Rolapoliakrylamid (PAM) w procesie spalania odpadów koncentruje się głównie na systemie oczyszczania gazów spalinowych, zwłaszcza w półsuchym systemie odsiarkowania gazów spalinowych. Jego podstawową funkcją jest działanie jako flokulant w celu zwiększenia wydajności usuwania pyłu. Nie bierze bezpośrednio udziału w procesie spalania i nie jest stosowany do utwardzania popiołu lotnego (tj. roli cementu lub środków chelatowych).

Oto konkretne funkcje, efekty i etapy zastosowaniaPAMw spalalni odpadów:

Etap zastosowania: przed kolektorem pyłu po systemie odsiarkowania reaktora suszenia natryskowego (SDA) lub układu odsiarkowania krążącego łoża płynnego (CFB)

W procesie półsuchej odsiarkowania (jest to jedna z najczęściej stosowanych metod odsiarkowania do spalania odpadów), szlama wapienna jest rozpylana i rozpylana do reaktora, reagując z gazami kwaśnymi (takimi jak SO) ₂, HCl, HF itp.) w wysokotemperaturowych gazach spalinowych w celu utworzenia stałych cząstek soli (takich jak CaCl) ₂, CaSO₃, CaSO₄) i niereagowane wapno.

Jednocześnie gazy spalinowe zawierają również dużą ilość oryginalnego popiołu latającego, niepalonych cząstek węgla, związków metali ciężkich oraz drobnych cząstek generowanych w wyniku reakcji.

Cząstki te (zwłaszcza nowe cząstki wytworzone w wyniku reakcji i niereagowany drobny proszek wapna) są zazwyczaj bardzo drobne i trudne do efektywnego przechwytywania przez późniejsze urządzenia do usuwania pyłu (takie jak kolektory pyłu typu torba lub osadniki elektrostatyczne).

Funkcja podstawowa: Flokulacja

Poliakrylamid (zazwyczaj anionowy PAM) jest rozcieńczony i wstrzykiwany do dymu lub reaktora między wyjściem wieży reakcyjnej a wejściem kolektora pyłu w bardzo niskim stężeniu (poziom ppm).

PAM to polimer o długim łańcuchu. Grupy aktywne na jego łańcuchu cząsteczkowym (takie jak grupy amidowe) mogą adsorbować wiele drobnych cząstek pyłu poprzez efekty neutralizacji mostu i ładunku (głównie ujemny ładunek anionowego PAM oddziałuje z dodatnie naładowanymi obszarami na powierzchni cząstek).

Cząstki adsorbowane zbliżają się i zgromadzają się, tworząc większe floccules. Proces ten nazywa się flokulacją.

Główne efekty:

Znacznie poprawić wydajność usuwania pyłu: jest to najważniejszy efekt. Większe flokuły utworzone po flokulacji PAM mają znacznie zwiększoną prędkość osadzania i bezczynność, co ułatwia ich skuteczne usunięcie przez kolejne kolektory pyłu typu torba (przechwytywanie torby filtracyjnej) lub kolektory pyłu elektrostatycznego (naładowane, a następnie przechwytywane przez elektrody). To bezpośrednio zmniejsza stężenie emisji pyłu (cząstek stałych) w gazach spalinowych.

Poprawa wydajności worka filtracyjnego (dla kolektorów pyłu typu worka):

Po utworzeniu większych flokulek warstwa pyłu (ciasto filtracyjne) utworzona na powierzchni worka filtracyjnego ma lepszą przepuszczalność powietrza, zmniejszając odporność na filtrację.

Zmniejsza się możliwość przenikania drobnych cząstek do materiału filtracyjnego lub blokowania porów materiału filtracyjnego, co pomaga przedłużyć żywotność worka filtracyjnego.

Utworzona warstwa pyłu jest łatwiejsza do czyszczenia, poprawiając efektywność czyszczenia.

Poprawa wydajności usuwania kwasów (pośrednio): Niezareagowane cząstki wapna przechwytywane przez flokulację zmniejszają ich ilość, która ucieka z gazami spalinowymi. Chwycone wapno w warstwie pyłu na powierzchni worka filtracyjnego kolektora pyłu typu worka może nadal reagować z gazem kwasowym, który przenika (reakcja wtórna na powierzchni worka filtracyjnego), dalszym poprawieniem ogólnej wydajności usuwania kwasu.

Zmniejszenie zużycia sprzętu: Minimalizacja zużycia kolejnego sprzętu, takiego jak indukowany wentylator przeciągowy przez drobne cząstki.

Poprawa właściwości popiołu latającego (potencjał): większe cząsteczki utworzone przez flokulację mogą powodować pewne zmiany w właściwościach fizycznych popiołu latającego (takich jak rozkład wielkości cząsteczek i płynność), ale zazwyczaj nie jest to główny cel.

Punkty zastosowania:

Wybór typu: Poliakrylamid anionowy jest powszechnie stosowany w oczyszczaniu gazów spalinowych spalania odpadów. Jest to dlatego, że cząstki pyłu (popioł lotny, produkty reakcji) w gazach spalinowych często noszą słabe ładunki dodatnie w określonych warunkach (zwłaszcza w systemach półsuchych), a anionowy PAM osiąga skuteczną flokulację poprzez neutralizację ładunku i działanie mostowe. PAM kationowy jest powszechnie stosowany w oczyszczaniu wody, ale jest mniej stosowany w flokulacji gazów spalinowych. Typ niejonowy jest czasami stosowany w konkretnych sytuacjach.

Punkt wtrysku: musi być po wieży reakcyjnej i przed kolektorem pyłu. Zazwyczaj jest wstrzykiwany na wylot gazów spalinowych wieży reakcyjnej lub w dedykowanej komorze reakcyjnej nawilżania / aktywacji. Punkt wtrysku wymaga wystarczającej turbulencji, aby zapewnić pełne mieszanie roztworu PAM z gazami spalinowymi.

Stężenie wtrysku: Dawka jest bardzo mała, zazwyczaj na poziomie ppm. Wymagane są precyzyjne systemy pomiaru i rozcieńczenia. Nadmierne wstrzykiwanie może prowadzić do klejenia ściany, zablokowania lub zmniejszenia skutku.

Rozpuszczanie i dojrzawanie: PAM wymaga dedykowanego urządzenia rozpuszczalnego (takiego jak zbiornik dojrzawania) do dokładnego rozpuszczania i "dojrzawania" (pozwalającego na pełne rozszerzenie łańcuchów cząsteczkowych), aby osiągnąć najlepszy efekt flokulacji. Słabe rozpuszczanie spowoduje bloki żelowe w kształcie "rybiego oka", o słabej wydajności i podatnych na zatkanie dysz rurociągowych.

Współpraca z innymi środkami: flokulacja PAM jest zazwyczaj stosowana w połączeniu z zawiesiną wapienną (odkwasniaczem), węglem aktywnym (adsorbującymi dioksyny/ 重金属)， itp., aby wspólnie osiągnąć cel oczyszczania gazów dymowych. Podsumowanie:

W procesie spalania odpadów poliakrylamid (PAM) jest stosowany głównie w tej drugiej części systemu oczyszczania gazów spalinowych (po odsiarkowaniu i przed usuwaniem pyłu), służąc jako wydajny flokulant. Osiąga to poprzez koagulację drobnych cząstek pyłu (w tym popiołu latającego, produktów reakcji odsiarkowania, niereagowanego wapna itp.) w większe cząsteczki, znacznie zwiększając wydajność przechwytywania kolejnych kolektorów pyłu (zwłaszcza kolektorów pyłu typu worka), skutecznie zmniejszając tym samym emisję cząstek stałych i pośrednio poprawiając efekt odsiarkowania i wydajność worków filtracyjnych. Jego użycie jest minimalne, ale jego efekt jest kluczowy. Jest to jeden z ważnych środków pomocniczych w celu zapewnienia, aby gazy spalinowe pochodzące z spalalni odpadów spełniały normy (zwłaszcza w zakresie kontroli stężenia cząstek stałych). Nie bierze udziału w procesie spalania i nie jest stosowany do końcowej obróbki utwardzenia popiołu lotnego.