[發明專利]一種光催氧化二惡英技術及裝置

無效

• 申請號: 201110443269.3
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102794105A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 李元元;張毅;李忠玉;于江濤
• 申請（專利權）人: 常州浩瀚新材料科技有限公司
• 主分類號: B01D53/88
• 分類號: B01D53/88;B01D53/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本創新發明涉及一種垃圾焚燒時產生的有毒有害氣體的處理技術及裝置，特別是對垃圾焚燒過程中所產生的二惡英氣體進行光催氧化分解處理，使用該技術裝置能夠對垃圾焚燒時產生的揮發性有毒有害氣體進行有效的處理，達到保護環境之目的。

背景技術

我國在垃圾焚燒處理技術上起步較晚，已建成的垃圾焚燒廠缺乏原創性技術的支撐，對二惡英控制技術的需求十分迫切。

因此，從國家層面上，需要構建削減和控制二惡英的全新理念，針對不同垃圾的特征，開發低能、高效、安全的二惡英控制技術與綜合治理裝置，是減輕我國目前垃圾焚燒引發的二惡英污染問題的關鍵。

目前，全世界年生活垃圾焚燒量約為1.1億t，絕大部分的垃圾焚燒處理分布于發達國家。日本現有焚燒廠約1800座，年焚燒處理量近4千萬t，是世界上生活垃圾焚燒處理規模最大的國家。美國生活垃圾年焚燒量僅次于日本，約為3600萬t，焚燒處理的比例約為17％。日本、瑞士等國焚燒法已占城市生活垃圾處理總量的60％-70％以上。我國臺灣地區從九十年代初開始建設垃圾焚燒廠，到1998年已建成9座垃圾焚燒廠，總設計處理規模達9900t/d，計劃到2001年將建成21座垃圾焚燒廠，總設計處理規模將達21900t/d，焚燒處理比例將達70％。

在七十年代，意大利Seveso災難之后不久，人們開始對城市生活垃圾焚燒廠的二惡英和呋喃的排放狀況進行檢測。一些科學家公布了對荷蘭三家城市生活垃圾焚燒廠的初步研究結果，研究表明其煙氣和飛灰中的二惡英成分普遍存在，隨后出現了大量有關“城市生活垃圾焚燒和二惡英”的研究工作。他們認為，二惡英形成的先決條件是有機化合物，即所謂原子團、氧、氯以及熱能。

城市生活垃圾焚燒廠煙氣中二惡英排放當量(根據Eadon的計算方法)限定值，各國標準不一致，對于新建的垃圾焚燒廠，最嚴格的標準是限制在0.1ng/m³以下。對于已運行的垃圾焚燒廠煙氣二惡英(Dioxin)排放指標，美國要求30-125ng/m³，日本為80ng/m³。

當垃圾被運往焚燒廠時，二惡英含量就已達50ng/m³。此外，垃圾在焚燒過程中也會產生二惡英。因此，要采取有效措施消除它，特別是要消除在焚燒后期形成的二惡英，至少應控制在最低水平。

目前，城市垃圾(MSW)焚燒在發達國家應用的主要有以下幾種類型：全量焚燒系統通常焚燒處理量250-3000t/d，用來焚燒混合垃圾；另一類將混合垃圾進行分選處理制成一定尺寸規格的垃圾衍生燃料(Refuse?derived?fuel簡稱RDF)，制成的RDF燃料比混和垃圾有更好的均勻性，可以和煤、木屑等其它燃料混和燃燒。塊裝組合式焚燒系統通常是指在制造廠制造好標準組件到現場組合安裝，此類型焚燒系統處理量相對較小(10～200t/d)。此外還有應用較少的處理工藝如流化床焚燒爐、熱解等。

在70年代后期和80年代早期，由于公眾對垃圾焚燒煙氣污染特別是二惡英的關注，出現公眾反對興建垃圾焚燒廠的呼聲。因此，在這一時期，新建垃圾焚燒廠呈下降趨勢。

本發明人通過利用光催氧化分解二惡英技術通過試點和示范工程在實際運行過程中對二惡英開環、分解、物料平衡的轉化機理，獲得在不同垃圾種類下的二惡英組分氧化速率和氧化性物質消耗的關系，建立垃圾焚燒綜合利用的技術原理體系，提出針對不同垃圾種類焚燒所產生的二惡英分解控制對策，為實現我國垃圾焚燒綜合利用提供堅實的科學依據。

創新發明內容

本發明針對現有技術中存在的缺陷或不足，提供一種利用以紫外光波段為能量，對涂覆燒結在鈦絲網表面的稀土合金催化層進行催化激發生成強氧化性物質對氣體中的二惡英進行氧化、開環、分解，為解決制約垃圾焚燒過程中產生的二惡英處理技術瓶頸，提供簡捷的處理手段，達到保護環境、保障身體健康之目的。

本發明的技術方案如下：

一種光催氧化二惡英技術及裝置，包括進氣通道1、密閉反應室2、催化層3、紫外光區4、出氣通道5組成。

垃圾焚燒氣體由引風機經氣體通道1進入密閉反應室2內，透過催化層3。催化層3在紫外光區4作用下，涂覆在其表面的稀土合金催化材料開始光催化反應，使吸附在催化層3表面的氧分子和水分子被遷移的電子、光子激發生成高活性的氧化性物質，高活性的氧化性物質對氣體中的二惡英進行氧化分解，在余壓作用下由出氣通道5排出。經處理后的垃圾焚燒氣體的有害有毒物質達到國家限定排放值。

本發明的技術效果如下：