专利名称：生活垃圾焚烧烟气中二噁英收集方法
技术领域：
本发明涉及一种收集方法，特别涉及生活垃圾焚烧烟气中二恶英收集方法。
背景技术：
二恶英类是多氯代二苯并对二恶英(P⑶Ds)和多氯代二苯并呋喃(P⑶Fs)的统 称，主要来源于城市生活垃圾、医疗垃圾和电子垃圾的处理过程中产生的二次污染物。通常 燃烧过程中二恶英类物质的形成有两方面的原因一方面是混入垃圾中的二恶英类物质， 另一方面是垃圾焚烧过程中产生的二恶英类物质，而焚烧过程中二恶英主要存在于烟尘和 烟气中。在危害上，二恶英不仅可以引起免疫系统损害和生殖障碍，还被认为具有很强的致 癌性，即使微量也对人类危害极大。因此采集和分析固定污染源废气中含有二恶英和/或 呋喃成分的化合物，对改善空气质量和防止大气污染是极其重要的。欧洲标准prEN 1948规定了三种二恶英的采样和分析方法过滤/冷凝法、稀释 法、冷法处理。中国目前尚未发现有自主知识产权的二恶英采样方法。在一些发达国家中， 如美国，德国，日本，意大利等都已经有了比较成熟的二恶英采样设备，使用的技术大同小 异，但都比较本地化，对流动性采样显得笨重，不能很好地适应中国的国情，而且由于技术 封锁、价格昂贵以及设备的后期维修服务周期长等种种因素，限制了中国二恶英类监测工 作的开展。因此，研究和开发具有自由知识产权的二恶英类物质收集装置，对于准确分析生 活垃圾等焚烧过程二恶英的含量和开展二恶英合成机理的研究具有重要的实际意义和支 撑作用。

发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种可以充分吸收烟气中的二恶 英，提高烟尘烟气中二恶英的富集效率、减少二恶英采样误差并可以提高二恶英监测精度 的生活垃圾焚烧烟气中二恶英收集方法。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是生活垃圾焚烧烟气中二恶英收集方法，它包括以下步骤(1)使生活垃圾焚烧烟气依次通过第一级套管式换热器、滤筒和至少一级后处理 套管式换热器，进入滤筒的烟气温度控制在105_115°C ；(2)从最后一级处理套管式换热器流出的烟气依次通过其内装有正己烷洗净水的 正己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第 二缓冲瓶；所述的其内装有正己烷洗净水的正己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻 璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓冲瓶用连接管管连接并放置于冰水混合物 中；(3)采用真空泵将经过第二缓冲瓶的烟气抽出得到符合排放标准的排放尾气；(4)用洗气瓶中的甲苯溶液清洗第一级套管式换热器的换热套管内壁，并收集清 洗后的甲苯溶液；在第一级后处理套管式换热器下部设置收集瓶，接收烟气中冷凝产生的含二恶英类物质的凝结水，将含烟尘的滤筒、凝结水、树脂以及清洗过第一级套管式换热器 的换热套管内壁的甲苯作为最终采样样本。本发明的优点在于由于在树脂吸附处理的后部添加了甲苯溶液洗气过程以及甲 苯溶液清洗烟气过程，提高了二恶英的富集效率，使生活垃圾焚烧尾气中二恶英监测更为 精确。另外，采用本收集方法，降低了采样设备的造价，符合流动采样的要求，使二恶英类监 测更方便可靠。


附图是本发明的生活垃圾焚烧烟气中二恶英收集方法的流程示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的生活垃圾焚烧烟气中二恶英收集方法，它包括以下步骤(1)使生活垃 圾焚烧烟气依次通过第一级套管式换热器、滤筒和至少一级后处理套管式换热器，进入滤 筒的烟气温度控制在105-115°C; (2)从最后一级处理套管式换热器流出的烟气依次通过其 内装有正己烷洗净水的正己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻璃填充管、其内装有 甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓冲瓶；所述的其内装有正己烷洗净水的正己烷洗气瓶、第一缓 冲瓶、其内装有树脂的玻璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓冲瓶用连接管连 接并放置于冰水混合物14中，连接管可以采用聚四氟乙烯管；(3)采用真空泵将经过第二 缓冲瓶的烟气抽出得到符合排放标准的排放尾气；(4)用洗气瓶中的甲苯溶液清洗第一级 套管式换热器的换热套管内壁，并收集清洗后的甲苯溶液；在第一级后处理套管式换热器 下部设置收集瓶，接收烟气中冷凝产生的含二恶英类物质的凝结水，将含烟尘的滤筒、凝结 水、树脂以及清洗过第一级套管式换热器的的换热套管内壁甲苯作为最终采样样本。如附图所示的实现本发明方法的二恶英收集装置，它包括水槽7和至少两级依次 相连的套管式换热器1，第一级套管式换热器的进口 13与采样管路相连通，相邻的两级套 管式换热器中的前级套管式换热器的出口与后级套管式换热器的进口通过连接管路相连 通，每级套管式换热器的底部开有冷凝接口 10，在连接第一级套管式换热器的出口和第二 级套管式换热器的进口的连接管路上依次安装有第一温度计2和滤筒3，在所述的水槽内 依次装有正己烷洗气瓶5、第一缓冲瓶、玻璃填充管6、甲苯洗气瓶11和第二缓冲瓶并且所 述的水槽内相邻瓶(或管)的瓶腔间通过导管相连通。所述的至少两级依次相连的套管式 换热器中的最后一级套管式换热器的出口通过其上装有第二温度计4的进口管路与所述 的正己烷洗气瓶5的瓶腔相连通，所述的第二缓冲瓶的瓶腔与其上装有真空泵8和流量表9 的出口管路相连通。在安装有所述的滤筒的连接管路上设置有恒温装置。附图中11为冷 却水进口，12为冷却水出口。为提高对烟气中二恶英的过滤效率，优选的采用滤筒的颗粒物阻留效率 > 99.95%。所述的滤筒可以为玻璃纤维滤筒。树脂可以采用XAD-2树脂或吸附性能更好 的树脂。实施例1(1)使生活垃圾焚烧烟气依次通过第一级套管式换热器、滤筒和至少一级后处理套管式换热器，进入滤筒的烟气温度 控制在105°C ； (2)从最后一级处理套管式换热器流出 的烟气依次通过其内装有正己烷洗净水的正己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻 璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓冲瓶；所述的其内装有正己烷洗净水的正 己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二 缓冲瓶放置于冰水混合物14中；(3)采用真空泵将经过第二缓冲瓶的烟气抽出得到符合 排放标准的排放尾气；(4)用洗气瓶中的甲苯溶液清洗第一级套管式换热器的换热套管内 壁，并收集清洗后的甲苯溶液；在第一级后处理套管式换热器下部设置收集瓶，接收烟气中 冷凝产生的含二恶英类物质的凝结水，将含烟尘的滤筒、凝结水、树脂以及清洗过第一级套 管式换热器的换热套管内壁甲苯作为最终采样样本。经测试，此工况下，甲苯溶液的清洗及玻璃纤维滤筒的阻留使粒径大于0.3um的 飞灰烟尘阻留率达到了 99. 96%，特别是高效阻留了粒径小于1. 35um的富含二恶英的烟尘 颗粒。通过添加采样内标检测，采样内标的回收率达到了 85 %，满足国标规定的平均回收率 70% 130%的范围。实施例2(1)使生活垃圾焚烧烟气依次通过第一级套管式换热器、滤筒和至少一级后处理 套管式换热器，进入滤筒的烟气温度控制在115°C ； (2)从最后一级处理套管式换热器流出 的烟气依次通过其内装有正己烷洗净水的正己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻 璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓冲瓶；所述的其内装有正己烷洗净水的正 己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二 缓冲瓶放置于冰水混合物14中；(3)采用真空泵将经过第二缓冲瓶的烟气抽出得到符合 排放标准的排放尾气；(4)用洗气瓶中的甲苯溶液清洗第一级套管式换热器的换热套管内 壁，并收集清洗后的甲苯溶液；在第一级后处理套管式换热器下部设置收集瓶，接收烟气中 冷凝产生的含二恶英类物质的凝结水，将含烟尘的滤筒、凝结水、树脂以及清洗过第一级套 管式换热器的的换热套管内壁甲苯作为最终采样样本。经测试，此工况下，甲苯溶液的清洗及玻璃纤维滤筒的阻留使粒径大于0.3um的 飞灰烟尘阻留率达到了 99. 96%，特别是高效阻留了粒径小于1. 35um的富含二恶英的烟尘 颗粒。通过添加采样内标检测，采样内标的回收率达到了 82 %，满足国标规定的平均回收率 70% 130%的范围。实施例3(1)使生活垃圾焚烧烟气依次通过第一级套管式换热器、滤筒和至少一级后处理 套管式换热器，进入滤筒的烟气温度控制在110°c ； (2)从最后一级处理套管式换热器流出 的烟气依次通过其内装有正己烷洗净水的正己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻 璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓冲瓶；所述的其内装有正己烷洗净水的正 己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二 缓冲瓶放置于冰水混合物14中；(3)采用真空泵将经过第二缓冲瓶的烟气抽出得到符合 排放标准的排放尾气；(4)用洗气瓶中的甲苯溶液清洗第一级套管式换热器的换热套管内 壁，并收集清洗后的甲苯溶液；在第一级后处理套管式换热器下部设置收集瓶，接收烟气中 冷凝产生的含二恶英类物质的凝结水，将含烟尘的滤筒、凝结水、树脂以及清洗过第一级套 管式换热器的换热套管内壁甲苯作为最终采样样本。
经 测试，此工况下，甲苯溶液的清洗及玻璃纤维滤筒的阻留使粒径大于0.3um的 飞灰烟尘阻留率达到了 99. 97%，特别是高效阻留了粒径小于1. 35um的富含二恶英的烟尘 颗粒。通过添加采样内标检测，采样内标的回收率达到了 87 %，满足国标规定的平均回收率 70% 130%的范围。
权利要求
1.生活垃圾焚烧烟气中二恶英收集方法，其特征在于它包括以下步骤(1)使生活垃圾焚烧烟气依次通过第一级套管式换热器、滤筒和至少一级后处理套管 式换热器，进入滤筒的烟气温度控制在105-115°c ；(2)从最后一级处理套管式换热器流出的烟气依次通过其内装有正己烷洗净水的正己 烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻璃填充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓 冲瓶；所述的其内装有正己烷洗净水的正己烷洗气瓶、第一缓冲瓶、其内装有树脂的玻璃填 充管、其内装有甲苯的甲苯洗气瓶和第二缓冲瓶用连接管连接并放置于冰水混合物中；(3)采用真空泵将经过第二缓冲瓶的烟气抽出得到符合排放标准的排放尾气；(4)用洗气瓶中的甲苯溶液清洗第一级套管式换热器的换热套管内壁，并收集清洗后 的甲苯溶液；在第一级后处理套管式换热器下部设置收集瓶，接收烟气中冷凝产生的含二 恶英类物质的凝结水，将含烟尘的滤筒、凝结水、树脂以及清洗过第一级套管式换热器的换 热套管内壁的甲苯作为最终采样样本。
全文摘要
本发明公开了生活垃圾焚烧烟气中二噁英收集方法，它包括以下步骤使生活垃圾焚烧烟气依次通过第一级套管式换热器、滤筒和至少一级后处理套管式换热器；从最后一级处理套管式换热器流出的烟气依次通过放置于冰水混合物中的正己烷洗气瓶、缓冲瓶、玻璃填充管、甲苯洗气瓶和缓冲瓶；用洗气瓶中的甲苯溶液清洗第一级套管式换热器的换热套管内壁，并收集清洗后的甲苯溶液；在第一级后处理套管式换热器下部设置收集瓶，接收烟气中冷凝产生的含二噁英类物质的凝结水，将含烟尘的滤筒、凝结水、树脂以及清洗过第一级套管式换热器的换热套管内壁的甲苯作为最终采样样本。采用本方法提高了二噁英的富集效率，使生活垃圾焚烧尾气中二噁英监测更为精确。
文档编号G01N1/28GK102000443SQ20101053327
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者孙敬龙, 杜丹, 杨国利, 王明辉, 王芳超, 郝夙枫, 马洪亭 申请人:天津大学