[发明专利]飞灰水洗系统含氨废气处理装置以及处理方法

说明书

本申请公开了飞灰水洗系统含氨废气处理装置以及处理方法。其中，含氨废气资源化处理系统，包括：收集单元，用于收集含氨废气；吸收单元，包括第一洗涤塔、第二洗涤塔、第一循环泵和第二循环泵，第一循环泵用于将第一洗涤塔内的第一吸收液输送至第一洗涤塔上部，从而利用第一吸收液对收集单元输入的含氨废气进行逆流吸收，第二循环泵适于将第二洗涤塔内的第二吸收液输送至第二洗涤塔上部，从而利用第二吸收液对第一洗涤塔输入的废气进行逆流吸收，第二循环泵还适于将第二洗涤塔内的第二吸收液输送至第一洗涤塔以补充第一吸收液；以及膜浓缩单元，用于对第一吸收液进行浓缩，膜浓缩单元产生的水或者稀氨水适于输入第二洗涤塔。

技术领域

本申请涉及垃圾焚烧飞灰处理技术领域，尤其涉及飞灰水洗系统含氨废气处理装置以及处理方法。

背景技术

近些年来，焚烧作为垃圾减量化的有效措施得到了广泛的应用。截至2019年全国已建成投运的垃圾焚烧发电项目达610座，日处理能力达到64.2万吨，占我国城市生活垃圾无害化处理总量的比例已经超过54％，预计2020年底全国垃圾焚烧电厂项目建成投运总数将超过650座。

在垃圾焚烧的烟气净化工艺中通常采用氨水或尿素对烟气进行脱硝反应，这使得大量的氨被吸附在飞灰孔结构内，过量的氨在飞灰半干法脱硫工艺中会产生重金属铵盐化合物，而目前国内使用的飞灰重金属稳定化药剂大部分是二硫代氨基甲酸盐类物质，这些物质都将存在于飞灰中。

而飞灰的处置分为填埋和资源化两种方式。资源化是近些年发展起来的新的处理方式，如水泥窑协同处置技术是将飞灰进行水洗处理(氯盐去除)后作为水泥原料，通过水泥窑高温烧成彻底分解二噁英，将重金属固化稳定化在水泥熟料中，而水洗废水通过处理后全部回用。在飞灰资源化利用处置前，需对飞灰进行适当的预处理，飞灰的预处理技术主要包括水洗、固化/稳定化、高温烧结、高温熔融、低温热解等，为了最大限度的发挥水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰的能力，目前通常采用飞灰水洗脱氯工艺对飞灰进行预处理。

在飞灰水洗工艺中，飞灰中的铵盐和固定剂二硫代氨基甲酸盐类等物质溶于水后，经过水洗、调PH，使氨游离溢出到空气中。为了解决飞灰水洗过程的氨气问题，保证操作人员的身体健康，减少车间的设备管道的腐蚀，并考虑氨气的回收利用，需要研发一种飞灰水洗系统的氨气回收技术。

对含氨废气的处理，国内外现有的技术主要有物理吸收、化学吸收、催化分解、催化有氧分解、生物降解几种方法。

氨的化学吸收利用氨的碱性，使氨与酸性物质发生反应进而产生低附加值的氮肥，由于回收的溶剂通常挥发性大、腐蚀性强，化学吸收净化工业尾气中氨的方法在工业应用中逐渐被淘汰。

物理吸收是回收氨最常见的技术，即以软水或稀氨水为吸收剂吸收工业尾气中的氨，得到的低浓度氨水进一步蒸馏得到浓氨水，进而精馏为浓氨气，再经加压、冷凝制成液氨利用。这种工艺不足之处主要有:①消耗大量的水；②吸收过程产生的大量稀氨水必须通过加热浓缩成20％的氨水才能应用，消耗大量能量；③氨回收利用率不高，造成合成氨及尿素生产原料大量损失。同时，这种氨的回收并没有降低原料损失所带来的生产成本提高。

氨催化分解技术是在催化剂的作用下将氨彻底分解为N₂和H₂，是有效脱除氨和减轻环境污染的可行方法。但目前已有报道的氨分解工艺还存在很多问题，如:氨的分解需在高温下进行，但当温度超过1200℃时，会使催化剂蒸汽压过高而加快催化剂的流失；当温度低于 900℃时，则易发生催化剂的硫中毒或产生铵盐堵塞催化剂等现象，直接影响催化剂的使用寿命，氨分解反应放热量大，但不易回收利用，造成氨催化分解耗能高，运行成本高，不适宜普遍使用。