一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法
2023-12-02 09:10:06
一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，包括：除塵處理、催化燃燒、冷卻處理和吸收處理；其中的催化燃燒是將除去顆粒的尾氣送入催化燃燒室進行催化燃燒，燃燒的過程是伴有催化劑催化燃燒的過程，催化燃燒溫度為200-600℃，催化燃燒時間為2秒以上；本發明與現有尾氣高溫焚燒方法相比，具有的特點是：（1）採用催化燃燒的方法處理尾氣，有機汙染物的破壞去除率超過99%，實現了尾氣的高效、安全和有效的處理。（2）尾氣處理在較低溫度下進行，尾氣處理能耗僅為高溫焚燒的一半左右，顯著降低了熱解析的處理成本，有利於汙染土壤熱解析技術的廣泛應用。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及汙染土壤修復【技術領域】，具體地講，涉及到一種汙染土壤熱解析尾氣 處理方法。 一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法
【背景技術】
[0002] 熱解析作為一種汙染土壤修復技術，因其對有機物汙染土壤治理的有效性，近年 來得到較快的發展，目前已在國外發達國家得到了應用，而我國也有了一些熱解析工藝和 設備的報導。
[0003] 熱解析是指通過對汙染土壤加熱，使汙染土壤升溫至足夠溫度，汙染物從土壤中 揮發、分離出來，使得土壤得以淨化。熱解析適合於揮發性或半揮發性有機物汙染土壤的 治理，具有處理效率高、無二次汙染、修復后土壤可利用等特點，但是也存在著能耗高、處理 成本大的問題。一般，熱解析工藝可分為兩個階段：一為汙染土壤熱解析階段；二為尾氣處 理階段，其中尾氣處理階段的能耗約為熱解析工藝總能耗的60%以上，這是因為通常汙染 土壤熱解析在400-600°C下進行，而尾氣則需要在更高的溫度下採用焚燒的方法處理：直 接熱解析設備（CN101712042A)公布了一種汙染土壤直接熱解析裝置，其尾氣在補燃器內處 理，溫度達到1200°C左右；汙染土的熱脫附方法（CN102218446A)公布了一種汙染土的熱解 析(熱脫附)方法，採用焚燒方法處理包含氣化汙染物的煙氣，其焚燒溫度為750-1200°C，優 選為750-950°C。目前，由於熱解析存在的尾氣處理能耗高問題，使得其應用受到了很大的 限制，因此如何降低熱解析尾氣處理的能耗是當前汙染土壤熱解析技術亟需解決的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於提供一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，是將汙染土壤熱解析 產生的尾氣中的顆粒物和汙染物分別除去，使尾氣得到淨化。
[0005] 為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，是 將熱解析器氣相出口排出尾氣進行處理達到排放標準，所述方法包括：除塵處理、催化燃 燒、冷卻處理和吸收處理，其中： 所述除塵處理：將從熱解析器氣相出口排出尾氣經過過濾袋除去顆粒； 所述催化燃燒：將除去顆粒的尾氣送入催化燃燒室進行催化燃燒，燃燒的過程是伴有 催化劑催化燃燒的過程，催化燃燒溫度為200-600°C，催化燃燒時間為2秒以上； 所述冷卻處理：將從催化燃燒室出來的尾氣送入冷卻塔冷卻到l〇〇°C以下； 所述吸收處理：將從冷卻塔出來的低於l〇〇°C的尾氣送入吸收塔，通過吸收液洗滌除 去尾氣中的S02、NOx等汙染物，達到排放標準。
[0006] 方案進一步是：所述除塵處理在旋風除塵器或布袋除塵器中進行，除塵處理方式 為兩級處理，第一級針對粒徑50 μ m以上的粗顆粒物，第二級針對粒徑50 μ m以下、5 μ m以 上的細顆粒物。
[0007] 方案進一步是：所述的催化劑是一種負載金屬氧化物催化劑，由載體和氧化錳及 Ce、Zr、Ti、Co、Fe、Cu中的一種或一種以上元素的複合氧化物組成；催化劑分散固定在催化 燃燒室內的反應床上，催化燃燒過程中通過鼓風機通入空氣，通過在線氧氣檢測控制儀保 證尾氣中氧含量不低於8%。
[0008] 方案進一步是：所述吸收塔使用的吸收液是濃度為30%的NaOH溶液。
[0009] 方案進一步是：所述反應床在催化燃燒室中布置為2-5層，層與層之間設置有間 距，層間距相等。
[0010] 方案進一步是：所述載體是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Ce，含量分 別是65%和35%。
[0011] 方案進一步是：所述載體是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Ti，含量分 別是76%和24%。
[0012] 方案進一步是：所述載體是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Co,含量分 別是68%和32%. 方案進一步是：所述載體是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Ce和Zr，含量分 別是 48%、26%、26%。
[0013] 方案進一步是：所述載體是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Ce、Zr、Ti、 Co,含量分別是 42%、20%、15%、8%、15%。
[0014] 本發明與現有尾氣高溫焚燒方法相比，具有以下特點： (1)採用催化燃燒的方法處理尾氣，有機汙染物的破壞去除率超過99%，實現了尾氣的 高效、安全和有效的處理。
[0015] (2)尾氣處理在較低溫度下進行，尾氣處理能耗僅為高溫焚燒的一半左右，顯著降 低了熱解析的處理成本，有利於汙染土壤熱解析技術的廣泛應用。
[0016] 下面結合實施例對本發明作一詳細描述。
【具體實施方式】
[0017] 實施例1 : 一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，是將熱解析器氣相出口排出尾氣進行處理，將汙 染土壤熱解析產生的尾氣中的顆粒物和汙染物分別除去，使尾氣得到淨化達到排放標準， 所述方法包括：除塵處理、催化燃燒、冷卻處理和吸收處理，其中： 所述除塵處理：將從熱解析器氣相出口排出尾氣經過過濾袋除去顆粒；為了有效地去 除顆粒，汙染土壤經過熱解析後，土壤中的有機汙染物被解析出來，與熱解析過程產生的粉 塵形成帶有顆粒物的煙氣，首先進行除塵處理，煙氣除塵處理在旋風除塵器或布袋除塵器 中進行，除塵處理方式為兩級處理，第一級針對粒徑50 μ m以上的粗顆粒物，第二級針對粒 徑50 μ m以下、5 μ m以上的細顆粒物，總除塵效率達到98%以上。當使用旋風除塵器時，兩 臺旋風除塵器串聯使用，通過調整風速實現兩級處理。當使用布袋除塵器時，分別為首先使 用孔徑50 μ m的過濾袋清除粗顆粒物，和之後的使用孔徑5 μ m的過濾袋清除細顆粒物。
[0018] 所述催化燃燒：汙染土壤熱解析尾氣含有大量的有機汙染物，如苯系物、多環芳烴 和不含氯代有機物等，並且尾氣的溫度在600°c以下；將除去顆粒的尾氣送入催化燃燒室 進行催化燃燒，燃燒的過程是伴有催化劑催化燃燒的過程，催化燃燒溫度為200-600°C，催 化燃燒時間為2秒以上；所述的催化劑是一種負載金屬氧化物催化劑，由載體和氧化錳及
【權利要求】
1. 一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，是將熱解析器氣相出口排出尾氣進行處理達到 排放標準，所述方法包括：除塵處理、催化燃燒、冷卻處理和吸收處理，其特徵在於： 所述除塵處理：將從熱解析器氣相出口排出尾氣經過過濾袋除去顆粒； 所述催化燃燒：將除去顆粒的尾氣送入催化燃燒室進行催化燃燒，燃燒的過程是伴有 催化劑催化燃燒的過程，催化燃燒溫度為200-600°C，催化燃燒時間為2秒以上； 所述冷卻處理：將從催化燃燒室出來的尾氣送入冷卻塔冷卻到l〇〇°C以下； 所述吸收處理：將從冷卻塔出來的低於l〇〇°C的尾氣送入吸收塔，通過吸收液洗滌除 去尾氣中的S02、NOx等汙染物，達到排放標準。
2. 根據權利要求1所述的一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，其特徵在於，所述除塵 處理在旋風除塵器或布袋除塵器中進行，除塵處理方式為兩級處理，第一級針對粒徑50 μ m 以上的粗顆粒物，第二級針對粒徑50 μ m以下、5 μ m以上的細顆粒物。
3. 根據權利要求2所述的一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，其特徵在於，所述的催 化劑是一種負載金屬氧化物催化劑，由載體和氧化猛及Ce、Zr、Ti、Co、Fe、Cu中的一種或一 種以上元素的複合氧化物組成；催化劑分散固定在催化燃燒室內的反應床上，催化燃燒過 程中通過鼓風機通入空氣，通過在線氧氣檢測控制儀保證尾氣中氧含量不低於8%。
4. 根據權利要求3所述的一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，其特徵在於，所述吸收 塔使用的吸收液是濃度為30%的NaOH溶液。
5. 根據權利要求3所述的一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，其特徵在於，所述反應 床在催化燃燒室中布置為2-5層，層與層之間設置有間距，層間距相等。
6. 根據權利要求3所述的一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，其特徵在於，所述載體 是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Ce，含量分別是65%和35%。
7. 根據權利要求3所述的一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，其特徵在於，所述載體 是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Ti，含量分別是76%和24%。
8. 根據權利要求3所述的一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，其特徵在於，所述載體 是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Co,含量分別是68%和32%。
9. 根據權利要求3所述的一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，其特徵在於，所述載體 是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Ce和Zr，含量分別是48%、26%、26%。
10. 根據權利要求3所述的一種汙染土壤熱解析尾氣處理方法，其特徵在於，所述載體 是介孔分子篩，所述複合氧化物是氧化錳及Ce、Zr、Ti、Co,含量分別是42%、20%、15%、8%、 15%。
【文檔編號】B01D53/14GK104056530SQ201410307638
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月1日 優先權日:2014年7月1日
【發明者】朱延臣, 李春萍, 楊飛華 申請人:北京建築材料科學研究總院有限公司, 北京金隅股份有限公司