[发明专利]针对富脂燃烧废气的两级喷淋回温预处理系统

说明书

本发明公开了一种针对富脂燃烧废气的两级喷淋回温预处理系统，包括一级、二级喷淋降温装置和回温装置；一级喷淋降温装置包括自上而下相贯通的废气导入管、直管腔体、缩口喇叭口和导出管；直管腔体的外围布置有多组外喷淋喷嘴；二级喷淋降温装置包括自上而下相互贯通的导入管、上下喇叭管和出水导管，出水导管连接至出水管，出水管上设有出水阀门；上喇叭管的管壁上安装有多个高压喷嘴；上下喇叭管的交接处相交贯通的设有出气导管，出气导管上设有出气阀门。本发明系统能够实现对富脂燃烧烟气的快速、稳定降温以避免二噁英的生成，有效去除烟气中脂肪酸等易凝结物质，并且能对降温处理后的烟气实现回温，为后续硝基烃的除去做好准备。

技术领域

本发明属于处理烟或废气装置的配置技术领域，涉及一种利用清洗流体和回温装置除去烟气中有毒物质(包括碳烟、可吸入颗粒物、氮氧化物，尤其针对于二噁英等高温生成污染物和硝基烃)的烟气处理装置，特别涉及一种针对富脂燃烧的，采用多级喷淋和回温技术结合，可与目前成熟的烟气后处理设备相配合以除去烟气中有毒物质的烟气预处理装置。

背景技术

固体废弃物(Solid Waste)指人类在生产、消费、生活及一些其他活动中产生的固态、半固态废弃物质，其焚烧问题是一类燃烧学、化学、环境工程领域的重点研究问题，与消防科学、能源动力科学、安全科学等领域紧密相关。固体废弃物种类多样，大致而言可分为炉渣、污泥、废弃制品、动物遗体、变质食品、固态和半固态的厨余垃圾等。我国目前正处于一个国民生活水平快速提升，精神生活逐渐富足，但整体上趋向于人口老龄化的一个发展阶段，国民垃圾产量一直处于一个快速上升的状态。比较值得注意的是，厨余垃圾和动物遗体(包括宠物遗体、养殖动物遗体和人类遗体)占到了其中不小的比例。

厨余垃圾和动物遗体的处理涉及到诸多复杂问题。目前，对于厨余垃圾，多采用填埋的方法进行处理，但是一方面，填埋法存在侵占土地资源、污染地下水、造成土壤污染等诸多问题。目前我国城市化进程迅速，建设于市郊的垃圾填埋场逐渐成为城市发展的影响因素，厨余垃圾处理时常用的塑料薄膜、塑料袋系难降解垃圾，填埋法难以处理；厨余垃圾中含量较大的蛋白质、脂质在填埋后逐渐腐败，产生的恶臭问题也是问题之一；根据欧盟发布的《垃圾处理导则》，进入填埋场垃圾的有机物含量应低于5％，明显我国厨余垃圾无法满足此标准；动物遗体的处理涉及到更多的伦理和政策问题，对于宠物遗体，目前正在规范化时期，逐渐有更多的人选择用火化的方式来处理动物遗体；对于人类遗体而言，国务院《殡葬管理条例》第九条明确规定，火葬区的公民死亡后，应当全部火化。可见，对于上述两种常见废弃物，设计可靠、稳定、低污染、低排放的焚烧装置和后处理装置，具有明确的价值。

厨余垃圾和动物遗体焚烧的核心问题是有机物的焚烧问题，糖类物质不饱和度低，仅含碳、氢、氧三类元素，不易产生不完全燃烧现象，产物明确；蛋白质由于含氮，焚烧会产生氮氧化合物(主要是NO、NO₂，也含有部分N₂O₄、N₂O等)，对于NOx物质的处理，目前的技术已经比较成熟；其核心难点在于上述废弃物燃烧的富脂环境。以脂肪为例，动物脂肪每分子由一分子甘油和三分子脂肪酸构成，由脂肪酸的不饱和度又分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。整体上而言，脂肪多为混合物，但构成脂肪酸以辛酸、癸酸及其不饱和酸多见，其沸点在200～300℃之间。富脂环境燃烧中，由于烟气进入到后处理装置中快速降温，易在300～700℃区间内生成二噁英，未燃脂肪酸等中低沸点物质易凝结，长链脂肪酸裂解、燃烧后生成的不完全燃烧产物、未燃碳氢和自由基会与NOx进一步反应，生成高毒性、高致癌性、高致畸性的硝基烃物质。

现阶段针对动物遗体或厨余垃圾的焚烧后处理装置对于二噁英的处理依赖于喷淋快速降温，这个过程中硝基烃物质易生成；拣灰式火化炉一燃室、二燃室、三燃室、喷淋、布袋除尘的手段去除NOx能力不强，对于目前新发现、尚处于研究阶段的硝基烃物质更缺乏处理能力；顶端喷淋的方法在处理凝结脂肪酸时，缺乏针对性处理，不能解决壁面残留问题；对于高温烟气直接接触式喷水降温，也会导致处理装置内压力快速变化，不利于装置的长期稳定使用。此外，目前的厨余垃圾和动物遗体焚烧装置仍然存在“专项专设计”的问题，缺乏普适性，无法有效调用目前成熟的后处理装置、技术和设计。