基于國家對環(huán)境保護(hù)的日益重視,垃圾焚燒處理進(jìn)入了發(fā)展的黃金期,公眾的環(huán)境意識和維權(quán)意識的提高,對垃圾焚燒煙氣二次污染的控制標(biāo)準(zhǔn)也提出了更高的要求。
垃圾焚燒煙氣的主要成分有N2、O2、CO2和H2O等四種無害物質(zhì)組成,占煙氣容積的99%。因垃圾成分不可控和燃燒過程的多變性,煙氣中還含有1%左右的有害污染物,主要包括以下成分:
顆粒物:惰性氧化物、金屬鹽類、未完全燃燒產(chǎn)物。
酸性污染物,包括氯化氫HCl、氟化氫HF、硫氧化物、氮氧化物等
重金屬。
殘余有機(jī)物。
垃圾焚燒煙氣的特性:
煙氣中的顆粒物具有強(qiáng)磨蝕性和沖擊性
具有氧化性,煙氣中的含氧量為6-12%,最高可達(dá)15%,還有BR2,NOX等氧化性物質(zhì)。
具有水解性
煙氣在低溫潮濕環(huán)境中,粉塵容易在幾小時內(nèi)變潮并在冷區(qū)結(jié)塊、粘接。
對于非連續(xù)性生產(chǎn)設(shè)備,可能會頻繁經(jīng)過露點,要解決好腐蝕和結(jié)露問題。
煙氣中可能還有油性物質(zhì),容易造成濾料堵塞或影響清灰。
煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)備要求
1)耐高溫,焚燒煙氣溫度一般為140-150℃,有的工況達(dá)到180-200℃,要求設(shè)備在高溫下仍具有很高的強(qiáng)度。
2)耐酸性氣體腐蝕,煙氣中的HCl、HF、硫氧化物、氮氧化物遇水形成各種酸腐蝕設(shè)備。
3)耐磨蝕,煙氣中的顆粒物在較高流速作用下,具有很強(qiáng)的磨蝕性和沖擊性。
3.乙烯基酯玻璃鋼材料特點
普通不飽和聚酯樹脂被腐蝕主要是由于樹脂中的酯鍵水解造成的,酯鍵是樹脂中最薄弱的環(huán)節(jié),在酸或堿的作用下易發(fā)生水解反應(yīng)。酯鍵密度越高,樹脂耐腐蝕性越差;介質(zhì)溫度越高,酯鍵越容易發(fā)生水解反應(yīng)。
乙烯基酯樹脂在分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的結(jié)構(gòu),僅在大分子兩端有乙烯基酯鍵,酯鍵密度低,因此具有相當(dāng)高的耐水、耐酸、耐堿和耐氧化性。
纖維增強(qiáng)的乙烯基酯玻璃鋼具有以下特點:
強(qiáng)度高
纖維纏繞玻璃鋼的拉伸強(qiáng)度可達(dá)300Mpa,超過普通鋼的極限強(qiáng)度,達(dá)到或超過某些特殊合金鋼,可以作為防腐設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)材料。
耐腐蝕性優(yōu)良
由于乙烯基酯樹脂的結(jié)構(gòu)特點,可以耐焚燒煙氣中各種酸性氣體的腐蝕。
可設(shè)計性好
乙烯基酯玻璃鋼可以通過改變其原料種類、數(shù)量比例和增強(qiáng)材料來滿足不同的性能要求。
抗老化阻燃性好
玻璃纖維增強(qiáng)塑料經(jīng)硅烷系偶聯(lián)劑處理,使用50年后,彎曲強(qiáng)度保留65%,拉伸強(qiáng)度保留70%,外表層加入UV系列抗紫外線吸收劑防老化性能更佳。
樹脂中加入阻燃劑或者采用阻燃性樹脂,其氧指數(shù)可達(dá)34-36,完全可以滿足設(shè)備的阻燃要求。
綜合造價低
玻璃鋼設(shè)備價格略高于碳鋼襯膠和塑料設(shè)備,而低于一些有色金屬設(shè)備。玻璃鋼設(shè)備具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、使用壽命長、維修少等特點,且安裝、維修費用低,所以綜合造價較低。
設(shè)備的具體應(yīng)用
預(yù)冷器、脫酸塔、煙道
主要應(yīng)用于煙氣凈化的前段工序中,溫度一般為140-150℃,有的工況達(dá)到180-200℃。設(shè)備要耐溫、耐腐蝕、耐磨蝕、耐沖擊。根據(jù)玻璃鋼可設(shè)計性好的特點,通過采用改性的酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂,添加經(jīng)過優(yōu)選的硅系填料,對促進(jìn)劑和固化劑的配方進(jìn)行優(yōu)化,制作完畢進(jìn)行后固化處理等選材和工藝,大大提高了設(shè)備的耐溫、耐腐蝕、耐磨蝕、耐沖擊性能。
洗滌塔、中和塔、堿洗塔、煙囪
主要應(yīng)用于煙氣凈化的后段工序,設(shè)備要求耐酸、耐堿,溫度比前段工序有所降低,一般為100-120℃。通過采用乙烯基酯樹脂、內(nèi)表面采用聚酯纖維增強(qiáng)、設(shè)備后固化等選材和工藝,可以滿足設(shè)備性能的要求。
設(shè)備應(yīng)用需注意的問題:
1)受目前樹脂性能材料的限制,玻璃鋼設(shè)備目前的使用溫度最高為180~200℃,超過這個溫度,材料的耐腐蝕和力學(xué)性能降低,不能滿足使用要求。
2)高溫冷卻段不能噴淋堿液,因為玻璃鋼的可設(shè)計性,在高溫冷卻段選用的是耐高溫的改性酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂,由于酚醛基的存在,它的耐堿性要差一些,需要等煙氣的溫度降至70℃左右之后,才能噴淋堿液。