2.2.2催化袋式除尘
催化袋式除尘集表面过滤与催化反应功能于一体。催化滤袋是用催化剂浸泡,或者生产滤料时复合了具有分解PCDD/DFs的材料。催化滤袋在低温状态(180~260℃)下通过催化反应将PCDD/DFs彻底摧毁分解为CO2、HCl和H2O。催化袋式除尘不仅可以降低PCDD/DFs的排放浓度,也降低了其在飞灰中的含量,而且可节省活性炭使用量,降低焚烧厂运行费用。
催化过滤袋对PCDD/DFs破坏率达99%以上。若进气PCDD/DFs为1.9ng-TEQ/m3,经此工艺,其排放浓度将降至0.02ng-TEQ/m3。为了使催化反应正常进行,温度需要控制在180~260℃。由于催化滤袋与普通滤袋运行情况类似,因此可直接应用于现有袋式除尘器,无需增加新的设备,基本无设备改造等费用。但与非催化过滤袋相比,催化滤袋价格高很多[5]。
2.2.3两级袋式除尘
采用一级袋式除尘时,活性炭的利用率较低(小于3%),有时PCDD/DFs难以低于0.1ng-TEQ/m3,因此在有些工艺中采用两级袋式除尘,以提高活性炭的利用率,其在韩国和台湾地区有所应用。据韩国某生活垃圾焚烧厂(处理烟气量为2000m3)两级袋式除尘测试结果表明,烟气中PCDD/DFs的排放浓度低于0.05ng-TEQ/m3。
2.3选择性(非)还原技术
选择性非催化还原技术(SNCR)与选择性催化还原技术(SCR)主要用于去除烟气中的氮氧化物(NOx),同时也可以去除PCDD/DFs。由于目前我国焚烧烟气指标中NOx要求较低,不需要专门的NOx脱除,目前仅有较少焚烧厂采用此项技术。但考虑到以后随着NOx排放标准要求的提高,SNCR/SCR将得以广泛应用[6]。
2.3.1SNCR
SNCR是在烟气温度800~1000℃(焚烧炉膛内)喷入抑制剂(氨水、尿素及一些胺类等药剂)去除NOx,同时在此高温有氧条件下,氯与这些碱性化合物生成的氯酸盐可以氧化破坏已经生成的PCDD/DFs,而且这些碱性化合物又可与金属催化剂形成稳定的配合物,降低其催化能力,抑制PCDD/DFs形成。此项技术已应用于广州李坑焚烧厂,近来新建的焚烧厂设计时多预留SNCR脱氮系统位置。
2.3.2SCR
SCR是在烟气温度低于400℃时,将烟气通过催化剂层(2~3层)与喷入的氨进行选择性的化学反应,可将PCDD/DFs分解为小分子甚至CO2和H2O,可以彻底解决PCDD/DFs污染问题。催化剂通常采用V2O5(活性物)-TiO2(载体)。
SCR仅能破坏气相中的PCDD/DFs,因此需要与除尘技术相结合才能降低烟气中PCDD/DFs的排放量。由于催化剂作用温度在300~400℃,而袋式除尘后烟气温度低于150℃,因此需要在烟气进入SCR之前将其加热。
SCR可去除98%~99.9%气相中的PCDD/DFs,排放浓度(与其它除尘处理技术结合)低于0.1ng-TEQ/m3,通常可以达到0.002~0.050ng-TEQ/m3。但是,SCR使用的催化剂价格较高,在国内目前尚无应用。
表1烟气中PCDD/DFs脱除技术比较