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激光氣體分析系統在污泥干化焚燒工藝過程中的應用
點擊次數：49 發布時間：2023/8/9 16:26:18
污泥處理方式主要有厭氧消化、干化填埋、干化焚燒等技術，其中污泥干化焚燒占地小、處理快速、處理量大，可大程度地實現“減量化、資源化、無害化”，為國外發達國家所主要采用。同時國內發達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：污泥干化又稱污泥脫水，是指通過滲濾或蒸發等作用，從污泥中去除大部分含水量的過程。
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物，使污泥完全礦化為少量灰燼的處置方式。
1. 脫水污泥由運泥車運至污泥接收倉；
2. 脫水污泥被輸送至干化器，通過直接與熱煙氣接觸，在干化器內實現加熱和干化；經干化后的物料與一定比例的輔助燃料充分混合后進入立式清潔焚燒爐焚燒，干化后的尾氣經尾氣處理系統清潔凈化后，無煙潔凈排放；
3. 干化后污泥進入立式清潔焚燒爐進行焚燒處理，焚燒后形成的炭化物在燃燒過程中逐漸向立式清潔焚燒爐中心移動，徹底完成焚燒的灰渣經由多孔管吹出的空氣得到冷卻，終從處于中心部位的灰渣排出口排出。焚燒產生的熱煙氣調溫后，迅速地回到轉子干化器，熱量循環利用，對污泥進行加熱干化；
(1) 污泥焚燒處理技術可迅速、有效地使污泥得到無菌化和減量化的目的，其產物為無菌、無臭的無機殘渣，含水率為零．其中多環芳烴類污染物不復存在，其他有機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設備，使污泥終處置為便利。
(2) 污泥能滿足熱能自持的需要，使焚燒法處置可能是經濟有效的。
(3) 污泥焚燒處理技術燃燒產物可以有效進行后續的處理與處置。從焚燒的產物來看，干污泥顆�？捎米霭l電廠燃料的摻和料，也可通過干餾提取焦油、焦炭、燃料油和燃氣等；污泥焚燒灰可做水泥添加劑、污泥磚、污泥陶粒等建筑材料；污泥細菌蛋門可制造蛋白塑料、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、有機玻璃樹脂、甲醛等化工產品；污泥灰也可以作為混凝土混料的細填料。
(4)污泥焚燒處理技術可以從廢氣中獲得剩余能量，用來發電。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和生活鍋爐，燃燒穩定，熱工測試和環保測試良好，是污泥有效利的一種理想途徑。
三、激光氣體分析系統的應用
污泥干化焚燒工藝過程中，可以使用天禹智控的激光氣體分析系統，同時在線監測污泥干化焚燒工藝中產生的H2S、HF、HCl等氣體的體積濃度同時輸出熱值。
● 采用熱濕取樣方法，不受現場安裝條件的限制，適用性廣，使用和維護簡單；
● 可靠的長光程加熱氣室設計；
● 超低濃度測量，分辨率可達0.1ppm；
● 高溫取樣，涂層氣室，取樣損失小于0.1ppm/米；
1.可調諧半導體激光吸收光譜（TDLAS）該技術主要是利用可調諧半導體激光器的窄線寬和波長隨注入電流改變的特性實現對分子的單個或幾個距離很近很難分辨的吸收線進行測量。
2.可調諧半導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立的氣體吸收線。為了實現高的選擇性，分析一般在低壓下進行，這時吸收線不會因為壓力而加寬。這種測量方法是Hinkley和Reid提出的，現在已經發展成為了靈敏 和常用的大氣中痕量氣體的監測技術。
3.可調諧半導體激光吸收光譜的主要特點:
(1) 高選擇性，高分辨率的光譜技術，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勢。
(2) 它是一種對所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術，同樣的儀器可以方便的改成測量其它組分的儀器，只需要改變激光器和標準氣。由于這個特點，很容易就能將其改成同時測量多組分的儀器。
一、了解污泥干化焚燒工藝
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，使污泥達到大程度的減容，還能在焚燒過程中殺滅所有的病菌、病原體，同時使有毒、有害的有機殘余物被氧化分解。
污泥干化-焚燒工藝流程：
2. 脫水污泥被輸送至干化器，通過直接與熱煙氣接觸，在干化器內實現加熱和干化；經干化后的物料與一定比例的輔助燃料充分混合后進入立式清潔焚燒爐焚燒，干化后的尾氣經尾氣處理系統清潔凈化后，無煙潔凈排放；
3. 干化后污泥進入立式清潔焚燒爐進行焚燒處理，焚燒后形成的炭化物在燃燒過程中逐漸向立式清潔焚燒爐中心移動，徹底完成焚燒的灰渣經由多孔管吹出的空氣得到冷卻，終從處于中心部位的灰渣排出口排出。焚燒產生的熱煙氣調溫后，迅速地回到轉子干化器，熱量循環利用，對污泥進行加熱干化；
4. 焚燒產生的灰渣集中至灰渣收集倉，裝車外運進行綜合利用。
污泥干化焚燒工藝氣：污泥干化焚燒工藝過程中會產生H2S、CH4、CO、NH3、HF、SO2、NOx等氣體，我們需要對其進行監測，以保障車間安全、監測處理后的尾氣是否滿足排放標準等。
二、污泥焚燒處理技術主要特點：(2) 污泥能滿足熱能自持的需要，使焚燒法處置可能是經濟有效的。
(3) 污泥焚燒處理技術燃燒產物可以有效進行后續的處理與處置。從焚燒的產物來看，干污泥顆�？捎米霭l電廠燃料的摻和料，也可通過干餾提取焦油、焦炭、燃料油和燃氣等；污泥焚燒灰可做水泥添加劑、污泥磚、污泥陶粒等建筑材料；污泥細菌蛋門可制造蛋白塑料、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、有機玻璃樹脂、甲醛等化工產品；污泥灰也可以作為混凝土混料的細填料。
(4)污泥焚燒處理技術可以從廢氣中獲得剩余能量，用來發電。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和生活鍋爐，燃燒穩定，熱工測試和環保測試良好，是污泥有效利的一種理想途徑。
三、激光氣體分析系統的應用
預處理系統采用熱濕法設計，該系統具有靈敏度高、響應速度快、不受背景氣體干擾、非接觸式光學測量等特點，為實時準確地反映逃逸氨的變化提供了可靠保證。
產品特點● 采用熱濕取樣方法，不受現場安裝條件的限制，適用性廣，使用和維護簡單；
● 可靠的長光程加熱氣室設計；
● 超低濃度測量，分辨率可達0.1ppm；
● 高溫取樣，涂層氣室，取樣損失小于0.1ppm/米；
● 免標定設計，維護簡單，使用成本低；
系統原理：
可調諧半導體激光吸收光譜（TDLAS）技術2.可調諧半導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立的氣體吸收線。為了實現高的選擇性，分析一般在低壓下進行，這時吸收線不會因為壓力而加寬。這種測量方法是Hinkley和Reid提出的，現在已經發展成為了靈敏 和常用的大氣中痕量氣體的監測技術。
3.可調諧半導體激光吸收光譜的主要特點:
(1) 高選擇性，高分辨率的光譜技術，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勢。
(2) 它是一種對所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術，同樣的儀器可以方便的改成測量其它組分的儀器，只需要改變激光器和標準氣。由于這個特點，很容易就能將其改成同時測量多組分的儀器。
(3) 它具有速度快，靈敏度高的優點。在不失靈敏度的情況下，其時間分辨率可以在ms量。應用該技術的主要域有：分子光譜研究、工業過程監測控制、燃燒過程診斷分析、發動機效率和機動車尾氣測量、爆炸檢測、大氣中痕量污染氣體監測等。
原創作者：武漢天禹智控科技有限公司
