Vai trò củapolyacrylamide (PAM) trong quá trình đốt chất thải chủ yếu tập trung vào hệ thống thanh lọc khí khói, đặc biệt là trong hệ thống khử lưu huỳnh khí khói bán khô. Chức năng cốt lõi của nó là hoạt động như một chất flocculant để tăng cường hiệu quả loại bỏ bụi. Nó không trực tiếp tham gia vào quá trình đốt cháy và không được sử dụng để làm cứng tro bay (đó là vai trò của xi măng hoặc các chất chelating).

Dưới đây là các chức năng cụ thể, hiệu ứng và giai đoạn ứng dụng củaPAMtrong nhà máy đốt chất thải:

Giai đoạn ứng dụng: Trước khi bộ thu bụi sau khi hệ thống khử lưu huỳnh của lò phản ứng sấy phun (SDA) hoặc hệ thống khử lưu huỳnh giường lưu thông (CFB)

Trong quá trình khử lưu huỳnh bán khô (đây là một trong những phương pháp khử lưu huỳnh được sử dụng phổ biến nhất để đốt chất thải), bùn vôi được nguyên tử hóa và phun vào lò phản ứng, phản ứng với các khí axit (chẳng hạn như SO). ₂, HCl, HF, v.v.) trong khí khói nhiệt độ cao để hình thành các hạt muối rắn (chẳng hạn như CaCl) ₂, CaSO₃, CaSO₄) và vôi không phản ứng.

Đồng thời, khí khói cũng chứa một lượng lớn tro bay ban đầu, các hạt carbon chưa cháy, các hợp chất kim loại nặng và các hạt mịn được tạo ra từ phản ứng.

Những hạt này (đặc biệt là các hạt mới được tạo ra từ phản ứng và bột vôi mịn chưa phản ứng) thường rất mịn và khó để bắt được một cách hiệu quả bởi thiết bị loại bỏ bụi tiếp theo (chẳng hạn như bộ thu bụi loại túi hoặc bộ trầm tĩnh điện).

Chức năng cốt lõi: Tụ thể

Polyacrylamide (thường là PAM anion) được pha loãng và tiêm vào ống khói hoặc lò phản ứng giữa đầu ra của tháp phản ứng và đầu vào của bộ thu bụi ở nồng độ rất thấp (ppm).

PAM là một polymer chuỗi dài. Các nhóm hoạt động trên chuỗi phân tử của nó (chẳng hạn như nhóm amide) có thể hấp thụ nhiều hạt bụi mịn thông qua các hiệu ứng trung lập cầu nối và điện tích (chủ yếu là điện tích âm của PAM anion tương tác với các khu vực có điện tích dương trên bề mặt hạt).

Các hạt hấp thụ đến gần hơn và tổng hợp để hình thành các hạt lớn hơn. Quá trình này được gọi là flocculation.

Hiệu ứng chính:

Cải thiện đáng kể hiệu quả loại bỏ bụi: Đây là hiệu ứng quan trọng nhất. Các hạt lớn hơn được hình thành sau khi PAM hạt có tốc độ định cư và inertia tăng đáng kể, làm cho chúng dễ dàng hơn để được loại bỏ hiệu quả bởi các bộ thu bụi loại túi tiếp theo (chặn túi lọc) hoặc bộ thu bụi tĩnh điện (được sạc và sau đó được bắt bởi các điện cực). Điều này trực tiếp làm giảm nồng độ phát thải bụi (hạt) trong khí khói.

Cải thiện hiệu suất túi lọc (cho bộ thu bụi loại túi):

Sau khi hình thành các hạt lớn hơn, lớp bụi (bánh lọc) được hình thành trên bề mặt túi lọc có độ thấm không khí tốt hơn, làm giảm khả năng chống lọc.

Khả năng các hạt mịn thâm nhập vật liệu lọc hoặc chặn lỗ chân lông vật liệu lọc được giảm, giúp kéo dài tuổi thọ của túi lọc.

Lớp bụi được hình thành dễ dàng hơn để làm sạch, cải thiện hiệu quả làm sạch.

Cải thiện hiệu quả loại bỏ axit (gián tiếp): Các hạt vôi không phản ứng được thu được bằng cách đóng gót làm giảm lượng chúng thoát khỏi khí khói. Vốt bắt trong lớp bụi trên bề mặt túi lọc của bộ thu bụi loại túi có thể tiếp tục phản ứng với khí axit xâm nhập (phản ứng thứ cấp trên bề mặt túi lọc), cải thiện hiệu quả loại bỏ axit tổng thể.

Giảm mòn thiết bị: Giảm mòn thiết bị tiếp theo như quạt rút ra do các hạt mịn.

Cải thiện tính chất tro bay (tiềm năng): Các hạt lớn hơn được hình thành bởi sự tụ hợp có thể gây ra một số thay đổi trong các tính chất vật lý của tro bay (chẳng hạn như phân phối kích thước hạt và độ lỏng), nhưng đây thường không phải là mục đích chính.

Điểm ứng dụng:

Lựa chọn loại: Anionic polyacrylamide thường được sử dụng trong việc thanh lọc khí khói đốt thải. Điều này là bởi vì các hạt bụi (tro bay, sản phẩm phản ứng) trong khí khói thường mang điện tích dương yếu trong một số điều kiện nhất định (đặc biệt là trong các hệ thống bán khô), và PAM anion đạt được sự tụ hợp hiệu quả thông qua việc trung lập điện tích và hành động cầu. Cationic PAM thường được sử dụng trong xử lý nước, nhưng ít được sử dụng trong khí khói. Loại không ion đôi khi được sử dụng trong các tình huống cụ thể.

Điểm tiêm: Nó phải là sau tháp phản ứng và trước bộ thu bụi. Nó thường được tiêm tại đầu ra khí khói của tháp phản ứng hoặc trong một buồng phản ứng làm ẩm / kích hoạt chuyên dụng. Điểm tiêm đòi hỏi sự biến động đủ để đảm bảo sự trộn trộn đầy đủ của dung dịch PAM với khí khói.

Nồng độ tiêm: Liều lượng là rất nhỏ, thường ở mức ppm. Các hệ thống đo lường và pha loãng chính xác là cần thiết. Tiêm quá mức có thể dẫn đến dính tường, tắc nghẽn hoặc giảm hiệu quả.

Hòa tan và trưởng thành: PAM đòi hỏi một thiết bị hòa tan chuyên dụng (chẳng hạn như một bể trưởng thành) để hòa tan triệt để và "trưởng thành" (cho phép các chuỗi phân tử mở rộng đầy đủ), để đạt được hiệu ứng tụ nhất. Hòa tan kém sẽ dẫn đến các khối gel hình dạng "mắt cá", với hiệu suất kém và dễ bị tắc nghẽn của vòi phun đường ống.

Hợp tác với các tác nhân khác: PAM flocculation thường được sử dụng kết hợp với bùn vôi (chất khử axit), than hoạt tính (hấp thụ dioxin/ 重金属)， vv, để cùng đạt được mục tiêu thanh lọc khí khói. Tóm tắt:

Trong quá trình đốt chất thải, polyacrylamide (PAM) chủ yếu được sử dụng trong phần cuối của hệ thống thanh lọc khí khói (sau khi khử lưu huỳnh và trước khi loại bỏ bụi), đóng vai trò như một chất flocculant hiệu quả. Nó đạt được điều này bằng cách đông đông các hạt bụi mịn (bao gồm tro bay, các sản phẩm phản ứng khử lưu huỳnh, vôi chưa phản ứng, v.v.) thành các hạt lớn hơn, nâng cao đáng kể hiệu quả thu thập của bộ thu bụi tiếp theo (đặc biệt là bộ thu bụi loại túi), do đó giảm hiệu quả phát thải hạt và gián tiếp cải thiện hiệu ứng khử lưu huỳnh và hiệu suất của túi lọc. Việc sử dụng của nó là tối thiểu nhưng hiệu quả của nó là rất quan trọng. Đó là một trong những biện pháp phụ trợ quan trọng để đảm bảo rằng khí khói từ các nhà máy đốt chất thải đáp ứng các tiêu chuẩn (đặc biệt là để kiểm soát nồng độ hạt). Nó không tham gia vào quá trình đốt cháy và không được sử dụng để xử lý cứng rắn cuối cùng của tro bay.