烟气活性炭喷射：它去除什么
等烟气被冷却、酸性气体被中和之后，剩下的是一份很短的污染物清单：它们既没有可溶到能被洗涤的程度，也没有固态到能作为粉尘被过滤掉的程度。汞以蒸气形式离开焚烧炉，并且在袋式除尘器运行的温度下仍然是蒸气。二噁英与呋喃以少量从炉膛中幸存，并随烟气冷却在飞灰上再次生成。两者都不能以有用的速率溶于洗涤液中，也都不会自行从烟气中沉降出来。
两者都被炭捕集，而活性炭喷射是让二者接触的通常做法。粉状活性炭被投加到烟道中，烟气把它带到颗粒物过滤器。一克这种粉体呈现出的内表面积以几百平方米计——这是材料属性而不是设计值——而有机分子或汞原子就停在这个表面上。
这也定下了这项任务的外边界。活性炭是为汞以及二噁英与呋喃而投加的。它不是酸性气体的答案，那些已由上游的洗涤塔或干式吸附剂去除；它也不是氮氧化物的答案，因为在这些温度下，氮氧化物不会以任何有用的量吸附到炭上。
- 汞——最常决定烟气活性炭喷射到底装不装的那种污染物，也是无法作为粉尘捕集的那一种。
- 二噁英与呋喃——从炉膛中幸存的那部分，加上下游在飞灰上再次生成的那部分。
- 其他痕量有机物——氯代芳烃及类似化合物，被同一个表面吸收，而不需要单独的一段。
- 汞以外的重金属——以固体形式由飞灰携带，所以它们是除尘器的任务，而不是活性炭的任务。
- 酸性气体与氮氧化物——在本段之外；它们在上游或在炉内解决。
焚烧炉烟气中的汞去除
汞在烟气中的行为与其他所有金属都不同，而正是这个差别使它成为一个吸附问题。其他金属以飞灰形式离开炉膛，所以袋式除尘器随粉尘把它们除掉。汞以蒸气形式离开，其中一部分一路到流程末端都还是蒸气，在那里没有任何过滤器能拦住它。
它还会以不止一种形态到来。氧化态汞溶于水，湿式洗涤塔能去除一部分；单质汞几乎不溶，几乎原封不动地穿过洗涤塔。两者之间的比例取决于废物中的氯、烟气中的氧以及烟气的温度历程，而这些都不是固定的，所以必须在炭上捕集的那部分也不是一个常数。
这种捕集有两个性质会影响后面的设计。吸附随烟气变热而减弱，所以喷射点要在温度允许的范围内尽量靠下游。而被吸附的汞在灰被升温时可以从捕集到的灰中再次释放，所以过滤器进口温度和灰的处理路线属于汞的答案，而不只属于二噁英的答案。
烟气中的二噁英去除：吸附段
这个题目的生成那一半在别处处理。《焚烧炉为什么要在 850 °C 下运行两秒》一文覆盖炉膛内的破坏，关于从头合成与急冷窗口的那一篇覆盖下游在飞灰上生成的部分。留给活性炭的，是过滤器进口处存在的物质——炉膛没有破坏掉、冷却段也没能阻止生成的化合物。
烟气热时吸附较弱，冷时较强，所以喷射点倾向于放在流程的冷端。吸附也是可逆的。先前被活性炭吸收的二噁英在工况变化时会再次释放：温度升高、负荷变化、停炉与再启动。因此装置在一次波动之后排放的量可能超过其稳态数值所预测的，应对办法是让活性炭投加在工况波动期间继续运行，而不是随废物进料一起关掉。
废物焚烧炉的活性炭投加量如何设定
没有表格给出这个投加量。一股烟气的炭需求取决于其中汞与二噁英的浓度、它到达时的温度与湿度、粉体在过滤器之前与它混合的时间，以及滤袋上已经持有多少活性炭——这些没有一项是所采购设备的属性。从一座烧不同废物的装置上抄来的投加量是一个起手的猜测，不是一个设计。
要规定下来的是方法。先在偏保守的一端选一个起投量，让装置按它运行，再从烟囱读结果：汞与二噁英来自规定取样期的一次取样测定，连续测量的参数来自监测系统。然后把投加量调到在装置运行的最低负荷下——烟气最慢、接触最差时——这些数字仍有余量地守住，并在废物流发生实质变化时重新核对。
投加量本身通常以单位体积烟气对应的炭质量表示，或以过滤器捕集灰量的一个比例表示；无论哪种形式，都要换算成投加设备所需的每小时粉体千克数。某台设备公布了哪些数字、以及适合某种特定废物的起点，按你的废物组成与工厂确认。
- 原烟气的汞与二噁英负荷，它来自废物而不是来自装置。
- 喷射点处的烟气温度，因为吸附随烟气变热而衰减。
- 该处的湿度与酸露点，因为受潮的粉体会粘在烟道壁和滤袋上。
- 喷枪与过滤器之间的混合长度，它决定粉体在被捕集之前获得多少接触。
- 过滤器的清灰周期，它决定两次脉冲之间滤袋上留下多少活性炭。
活性炭喷射与袋式除尘器
这套布置能起作用，靠的是滤袋上发生的事。活性炭以分散的粉体到来，滤布把它捕集下来；在滤袋上堆积起来的滤饼随后成为烟气被迫穿过的床层。烟气是穿过活性炭，而不是从旁边经过，而单靠喷枪提供不了的接触时间由过滤器提供。这就是喷射点位于除尘器上游的原因，也是喷射之后直接把烟气送进烟囱的装置根本没有装吸附段的原因。
由此有三个后果。过滤器必须在其滤袋材质的温度上限之下运行，这使滤饼保持低温、吸附持续起作用。一只破损的滤袋，或一个被旁通的仓室，会把活性炭——以及它已经吸附到的东西——送进烟囱。而捕集到的灰带着从烟气中取出的汞与二噁英离开装置，所以它的处置去向是同一项任务的一部分，而不是下游的一个细节。
喷射之外的另一种选择是固定炭床：让烟气通过一罐活性炭，活性炭按计划更换或再生。炭床更容易监测，也更容易维持稳定速率，但比一支喷枪需要更多空间和更重的容器。两种布置都依赖烟气在吸附有效的温度范围内到达，而过冷的烟气会把潮湿发黏的粉尘带进过滤器。
常见错误
- 把投加量规定成一个固定数字，却不说明它是按什么废物设定的。投加量跟着烟气走，烟气跟着进料走。
- 在急冷段或洗涤塔之前喷射，在那里粉体在到达过滤器之前就被从烟气中洗掉，永远形不成床层。
- 为了改善吸附而让过滤器在滤袋温度上限之上运行，这会缩短滤袋寿命，并把捕集到的灰推回二噁英再次生成的温度范围。
- 只把除尘器当除尘器，而不核查滤袋上的滤饼是否就是吸附设计所假设的那层接触床。
- 在停炉或负荷变化期间停掉活性炭投加，而此时被吸附的物质会再次释放，而烟囱看到的正是这次释放。
- 因为烟气干净就以为灰也干净。汞与二噁英就在灰里，而灰有它自己的处置去向。
给喷射系统定规格之前的自查
- 原烟气中的汞与二噁英浓度已知吗，或者至少知道它们所依据的废物特性吗？
- 喷射点是在冷却与洗涤段的下游、颗粒物过滤器的上游吗？
- 喷射点与过滤器进口的烟气温度都给出了吗，过滤器进口是否低于滤袋材质的上限？
- 活性炭投加量是按装置实际运行的负荷表示的吗，最低负荷和设计点都有数字吗？
- 考虑到过滤器出来的灰现在含有什么，它的处置是否已经定性？
- 喷射是连续任务吗，包括在启动、停炉与负荷变化期间？
- 用来闭合这条回路的烟囱测试，是否安排在有代表性的负荷下、并写明取样期？
从一条烟囱限值到一个活性炭投加量
活性炭喷射在占地上是小的一段，在结果上却是决定性的一段：整条链其余部分够不着的两种污染物就是靠它处理。它前后各段见《焚烧炉的烟气处理》一文，而它在汞、二噁英与颗粒物上必须守住的限值在焚烧炉排放图表中。你这套装置的投加量、投加点与过滤器任务，将按你的废物组成与适用排放标准与工厂确认。