Il ruolo dipoliacrilammide (PAM) nel processo di incenerimento dei rifiuti si concentra principalmente sul sistema di purificazione dei gas di fumo, in particolare nel sistema di desolfurazione semi-secco dei gas di fumo. La sua funzione principale è quella di agire come flocculante per migliorare l'efficienza di rimozione della polvere. Non partecipa direttamente al processo di combustione e non viene utilizzato per la solidificazione delle ceneri volanti (cioè il ruolo del cemento o degli agenti chelanti).

Ecco le funzioni specifiche, gli effetti e le fasi di applicazione diPAMin un impianto di incenerimento dei rifiuti:

Fase di applicazione: prima del collettore di polvere dopo il sistema di desolfurazione del reattore di essiccazione a spruzzo (SDA) o del sistema di desolfurazione del letto fluidizzato circolante (CFB)

Nel processo di desolfurazione semi-secca (questo è uno dei metodi di desolfurazione più comunemente utilizzati per l'incenerimento dei rifiuti), la slurry di calce viene atomizzata e spruzzata nel reattore, reagendo con i gas acidi (come SO) ₂, HCl, HF, ecc.) nel gas di fumo ad alta temperatura per formare particelle solide di sale (come CaCl) ₂, CaSO₃, CaSO₄) e calce non reagito.

Allo stesso tempo, il gas di fumo contiene anche una grande quantità di cenere volanti originali, particelle di carbonio non bruciate, composti di metalli pesanti e le particelle fine generate dalla reazione.

Queste particelle (in particolare le nuove particelle generate dalla reazione e la polvere di calce fine non reagita) sono di solito molto fine e difficili da catturare in modo efficiente da attrezzature di rimozione della polvere successive (come collettori di polvere tipo sacchetto o precipitatori elettrostatici).

Funzione principale: Flocculazione

La poliacrilammide (di solito PAM anionica) viene diluita ed iniettata nel fumo o nel reattore tra l'uscita della torre di reazione e l'ingresso del collettore di polveri a una concentrazione molto bassa (livello di ppm).

Il PAM è un polimero a catena lunga. I gruppi attivi sulla sua catena molecolare (come i gruppi ammide) possono adsorbere più particelle di polvere fine attraverso effetti di ponteggio e neutralizzazione della carica (principalmente la carica negativa del PAM anionico interagisce con le aree cariche positivamente sulla superficie delle particelle).

Le particelle adsorbite si avvicinano e si aggregano per formare floccoli più grandi. Questo processo si chiama flocculazione.

Effetti principali:

Migliorare significativamente l'efficienza di rimozione della polvere: questo è l'effetto più importante. I floccoli più grandi formati dopo la flocculazione PAM hanno una velocità di sedimentazione e un'inerzia significativamente aumentate, rendendoli più facili da rimuovere in modo efficiente da successivi collettori di polvere tipo sacco (intercettazione sacco filtro) o collettori di polvere elettrostatici (caricati e quindi catturati dagli elettrodi). Ciò riduce direttamente la concentrazione di emissioni di polvere (particelle) nei gas di fumo.

Migliorare le prestazioni del sacco filtrante (per i collettori di polvere tipo sacco):

Dopo aver formato floccoli più grandi, lo strato di polvere (torta di filtro) formato sulla superficie del sacchetto di filtro ha una migliore permeabilità all'aria, riducendo la resistenza alla filtrazione.

Si riduce la possibilità che particelle fine penetrino nel materiale filtrante o blocchino i pori del materiale filtrante, il che aiuta a prolungare la vita del sacco filtrante.

Lo strato di polvere formato è più facile da pulire, migliorando l'efficienza di pulizia.

Migliorare l'efficienza di rimozione degli acidi (indirettamente): le particelle di calce non reagite catturate dalla flocculazione riducono la quantità di essi che fuggono con i gas di fumo. La calce catturata nello strato di polvere sulla superficie del sacchetto filtrante del collettore di polvere tipo sacchetto può continuare a reagire con il gas acido che penetra (reazione secondaria sulla superficie del sacchetto filtrante), migliorando ulteriormente l'efficienza complessiva di rimozione dell'acido.

Ridurre l'usura dell'attrezzatura: ridurre al minimo l'usura di attrezzature successive come il ventilatore a scorrimento indutto da particelle fine.

Migliorare le proprietà delle ceneri volanti (potenziale): Le particelle più grandi formate dalla flocculazione possono causare determinati cambiamenti nelle proprietà fisiche delle ceneri volanti (come la distribuzione delle dimensioni delle particelle e la fluidità), ma questo di solito non è lo scopo principale.

Punti di applicazione:

Selezione del tipo: la poliacrilammide anionica è comunemente utilizzata nella purificazione dei gas di fumo di incenerimento dei rifiuti. Ciò perché le particelle di polvere (ceneri volanti, prodotti di reazione) nei gas di fumo spesso portano cariche positive deboli in determinate condizioni (soprattutto in sistemi semi-secchi), e il PAM anionico raggiunge una flocculazione efficace attraverso la neutralizzazione della carica e l'azione di ponteggio. Il PAM cationico è comunemente utilizzato nel trattamento delle acque, ma è meno utilizzato nella flocculazione dei gas di fumo. Il tipo non ionico è talvolta utilizzato in situazioni specifiche.

Punto di iniezione: deve essere dopo la torre di reazione e prima del collettore di polvere. Di solito viene iniettato all'uscita dei gas di fumo della torre di reazione o in una camera di reazione di umidificazione / attivazione dedicata. Il punto di iniezione richiede una turbolenza sufficiente per garantire la completa miscelazione della soluzione PAM con il gas di fumo.

Concentrazione di iniezione: il dosaggio è molto piccolo, di solito al livello di ppm. Sono necessari sistemi di misurazione e diluizione precisi. L'iniezione eccessiva può portare ad incollaggio della parete, blocco o diminuzione dell'effetto.

Dissoluzione e maturazione: PAM richiede un dispositivo di dissoluzione dedicato (come un serbatoio di maturazione) per la dissoluzione approfondita e la "maturazione" (permettendo alle catene molecolari di estendersi completamente), al fine di ottenere il miglior effetto di flocculazione. Una scarsa dissoluzione porterà a blocchi di gel a forma di "occhio di pesce", con scarse prestazioni e inclini all'intasamento degli ugelli della condotta.

Collaborazione con altri agenti: la flocculazione PAM viene solitamente utilizzata in combinazione con slurry di calce (deacidificante), carbone attivo (diossine adsorbenti/ 重金属)， ecc., per raggiungere congiuntamente l'obiettivo di purificazione dei gas di fumo. Riassunto:

Nel processo di incenerimento dei rifiuti, la poliacrilammide (PAM) viene utilizzata principalmente nell'ultima parte del sistema di purificazione dei gas di fumo (dopo la desolfurazione e prima della rimozione della polvere), fungendo da flocculante efficiente. Ciò viene raggiunto coagulando le particelle di polvere fine (comprese le ceneri volanti, i prodotti della reazione di desolfurazione, la calce non reagita, ecc.) in particelle più grandi, migliorando significativamente l'efficienza di cattura dei successivi collettori di polvere (in particolare i collettori di polvere di tipo sacchetto), riducendo così efficacemente le emissioni di particelle e migliorando indirettamente l'effetto di desolfurazione e le prestazioni dei sacchetti di filtro. Il suo utilizzo è minimo ma il suo effetto è cruciale. È una delle misure ausiliarie importanti per garantire che i gas di fumo degli impianti di incenerimento dei rifiuti soddisfino le norme (in particolare per il controllo della concentrazione di particelle). Non partecipa al processo di combustione e non viene utilizzato per il trattamento finale di solidificazione delle ceneri volanti.