气中的颗粒物,降低排放浓度;重金属吸附剂可将重金属离子吸附在其表面,减少排放浓度。此外,不同的废气处理技术可以协同作用,互相补充,从而提高治理效率。例如,脱硫、脱硝和颗粒物捕集器等技术可以协同作用,降低能耗和维护成本。
为此,根据废气的组成和排放量,选择适合的废气处理技术。例如,可以选择颗粒物捕集器、重金属吸附剂等技术,减少废气排放浓度。针对所选的废气处理技术,设计合理的废气处理系统。例如,可以针对不同的污染物,设计多级治理系统,实现综合治理废气排放。
结束语:本文提出了利用新型吸附材料、采用低能耗反应工艺、智能化运行管理和综合治理废气排放等策略进行传统危废焚烧烟气脱硫脱硝技术改造的方案,并分析了其可行性。通过技术改造,可以显著提升处理效率、降低能耗和维护成本,同时改善环境保护效果。因此,以上所述改造方案具有实际应用价值和推广意义。
参考文献:
[1]原志科. 危废焚烧烟气脱硫脱硝技术改造的可行性分析[J]. 山西化工, 2022, 42 (08): 93-95.
[2]温福. 催化裂化烟气脱硫脱硝国产技术的应用[J]. 石油石化绿色低碳, 2020, 5 (01): 39-44.