无锡危废处理防腐选型

不同行业、同行业不同工段的除尘器的腐蚀状况差别较大，即便是相同行业、相同工段的除尘器由于人员对除尘系统操控的熟练程度其腐蚀状况也是千差万别。下面主要针对危废处理烟气除尘器的腐蚀工况进行分析：

1、危废处理方式简介 　　

危险废物(Hazardous waste)为1)具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的；2)不排除具有危险特性，可能对环境或者人体健康造成有害影响，需要按照危险废物进行管理的。根据2016年版《国家危险废物名录》将大类品种优化缩编，危废可分为46大类479种。危废主要包括工业废物、市政废物与医疗废物。其中工业废物占比70%以上、医疗废物约14%。工业危废中，废酸废碱占30%，石棉废物占14%，有色金属冶炼废物占10%。来源行业中，化学原料与产品制造占19%，有色金属冶炼占比15%，废金属矿采选占14%，造纸业占13%。

危废处理的原则是无害化处理和资源化利用，基本处理步骤包括分类、预处理、终处置。金属、油脂、溶剂、染料等有回收利用价值的废物可被资源化利用；预处理包括物理法、化学法、物化固化发，预处理后的危废才能进入无害化处置过程，主要包括焚烧、填埋、物化，水泥窑协同处置也可列为无害化处置的方法。

危废无害化处置方式主要是焚烧与填埋，其中焚烧能大幅减量至5%，焚烧产生的飞灰、物化后的部分产物等无法继续减量的废物再送去填埋，这种方式更节约土地，更适合我国国情。而填埋方式的占地因素、处置种类、立项审批等缺点都限制了其发展。

危废的焚烧过程较复杂，危废焚烧的新技术研究与项目建设同步进行，研究比较热的技术有热解气化、熔盐技术、电力反应器和等离子体系统等，目前比较主流技术还是回转窑焚烧。由于回转窑在焚烧过程中转速可调，操作连续，控制灵活，上料、排渣均可自动化，对固态、液态、半固态废物都能适应，是目前危废处置的主流炉型。危废经一燃室、二燃室的高温焚烧，焚烧产生的烟气经余热回收后再经急冷塔冷却、活性炭吸附、布袋除尘器除尘、吸收塔酸碱中和后通过烟囱外排，焚烧残渣及飞灰采用稳定化固化后进入安全填埋场进行填埋处置。

水泥窑协同处置危废技术是指经预处理后满足入窑(磨)要求的危废投入水泥窑或水泥磨，在进行熟料或水泥生产的同时，实现对危险废物的无害化处置的过程。水泥窑协同处置的技术方面优势：

1)温度高，普通危废焚烧炉800-900度，而水泥回转窑内物料温度高达1450度，在此高温下，一般有机物焚毁去除率高达99.99%；

2)时间长，回转窑筒体长，燃烧充分；

3)水泥窑碱性环境下酸性气体被中和为稳定的盐类；

4)废渣不需填埋等后续处理。

水泥窑协同处置的项目落地运营方面优势：

1)选址，只需在水泥窑中选适合的，不需重新选址，节省大量前期时间，整体审批上较新的焚烧项目快一年左右；

2)改造成本低，改造时间短。新建焚烧项目投资在4000元/吨左右，水泥窑协同改造成本仅1500元/吨，改造周期在6-8个月左右，较焚烧项目建设快一年以上；

3)运营成本较低，危废可作为燃料，且无废渣需要处理，节省大量处置费用；

4)带来可观的处置费收入。

因此，水泥窑协同处置危废技术无论是从技术上，还是从项目落地运营上都具有比较大的优势，并且水泥窑既可处置危险废物也可处置生活垃圾等市政废物，在欧美、日本等发达国家使用时间比较长，有成熟的技术可以借鉴，目前是更有发展前景的项目。

2、危废烟气成分分析

不同批次危险废物的组成、热值、形状和燃烧状态都有较大的变化，同时燃烧后所产生的废气组成和废渣性质也会随之改变。一般来说，危废焚烧后烟气主要包括以下及部分：

2.1酸性气体

HCl：固废中主要含氯有机物焚烧热分解产生，如PVC塑料、含氯消毒或漂白的废弃废物。

HF：来自含氟碳化合物的燃烧。

SO2：一部分来自固废中含硫化合物的热分解和氧化，另一部分来自辅助燃料（轻柴油）燃烧。

NOx：主要来自含氮化合物的热分解和氧化燃烧，少量来自空气成分中氮的热力燃烧。

CO：一部分来自固废碳化物的热分解，另一部分来自不完全燃烧，固废燃烧效率越高，排气CO含量就越少。

2.2烟尘

烟尘是焚烧过程中产生的微小颗粒性物质，主要是被燃烧空气和烟气吹起的小颗粒灰分；未充分燃烧的碳等可燃物；因高温而挥发的盐类和重金属等在烟气冷却处理过程中又冷凝或发生化学反应而产生的物质。

2.3重金属

2.4二恶英类物质

1）废物本身含有成分：由于废物种类繁多、成分复杂，如杀虫剂、除草剂、防腐剂、农药、喷漆等有机溶剂及其他工业废物，可能含有PCDDs/PCDFs，其中以塑料类含量较高，因PCDDs/PCDFs的破坏分解温度并不高（750～800℃），若能保持良好的燃烧状况，由废物本身所夹带的PCDDs/PCDFs物质，经焚烧后大部分应已被破坏分解。根据欧洲各国的研究，垃圾中塑料含量与焚烧炉烟道气中二恶英含量并无直接的统计关联性。

2）炉内形成：废物化学成分中C、H、O、N、S、Cl等元素，在焚烧过程中可能先形成部分不完全燃烧的碳氢化合物，当碳氢化合物因炉内燃烧状况不良（如氧气不足、缺乏充分混合及炉温太低等因素）而未及时分解为CO2和H2O时，可能与废物中的氯化物结合形成二恶英、氯苯及氯酚等物质。其中氯苯及氯酚的破坏分解温度高出100℃左右，如炉内燃烧状况不良，尤其在二次燃烧段内混合程度不够或停留时间太短，更不易将其除去，因此可能成为炉外低温合成二恶英的前驱物质。

3）炉外低温再合成：由于完全燃烧并不容易达成，氯苯及氯酚等前驱物质随废气从燃烧室排出后，可能被废气中的碳元素吸附，并在250～400℃（300℃时更显著）条件下，在灰分颗粒所构成的活性接触面上，被金属氯化物催化反应生成二恶英。此种再合成反应的发生，除了需在特定温度范围内由飞灰所提供的碳元素（飞灰中碳的气化率越高，二恶英类的生成量越大）、催化物质、活性接触面及前驱物质外，废气中充分的氧含量、重金属、水分含量也是再合成的重要角色。

关于二恶英控制的方法：

烟气由燃烧室进入余热锅炉内一次冷却，然后再进入急冷塔，用雾化液急冷，烟气从550℃降为195℃，此换热过程需0.6～0.8s，换热后水分全部蒸发，进入烟气中。可有效防止二恶英的再生成。为使PCDD/PCDF的终排浓度小于0.5ng/m3，采取了如下措施。

1）保证二燃室温度在1100℃以上，烟气在二燃室停留时间大于2s，确保进入焚烧系统的危险废物能够充分燃烧，使烟气中的微量有机物及二恶英充分分解，分解效率超过99.99%。

2）对二燃室排出的烟气采用余热锅炉回收热能，将烟气温度从1100～1200℃降至530℃左右，再对烟气采取骤冷措施（急冷塔），使烟气在500～200℃的停留时间小于1s，从而抑制二恶英的再合成。

3）将活性炭喷入布袋除尘器前的管道中，用以吸附烟气中的二恶英及重金属，再由布袋除尘器将吸附二恶英的活性炭捕集。

3、危废焚烧烟气除尘器的工作特点及各部位腐蚀状况

在危废焚烧烟气除尘器不同于普通的燃煤烟气处理系统中的除尘器，在布袋除尘器前的烟气管道中加入活性炭，用于加强对二恶英和铅等重金属的去除率。烟气净化处理系统中采用碱液、活性炭喷入的供料装置，反应部位设置在急冷塔与布袋除尘器之间，使吸收剂均匀地混合于烟气中，并在布袋除尘器袋壁上沉积，形成滤饼，使沉积的吸收剂继续吸收烟气中气态污染物。

基于以上要求，危废焚烧烟气除尘器往往采用分室工作（顶部更换方式）、分室反吹、离线清灰的方式。当含尘气体从进风口进入收尘器后，首先碰到进出风口中间的斜隔板，气流便转向流入灰斗，同时气流速度变慢，由于惯性作用，使气体中粗颗粒粉尘直接落入灰斗，起到预收尘的作用。进入灰体的气流随后折向上通过内部装有金属骨架的滤袋，粉尘被捕集在滤袋的外表面，净化后的气体进入滤袋上部的清洁室或净气室，汇集到出风管排出。每个收尘室装有1个提升阀，清灰时提升阀关闭，切断通过该收尘室的过滤气流，随即脉冲阀开启，向滤袋内喷入高压压缩空气，以清除滤袋外表面上的粉尘。各收尘室的脉冲喷吹宽度和清灰周期由专用的清灰程序控制器自动连续运行。此系统安全可靠、除尘效率高，系统阻力小；

除此之外，危废焚烧烟气除尘器还具有以下特点：布袋除尘器采用电热风保温，防止低温腐蚀；布袋滤袋骨架采用防腐制品，布袋采用特种针刺玻璃毡茶寮，可防酸；灰渣存储仓采取必要的保温措施以保证里面存放的飞灰不会出现受潮和板结现象。正常使用温度 160～200℃。

根据危废烟气中腐蚀介质和除尘器工作特点，现在对除尘器各个部位的腐蚀情况进行分析：

3.1 进气口及灰斗

由于在布袋除尘器前的烟气管道中加入碱液和活性炭，因此，除了烟气本身携带大量不同粒径的粉尘颗粒，还加入了活性炭颗粒以及碱性水蒸气，此时，除了考虑烟气由气流速度变慢，大颗粒在重力作用下直接落入灰斗产生的撞击和滑动摩擦外，还需要考虑烟气中酸性气体、碱性水蒸气的腐蚀。对于除尘器进气口及灰斗处，建议采用北京志盛威华ZS-1031耐磨防腐涂料做底漆漆、ZS-1032耐强氧化防腐涂料做面漆的防腐耐磨复合涂层。

3.2 过滤室

除尘器的中箱体一般都是有保温层的，烟气进入中箱体后，烟气流速进一步下降，其中部分相对粒径大一些的粉尘也在重力作用下落下，此时烟气对设备表面的磨蚀程度下降。

除尘器的过滤室外部保温层的好坏确定了其腐蚀状况，若此处保温层破坏或未达到保温要求，则内部温度下降至烟气露点以上，此时会有冷凝水产生，冷凝水可溶解烟气中酸性气体及进除尘器前加入的碱性物质，烟气中一些小分子的有机物也会凝结为液体，此时对除尘器的腐蚀就会比较严重。建议采用志盛威华ZS-1041烟气防腐涂料或ZS-1032耐强氧化防腐涂料对除尘器中箱体壁及滤袋骨架进行防腐。

对于过滤室保温层，可ZS-1耐高温隔热保温涂料，导热系数仅0.03W/m.K，可使涂层轻松实现隔热。ZS-1涂层能有效抑制热传导、屏蔽热辐射，可抑制高温热量或低温冷量的散失，实现保温率可达90％左右。ZS-1耐高温保温隔热涂料中空心陶瓷微珠含量达到了80%以上，而且陶瓷微珠体积都在80目以上。空心陶瓷微珠腔体内的空气在受热后不产生热对流，且在加热后陶瓷微珠之间由于空隙非常小也很难产生热对流。即便在有温差的情况下依然没有热对流，减弱了热传导，热反射节能材料作为辅助，加上纯无机材料作为涂层的支撑，打造了ZS-1高温保温隔热涂料涂层就形成了以静态空气和无机材料组成的绝热屏蔽层，涂料涂层的导热系数接近真空导热系数，导热系数低，隔热保温效果好。

3.3 洁净室或净气室

布袋除尘器采用脉冲式反冲气的清灰装置，定时或定压差通入常温的压缩空气反吹布袋来吹掉布袋上的积灰，进而实现连续工作。正是由于定时或定压差通入的常温空气，会和净气室内的烟气进行换热，会使得净气室烟气温度整体降低，尤其是反冲管表面、反冲管与除尘器连接处的温度更是会大幅度降低，形成冷凝水，冷凝水吸收烟气中酸性气体及进除尘器前加入的碱性物质产生酸液或碱液，会发生酸碱腐蚀。此外烟气中一些小分子的有机物遇冷也会凝结为液滴，此处是整个除尘器中更严重的部位。建议采用志盛威华ZS-1032耐强氧化防腐涂料做防腐层。

ZS-1032耐强氧化防腐涂料简介：

ZS-1032耐强氧化防腐涂料，该涂料采用聚四氟乙烯、重晶石、鳞片状石墨烯等材料，经高温钝化螯合而成，固化后，惰性高，耐温达到250℃。聚四氟乙烯的化学性质较稳定，涂层致密性好，不易失去电子，可耐强酸、强碱。鳞片状石墨烯的规则排列形成层层覆盖，可延长腐蚀介质的渗透路径，使腐蚀介质很难渗透至基材表面，进而起到超强防腐效果。微米级重晶石的化学性质稳定且硬度高，高度分散于聚四氟乙烯网络中，使得涂层在高致密基础上增加了耐磨性。ZS-1032耐强氧化涂料，仅300mm就可达到常规防腐涂料的防护效果和防护周期。