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激光氣體分析系統(tǒng)在污泥干化焚燒工藝過(guò)程中的應(yīng)用
2023.08.09
       污泥處理方式主要有厭氧消化、干化填埋、干化焚燒等技術(shù)，其中污泥干化焚燒占地小、處理快速、處理量大，可最大程度地實(shí)現(xiàn)“減量化、資源化、無(wú)害化”，為國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家所主要采用。同時(shí)國(guó)內(nèi)發(fā)達(dá)城市已將該工藝作為主要處理方式。
一、了解污泥干化焚燒工藝
       污泥干化：污泥干化又稱(chēng)污泥脫水，是指通過(guò)滲濾或蒸發(fā)等作用，從污泥中去除大部分含水量的過(guò)程。
       污泥焚燒：
       污泥焚燒是利用焚燒爐在有氧條件下高溫氧化污泥中的有機(jī)物，使污泥完全礦化為少量灰燼的處置方式。

       污泥干化焚燒不僅可充分利用污泥中熱量，使污泥達(dá)到最大程度的減容，還能在焚燒過(guò)程中殺滅所有的病菌、病原體，同時(shí)使有毒、有害的有機(jī)殘余物被氧化分解。
污泥干化-焚燒工藝流程：

       1. 脫水污泥由運(yùn)泥車(chē)運(yùn)至污泥接收倉(cāng)；
       2. 脫水污泥被輸送至干化器，通過(guò)直接與熱煙氣接觸，在干化器內(nèi)實(shí)現(xiàn)加熱和干化；經(jīng)干化后的物料與一定比例的輔助燃料充分混合后進(jìn)入立式清潔焚燒爐焚燒，干化后的尾氣經(jīng)尾氣處理系統(tǒng)清潔凈化后，無(wú)煙潔凈排放；
       3. 干化后污泥進(jìn)入立式清潔焚燒爐進(jìn)行焚燒處理，焚燒后形成的炭化物在燃燒過(guò)程中逐漸向立式清潔焚燒爐中心移動(dòng)，徹底完成焚燒的灰渣經(jīng)由多孔管吹出的空氣得到冷卻，最終從處于中心部位的灰渣排出口排出。焚燒產(chǎn)生的熱煙氣調(diào)溫后，迅速地回到轉(zhuǎn)子干化器，熱量循環(huán)利用，對(duì)污泥進(jìn)行加熱干化；

       4. 焚燒產(chǎn)生的灰渣集中至灰渣收集倉(cāng)，裝車(chē)外運(yùn)進(jìn)行綜合利用。

污泥干化焚燒工藝氣：

       污泥干化焚燒工藝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生H2S、CH4、CO、NH3、HF、SO2、NOx等氣體，我們需要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保障車(chē)間安全、監(jiān)測(cè)處理后的尾氣是否滿足排放標(biāo)準(zhǔn)等。

二、污泥焚燒處理技術(shù)主要特點(diǎn)：
       (1) 污泥焚燒處理技術(shù)可迅速、有效地使污泥得到無(wú)菌化和減量化的目的，其產(chǎn)物為無(wú)菌、無(wú)臭的無(wú)機(jī)殘?jiān)?，含水率為零．其中多環(huán)芳烴類(lèi)污染物不復(fù)存在，其他有機(jī)污染物含量出幾乎為零(重金屬離子不能被有效去除，沉積物、煤灰中)，其體積大為縮小，且在惡劣的天氣條件下不需存儲(chǔ)設(shè)備，使污泥最終處置極為便利。
       (2) 污泥能滿足熱能自持的需要，使焚燒法處置可能是經(jīng)濟(jì)有效的。
       (3) 污泥焚燒處理技術(shù)燃燒產(chǎn)物可以有效進(jìn)行后續(xù)的處理與處置。從焚燒的產(chǎn)物來(lái)看，干污泥顆?？捎米霭l(fā)電廠燃料的摻和料，也可通過(guò)干餾提取焦油、焦炭、燃料油和燃?xì)獾?；污泥焚燒灰可做水泥添加劑、污泥磚、污泥陶粒等建筑材料；污泥細(xì)菌蛋門(mén)可制造蛋白塑料、膠合生化纖維板等；污泥氣可用做燃料，還可制造四氯化碳、氫氰酸、有機(jī)玻璃樹(shù)脂、甲醛等化工產(chǎn)品；污泥灰也可以作為混凝土混料的細(xì)填料。
       (4)污泥焚燒處理技術(shù)可以從廢氣中獲得剩余能量，用來(lái)發(fā)電。在脫水污泥中加入引燃劑、催化劑、疏松劑和同硫劑等添加劑制成合成燃料，該合成燃料可用于工業(yè)和生活鍋爐，燃燒穩(wěn)定，熱工測(cè)試和環(huán)保測(cè)試良好，是污泥有效利的一種理想途徑。
三、激光氣體分析系統(tǒng)的應(yīng)用
       污泥干化焚燒工藝過(guò)程中，可以使用天禹智控的激光氣體分析系統(tǒng)，同時(shí)在線監(jiān)測(cè)污泥干化焚燒工藝中產(chǎn)生的H2S、HF、HCl等氣體的體積濃度同時(shí)輸出熱值。

       預(yù)處理系統(tǒng)采用熱濕法設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、不受背景氣體干擾、非接觸式光學(xué)測(cè)量等特點(diǎn)，為實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反映逃逸氨的變化提供了可靠保證。

產(chǎn)品特點(diǎn)
       ● 采用熱濕取樣方法，不受現(xiàn)場(chǎng)安裝條件的限制，適用性廣，使用和維護(hù)簡(jiǎn)單；
       ● 可靠的長(zhǎng)光程加熱氣室設(shè)計(jì)；
       ● 超低濃度測(cè)量，分辨率可達(dá)0.1ppm；
       ● 高溫取樣，涂層氣室，取樣損失小于0.1ppm/米；

       ● 免標(biāo)定設(shè)計(jì)，維護(hù)簡(jiǎn)單，使用成本低；

系統(tǒng)原理：

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）技術(shù)
       1.可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）該技術(shù)主要是利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的窄線寬和波長(zhǎng)隨注入電流改變的特性實(shí)現(xiàn)對(duì)分子的單個(gè)或幾個(gè)距離很近很難分辨的吸收線進(jìn)行測(cè)量。
       2.可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜原理TDLAS通常是用單一窄帶的激光頻率掃描一條獨(dú)立的氣體吸收線。為了實(shí)現(xiàn)高的選擇性，分析一般在低壓下進(jìn)行，這時(shí)吸收線不會(huì)因?yàn)閴毫Χ訉挕＿@種測(cè)量方法是Hinkley和Reid提出的，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為了靈敏 和常用的大氣中痕量氣體的監(jiān)測(cè)技術(shù)。
       3.可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜的主要特點(diǎn):
       (1) 高選擇性，高分辨率的光譜技術(shù)，由于分子光譜的“指紋”特征，它不受其它氣體的干擾。這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢(shì)。
       (2) 它是一種對(duì)所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術(shù)，同樣的儀器可以方便的改成測(cè)量其它組分的儀器，只需要改變激光器和標(biāo)準(zhǔn)氣。由于這個(gè)特點(diǎn)，很容易就能將其改成同時(shí)測(cè)量多組分的儀器。

       (3) 它具有速度快，靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。在不失靈敏度的情況下，其時(shí)間分辨率可以在ms量級(jí)。應(yīng)用該技術(shù)的主要領(lǐng)域有：分子光譜研究、工業(yè)過(guò)程監(jiān)測(cè)控制、燃燒過(guò)程診斷分析、發(fā)動(dòng)機(jī)效率和機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣測(cè)量、爆炸檢測(cè)、大氣中痕量污染氣體監(jiān)測(cè)等。


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