本發(fā)明主要應(yīng)用于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，醫(yī)療廢物的處置領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)醫(yī)療廢棄物焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣的凈化處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

相對(duì)于生活垃圾和其它工業(yè)廢棄物源，醫(yī)療廢棄物的主要特點(diǎn)是含有較高比重的塑料，尤其是聚氯乙烯。采用焚燒或者其它高溫方法處理的醫(yī)廢，其未經(jīng)處理的燃燒尾氣中通常都含有相當(dāng)高濃度的氯化氫（2000~7000mg/nm³），而二噁英濃度要比生活垃圾焚燒高一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

根據(jù)國(guó)標(biāo)18484-2014危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)療廢棄物的排放尾氣需要達(dá)到氯化氫濃度低于50mg/nm³，二噁英和呋喃濃度低于0.1ngteq/nm³；而更為嚴(yán)苛的美國(guó)環(huán)保署標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到氯化氫濃度低于6.6mg/nm³，二噁英和呋喃濃度低于0.054ngteq/nm³。

目前國(guó)內(nèi)醫(yī)療廢棄物處理系統(tǒng)通常采用高溫（1100~1200°c）和過(guò)量氧氣（6~10%）充分燃燒，并通過(guò)噴淋急冷方式抑制二噁英在尾氣降溫過(guò)程中的再生成。在尾氣凈化工藝中采用半干式吸收和活性炭吸附，并最后經(jīng)過(guò)布袋除塵器脫除粉塵最終排放。但是這種方式存在不少問(wèn)題。

首先，由于燃燒尾氣溫度和流量的波動(dòng)，噴淋急冷對(duì)噴淋水的控制要求很高，在實(shí)際操作運(yùn)行過(guò)程中很容易出現(xiàn)尾氣減溫過(guò)多或過(guò)少的問(wèn)題，而且額外噴淋水的加入增加了后端氣體凈化系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，在過(guò)量水加入的情況下容易導(dǎo)致下游管道濕壁粘附顆粒粉塵而出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象；半干式吸收法在實(shí)際應(yīng)用中由于泥漿作為吸收劑，其制備和傳輸過(guò)程都容易出現(xiàn)堵塞的問(wèn)題；而單一的活性炭吸附，不僅其本身價(jià)格昂貴，而且通常需要過(guò)量加入以確保排放達(dá)標(biāo)，因而運(yùn)行成本高。此外，該工藝流程由于過(guò)于簡(jiǎn)單，很難滿足今后日益嚴(yán)格的與美標(biāo)相當(dāng)?shù)呐欧艠?biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是針對(duì)目前醫(yī)廢焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣處理工藝的問(wèn)題，進(jìn)行優(yōu)化改善解決不足，并且根據(jù)醫(yī)廢焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣排放日漸嚴(yán)格的趨勢(shì)，推出更為經(jīng)濟(jì)、可靠的尾氣處理系統(tǒng)。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述一種針對(duì)醫(yī)療廢棄物焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣的氣體凈化處理系統(tǒng)，包括急冷裝置、兩段式氣體凈化裝置、氧化裝置、濕式減溫除塵裝置，所述急冷裝置開(kāi)有煙氣入口和煙氣出口，所述急冷裝置的煙氣出口通過(guò)管路連通兩段式氣體凈化裝置，所述兩段式氣體凈化裝置的出口連通氧化裝置的進(jìn)口，所述氧化裝置的出口連通濕式減溫除塵裝置的進(jìn)口，所述濕式減溫除塵裝置的出口連通煙囪，所述濕式減溫除塵裝置和煙囪之間設(shè)有引風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步的，所述急冷裝置為火管鍋爐。火管鍋爐多回程式設(shè)計(jì)代替了現(xiàn)有技術(shù)中的急冷噴淋實(shí)現(xiàn)尾氣的急冷，能夠?qū)崿F(xiàn)1~2秒內(nèi)將氣體從1100~1200°c急冷至250°c左右以避免二噁英再生成的高峰溫度段。與噴淋急冷相比，它又有著其它優(yōu)勢(shì)：由于火管鍋爐控制產(chǎn)生恒定壓力下的蒸汽，其水側(cè)溫度保持相對(duì)穩(wěn)定，所以無(wú)需特別控制，醫(yī)廢焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣在火管鍋爐的出口溫度不會(huì)由于氣量或者進(jìn)口溫度波動(dòng)而出現(xiàn)大的變化；由于火管鍋爐中尾氣和水不直接接觸，所以尾氣處理量不會(huì)因?yàn)槔鋮s水的加入而增加，也不會(huì)出現(xiàn)冷卻水過(guò)量而導(dǎo)致的下游管道濕壁堵塞等問(wèn)題。

所述兩段式氣體凈化裝置包括一級(jí)干式反應(yīng)器、二級(jí)干式反應(yīng)器、一級(jí)除塵器和二級(jí)除塵器，所述一級(jí)干式反應(yīng)器氣體進(jìn)口連通所述急冷裝置的煙氣出口，一級(jí)干式反應(yīng)器的氣體出口連通一級(jí)除塵器的氣體入口，一級(jí)除塵器的氣體出口連通二級(jí)干式反應(yīng)器的氣體入口，所述二級(jí)干式反應(yīng)器的氣體出口連通二級(jí)除塵器的氣體入口。

進(jìn)一步的，所述一級(jí)除塵器為普通布袋除塵器，所述二級(jí)除塵器為催化布袋除塵器。本發(fā)明采用催化布袋除塵器針對(duì)二噁英進(jìn)行脫除。該催化劑可以在高于190°c的條件下實(shí)現(xiàn)99%以上的降解效率。采用催化去除的方式可以徹底地去除二噁英，而不像活性炭吸附那樣存在二次污染的問(wèn)題。同時(shí)，結(jié)合干式吸收、吸附反應(yīng)器與催化布袋除塵器的綜合利用，活性炭主要以重金屬吸附為主，其消耗量可以大大降低。

進(jìn)一步的，所述二級(jí)除塵器還連通有一個(gè)緩沖罐，所述緩沖灌連通所述一級(jí)干式反應(yīng)器。

進(jìn)一步的，所述氧化裝置為高級(jí)氧化器，所述高級(jí)氧化器內(nèi)采用臭氧、過(guò)氧化氫、催化劑或低溫等離子體中的一種或幾種任意比例的組合處理尾氣。在140~190°c的低溫范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)氮氧化物、硫化物、二噁英及其它殘留有機(jī)物的去除。高級(jí)氧化器可考慮適當(dāng)噴淋降溫以達(dá)到最佳反應(yīng)溫度條件，或添加其它反應(yīng)藥劑（如：氨）以有針對(duì)性的輔助特定污染物的脫除。高級(jí)氧化器為實(shí)現(xiàn)醫(yī)廢焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣達(dá)到更為嚴(yán)苛的氮氧化物、硫化物、二噁英及其它有機(jī)物的排放控制提供了保障。另一方面，由于高級(jí)氧化器可以實(shí)現(xiàn)單一催化劑在低溫條件下無(wú)法達(dá)到的降解效果，它可以作為催化布袋除塵器失效后保證二噁英排放的第二堡壘。

進(jìn)一步的，所述濕式減溫除塵裝置包括濕式減溫塔和濕式靜電除塵器，所述氧化裝置的出口連通濕式減溫塔，所述濕式減溫塔的出口連通濕式靜電除塵器，所述濕式靜電除塵器底部設(shè)置有蓄水池，所述濕式靜電除塵器上端還設(shè)置有進(jìn)水口，蓄水池連通出水管道，出水管道連通濕式減溫塔，出水管道上還設(shè)有排放廢水的支管。

本發(fā)明還提供一種針對(duì)醫(yī)療廢棄物焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣的氣體凈化處理方法，包括如下幾個(gè)步驟：

1）醫(yī)療廢棄物焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣從氣體進(jìn)口進(jìn)入急冷裝置，在1-2秒內(nèi)尾氣從1100~1200℃急冷至240~260℃左右；

2）經(jīng)過(guò)步驟1）降溫后的尾氣，依次進(jìn)入一級(jí)干式反應(yīng)器、一級(jí)除塵器、二級(jí)干式反應(yīng)器和二級(jí)除塵器，所述一級(jí)、二級(jí)干式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度為200~250°c之間，停留時(shí)間在1~3秒內(nèi)；在二級(jí)干式反應(yīng)器內(nèi)送入過(guò)量的吸收劑和吸附劑，然后在二級(jí)除塵器中收集，所述二級(jí)除塵器中的吸收劑和吸附劑進(jìn)入一級(jí)干式反應(yīng)器進(jìn)行回收利用；

3）經(jīng)二級(jí)除塵器排出的尾氣經(jīng)過(guò)高級(jí)氧化器進(jìn)行氧化處理，處理溫度為140~190℃；

4）經(jīng)過(guò)高級(jí)氧化器排出的氣體進(jìn)入濕式減溫塔進(jìn)行降溫，使進(jìn)入濕式靜電除塵器的進(jìn)口尾氣達(dá)到60~80°c下的氣體濕度飽和狀態(tài)，然后進(jìn)入濕式靜電除塵器進(jìn)行酸性氣體和微粉塵顆粒物的去除；

5）經(jīng)過(guò)濕式靜電除塵器排出的尾氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣。

進(jìn)一步的，所述吸收劑為氫氧化鈣、氫氧化鈉或碳酸氫鈉，所述吸附劑為活性炭。

進(jìn)一步的，所述濕式靜電除塵器底部的蓄水池中的水通過(guò)循環(huán)泵打入濕式減溫塔，所述蓄水池中的水經(jīng)過(guò)循環(huán)泵之前添加堿液進(jìn)行中和，經(jīng)過(guò)中和后的水一部分作為廢水排除，一部分進(jìn)入濕式減溫塔回收利用。

循環(huán)水是從濕式靜電除塵器底部的蓄水池由循環(huán)泵打入濕式減溫塔，經(jīng)濕式減溫塔的噴嘴形成霧滴與進(jìn)入的煙氣充分混合，實(shí)現(xiàn)煙氣減溫冷卻。循環(huán)水和煙氣混合物從濕式減溫塔出來(lái)后，進(jìn)入濕式靜電除塵器入口，在這里實(shí)現(xiàn)氣水分離。循環(huán)水由重量排入并收集在濕式靜電除塵器底部的蓄水池。這樣就形成了一個(gè)回路。

考慮到煙氣中有酸性氣體，從濕式靜電除塵器底部的蓄水池由循環(huán)泵打入濕式減溫塔的管路上設(shè)有堿液添加以中和煙氣中的酸性物質(zhì)，保障水中的ph值一直處于7.0~8.5的堿性條件?？紤]到循環(huán)水內(nèi)污染物的富集，部分循環(huán)水會(huì)外排，該排水由循環(huán)泵到濕式減溫塔的管路上的支管排出。為維持蓄水池水位平衡，濕式靜電除塵器設(shè)有蓄水池補(bǔ)給水進(jìn)水接口。蓄水池同時(shí)也配有與循環(huán)泵相連的出口接口。

本發(fā)明采用帶自循環(huán)水的減溫和濕式靜電除塵系統(tǒng)。濕式減溫塔利用煙氣中的不飽和濕度，通過(guò)大量的自循環(huán)水與煙氣接觸蒸發(fā)吸熱降溫，使靜電除塵器進(jìn)口煙氣達(dá)到60~80°c下的氣體濕度飽和狀態(tài)。由于降溫是通過(guò)內(nèi)部循環(huán)水的蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)無(wú)需考慮額外的熱交換和冷卻系統(tǒng)。濕式減溫塔與濕式靜電除塵器的組合保障了靜電除塵器對(duì)酸性氣體及微粉塵顆粒物的高效去除，尤其確保了低于6.6mg/nm³的氯化氫濃度的實(shí)現(xiàn)。循環(huán)水通過(guò)ph計(jì)監(jiān)測(cè)和堿液添加中和維持在ph值7.0~8.5的范圍內(nèi)。由于尾氣在經(jīng)過(guò)前端處理后，其主要污染物為以鈉鹽和氯鹽為主的無(wú)機(jī)物，無(wú)需復(fù)雜的排水凈化處理即可排放達(dá)標(biāo)。

本發(fā)明干式反應(yīng)器直接投入粉末反應(yīng)藥劑，不僅簡(jiǎn)化了吸收劑的預(yù)處理需求，而且避免了潛在的吸收劑輸送和排放過(guò)程中管道堵塞等問(wèn)題。同時(shí)干式反應(yīng)器采用管式設(shè)計(jì)，可以通過(guò)藥劑添加口處的混合器和管道內(nèi)部的湍流導(dǎo)板實(shí)現(xiàn)藥劑與尾氣的充分的反應(yīng)，從而在較短停留時(shí)間內(nèi)（1~3秒）實(shí)現(xiàn)充分反應(yīng)。由于不存在水氣蒸發(fā)降溫的問(wèn)題，反應(yīng)后的尾氣仍可維持較高的溫度（>200°c），為后端催化布袋的使用提供了先決條件。

本發(fā)明采用兩段式干式反應(yīng)器和布袋除塵器組成的系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，單級(jí)的脫酸吸收其效率一般在90~95%左右。這樣，在醫(yī)廢焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣含高氯條件下很難實(shí)現(xiàn)50mg/nm³氯化氫排放標(biāo)準(zhǔn)。而兩段式的設(shè)計(jì)為高氯條件下的尾氣氯化氫排放控制達(dá)標(biāo)提供了有效保障。另一方面，通過(guò)第一級(jí)的吸收、吸附反應(yīng)也降低了二級(jí)布袋除塵器采用的催化布袋受到尾氣中潛在的硫化物和重金屬污染物的沖擊而失效的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明采用吸收劑和吸附劑由二級(jí)干式反應(yīng)器加入，再通過(guò)二級(jí)布袋除塵器回收，逆向加入一級(jí)干式反應(yīng)器充分利用。這樣大大提高了吸收、吸附劑的利用率，減少了反應(yīng)藥劑的投加量，從而降低了二次污染的產(chǎn)生量。

有益效果：本發(fā)明采用兩段式氣體凈化裝置，兩段式的設(shè)計(jì)為高氯條件下的尾氣氯化氫排放控制達(dá)標(biāo)提供了有效保障；氧化裝置的設(shè)置為實(shí)現(xiàn)氮氧化物、硫化物、二噁英及其它有機(jī)物排放控制達(dá)到嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)提供了保障；本發(fā)明采用帶自循環(huán)水的減溫和濕式靜電除塵系統(tǒng)，濕式減溫塔利用煙氣中的不飽和濕度，通過(guò)大量的自循環(huán)水與尾氣接觸蒸發(fā)吸熱降溫，使靜電除塵器進(jìn)口尾氣達(dá)到60~80°c下的氣體濕度飽和狀態(tài)，由于降溫是通過(guò)內(nèi)部循環(huán)水的蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)無(wú)需考慮額外的熱交換和冷卻系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，這些實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1針對(duì)醫(yī)療廢棄物焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣的氣體凈化處理系統(tǒng)

如圖1所示，針對(duì)醫(yī)療廢棄物焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣的氣體凈化處理系統(tǒng)，包括火管鍋爐10、兩段式氣體凈化裝置20、高級(jí)氧化器30、濕式減溫除塵裝置40，火管鍋爐10開(kāi)有煙氣入口101和煙氣出口，火管鍋爐10的煙氣出口通過(guò)管路連通兩段式氣體凈化裝置20，兩段式氣體凈化裝置20的出口連通高級(jí)氧化器30的進(jìn)口，高級(jí)氧化器30的出口連通濕式減溫除塵裝置40的進(jìn)口，濕式減溫除塵裝置40的出口連通煙囪60，濕式減溫除塵裝置40和煙囪60之間設(shè)有引風(fēng)機(jī)50。

兩段式氣體凈化裝置20包括一級(jí)干式反應(yīng)器21、二級(jí)干式反應(yīng)器23、一級(jí)除塵器22和二級(jí)除塵器24，一級(jí)干式反應(yīng)器21氣體進(jìn)口連通火管鍋爐10的煙氣出口，一級(jí)干式反應(yīng)器21的氣體出口連通一級(jí)除塵器22的氣體入口，一級(jí)除塵器22的氣體出口連通二級(jí)干式反應(yīng)器23的氣體入口，二級(jí)干式反應(yīng)器23的氣體出口連通二級(jí)除塵器的氣體入口。二級(jí)除塵器的氣體入口連通高級(jí)氧化器30的進(jìn)口。一級(jí)除塵器22為普通布袋除塵器，二級(jí)除塵器24為催化布袋除塵器。二級(jí)除塵器24還連通有一個(gè)緩沖罐，所述緩沖灌連通所述一級(jí)干式反應(yīng)器21。

濕式減溫除塵裝置40包括濕式減溫塔41和濕式靜電除塵器42，高級(jí)氧化器30的出口連通濕式減溫塔41，濕式減溫塔41的出口連通濕式靜電除塵器42，濕式靜電除塵器42底部設(shè)置有蓄水池，濕式靜電除塵器42上端還設(shè)置有進(jìn)水口402，蓄水池連通出水管道，出水管道連通濕式減溫塔41，出水管道上還設(shè)有排放廢水411支管。

實(shí)施例2針對(duì)醫(yī)療廢棄物焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣的氣體凈化處理方法

包括如下幾個(gè)步驟：

1）醫(yī)療廢棄物焚燒或氣化后合成氣燃燒尾氣從氣體進(jìn)口進(jìn)入火管鍋爐10，在1-2秒內(nèi)尾氣從1100~1200℃急冷至240~260℃左右；

2）經(jīng)過(guò)步驟1）降溫后的尾氣，依次進(jìn)入一級(jí)干式反應(yīng)器21、一級(jí)除塵器22、二級(jí)干式反應(yīng)器23和二級(jí)除塵器24，一級(jí)干式反應(yīng)器21的反應(yīng)溫度為230~250℃，停留時(shí)間1秒，二級(jí)干式反應(yīng)器23的溫度為200~220℃，停留時(shí)間1秒；在二級(jí)干式反應(yīng)器23內(nèi)送入過(guò)量的吸收劑氫氧化鈣和吸附劑活性炭，除去酸性氣體、重金屬和有機(jī)物；然后在二級(jí)除塵器24中收集，所述二級(jí)除塵器24中的吸收劑和吸附劑經(jīng)過(guò)緩沖罐送入一級(jí)干式反應(yīng)器21進(jìn)行回收利用；

3）經(jīng)二級(jí)除塵器24排出的尾氣經(jīng)過(guò)高級(jí)氧化器30進(jìn)行氧化處理，處理溫度為160~180℃，高級(jí)氧化器內(nèi)采用臭氧進(jìn)行尾氣處理；

4）經(jīng)過(guò)高級(jí)氧化器30排出的氣體進(jìn)入濕式減溫塔41進(jìn)行降溫，使進(jìn)入濕式靜電除塵器42的進(jìn)口尾氣達(dá)到60~80°c下的氣體濕度飽和狀態(tài)，然后進(jìn)入濕式靜電除塵器42進(jìn)行酸性氣體和微粉塵顆粒物的去除；濕式靜電除塵器42底部的蓄水池中的水通過(guò)循環(huán)泵打入濕式減溫塔41，所述蓄水池中的水經(jīng)過(guò)循環(huán)泵之前添加堿液401進(jìn)行中和，經(jīng)過(guò)中和后的水一部分作為廢水411排除，一部分進(jìn)入濕式減溫塔回收利用；

5）經(jīng)過(guò)濕式靜電除塵器42排出的尾氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)50送入煙囪60排入大氣。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。