專利名稱：處理焚燒飛灰的方法
技術領域：
本發明涉及一種處理焚燒飛灰的方法。
背景技術：
垃圾焚燒作為無害化最徹底、減容化最顯著、可資源化利用程度最高的一種處理技術已經成為當今國際社會生活垃圾處理的重要技術，然而在生活垃圾焚燒易帶來的二次污染中，由于二噁英被稱為“地球上毒性最強的毒物”而引起社會公眾的廣泛關注，使得某些地方垃圾焚燒廠的建立遭到了民眾的強烈反對，成為影響社會和諧穩定的因素。然而，目前處理焚燒飛灰的手段仍有待改進。
發明內容
本發明的目的旨在克服現有技術中的至少一個缺點。為此，本發明提出一種能夠處理焚燒飛灰的方法。本發明提出了一種處理焚燒飛灰的方法，所述焚燒飛灰含有二噁英。根據本發明的實施例，該方法包括:在預定溫度和微正壓的壓力下，在非氧化氣氛中，使所述飛灰中的二噁英發生脫氯反應，以便獲得脫氯處理產物；以及將所述脫氯處理產物進行快速冷卻，以便得到經過處理的焚燒飛灰。本發明的發明人發現，通過在非氧化氣氛中，使所述飛灰中的二噁英發生脫氯反應，并之后進行快速冷卻，能夠避免經過脫氯處理的二噁英再生為有毒物質。根據本發明的實施例，由于采用非氧化熱解垃圾焚燒飛灰中的二噁英，因此，克服和消除了高溫熔融法能耗高，設備昂貴的缺點，同時，避免了尾氣及固體殘留物中二噁英的再生產，使尾氣可以直接引入煙氣凈化系統后排放，處理后的飛灰可以進入填埋場，不存在二次污染處理，具有節能、環保等顯著特點，且經濟效益和社會效益明顯，極具應用和推廣價值。根據本發明的實施例，可以處理的所述焚燒飛灰為選自垃圾焚燒發電廠袋式除塵器底部飛灰、脫酸塔底部飛灰和余熱鍋爐飛灰的至少一種。由此，可以有效地應用于冶煉、電力、化工、土壤修復等行業。根據本發明的實施例，進行脫氯處理的預定溫度可以為200 500攝氏度。由此，可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據本發明的實施例，所述脫氯反應可以進行0.5小時 2小時。由此，可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據本發明的實施例，所述非氧化氣氛由氮氣構成。由此，可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據本發明的實施例，所述微正壓的壓力為IOPa 5000Pa。由此，可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據本發明的實施例，所述快速冷卻為在不超過3分鐘的時間內，將所述脫氯處理產物冷卻到不超過90攝氏度的溫度。冷卻速度是本發明的關鍵特征，本發明的發明人驚奇地發現，通過在不超過3分鐘的時間內，將所述脫氯處理產物冷卻到不超過90攝氏度的溫度，可以有效地避免脫氯處理產物再生為有毒物質，從而可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。優選地，所述快速冷卻是通過水冷進行的。根據本發明的實施例，經過處理的焚燒飛灰中二噁英的含量可以達到不超過3 UgTEQAg0根據本發明的實施例，可以進一步包括將所述經過處理的焚燒飛灰進行填埋。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1顯示了根據本發明的一個實施例的處理焚燒飛灰的設備的結構示意圖；圖2顯示了根據本發明又一個實施例的處理焚燒飛灰的設備的結構示意圖；圖3顯示了根據本發明一個具體示例的處理焚燒飛灰的設備的結構示意圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，需要理解的是，術語“厚度”、“上”、“下”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。本發明提出了一種處理焚燒飛灰的方法，焚燒飛灰含有二噁英。根據本發明的實施例，該方法包括:在預定溫度和微正壓的壓力下，在非氧化氣氛中，使飛灰中的二噁英發生脫氯反應，以便獲得脫氯處理產物；以及將脫氯處理產物進行快速冷卻，以便得到經過處理的焚燒飛灰。本發明的發明人發現，通過在非氧化氣氛中，使飛灰中的二噁英發生脫氯反應，并之后進行快速冷卻，能夠避免經過脫氯處理的二噁英再生為有毒物質。根據本發明的實施例，由于采用非氧化熱解垃圾焚燒飛灰中的二噁英，因此，克服和消除了高溫熔融法能耗高，設備昂貴的缺點，同時，避免了尾氣及固體殘留物中二噁英的再生產，使尾氣可以直接引入煙氣凈化系統后排放，處理后的飛灰可以進入填埋場，不存在二次污染處理，具有節能、環保等顯著特點，且經濟效益和社會效益明顯，極具應用和推廣價值。
根據本發明的實施例，可以處理的焚燒飛灰為選自垃圾焚燒發電廠袋式除塵器底部飛灰、脫酸塔底部飛灰和余熱鍋爐飛灰的至少一種。由此，可以有效地應用于冶煉、電力、化工、土壤修復等行業。根據本發明的實施例，進行脫氯處理的預定溫度可以為200 500攝氏度。由此，可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據本發明的實施例，脫氯反應可以進行0.5小時 2小時。由此，可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據本發明的實施例，非氧化氣氛由氮氣構成。由此，可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據本發明的實施例，微正壓的壓力為IOPa 5000Pa。由此，可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據本發明的實施例，快速冷卻為在不超過3分鐘的時間內，將脫氯處理產物冷卻到不超過90攝氏度的溫度。冷卻速度是本發明的關鍵特征，本發明的發明人驚奇地發現，通過在不超過3分鐘的時間內，將脫氯處理產物冷卻到不超過90攝氏度的溫度，可以有效地避免脫氯處理產物再生為有毒物質。可以進一步提高處理焚燒飛灰的效率。優選地，快速冷卻是通過水冷進行的。根據本發明的實施例，經過處理的焚燒飛灰中二噁英的含量可以達到不超過3 ygTEQ/Kg0根據本發明的實施例，可以進一步包括將經過處理的焚燒飛灰進行填埋。下面，為了方便理解，對可以用于實施前面處理焚燒飛灰方法的設備進行描述。參考圖1，本發明還提出了一種用于處理焚燒飛灰的設備。根據本發明的實施例，該設備包括:脫氯反應裝置100和快速冷卻裝置200。其中，脫氯反應裝置100，用于在預定溫度和微正壓的壓力下，在非氧化氣氛中，使飛灰中的二噁英發生脫氯反應，以便獲得脫氯處理產物。快速冷卻裝置200與脫氯反應裝置100相連，并且用于對脫氯處理產物進行快速冷卻，以便得到經過處理的焚燒飛灰。由此，利用該設備能夠有效地處理含有二噁英的焚燒飛灰。參考圖2和3，根據本發明的實施例，該設備可以進一步包括:溫度控制裝置300，溫度控制裝置300與脫氯反應裝置100相連，用于將預訂溫度控制在200 500攝氏度的范圍內。該設備還可以進一步包括:壓力控制裝置400，壓力控制裝置400與脫氯反應裝置100相連，用于將微正壓控制在IOPa 5000Pa的范圍內。該設備的快速冷卻裝置200被配置為在不超過3分鐘的時間內，將脫氯處理產物冷卻到不超過90攝氏度的溫度。根據本發明的實施例，快速冷卻裝置200為水冷裝置。具體的，參考圖3，在后面的實施例中采用一種連續式處理焚燒飛灰中二噁英的設備，它包括飛灰儲倉1、進料系統2、動力系統3、爐體密封系統4、加熱系統5、爐體6、控制系統7、填充氣體系統8、支撐系統9、尾氣冷卻器10、飛灰冷卻器11構成。其中，飛灰儲倉I通過插板閥、旋轉卸灰閥、軟連接與進料系統2連接，進料系統2、旋轉動力系統3、爐體6由密封系統4連接并密封，加熱系統5安裝在爐體6上，控制系統7安裝在加熱系統5上，控制系統7通過接線與旋轉動力系統3、加熱系統5、爐體6連接，爐體6上的出氣口 6.2通過管道與尾氣冷卻器10連接，尾氣冷卻器10通過管道、閥門與煙氣凈化系統連接，爐體6的出灰口 6.3通過插板閥、軟連接與飛灰冷卻器11連接，飛灰冷卻器11通過閥門、管道與飛灰穩定化系統連接，爐體6由支撐系統9支撐，填充氣體系統通過管道、閥門與進料系統2、爐體6、飛灰冷卻器11連接。進料系統2，進料系統2由軟連接、灰斗、斜管傾斜角5° 85°組成，周圍設有一組氣體振打器。控制系統7，由顯示器、按鈕、探測器、傳輸線等組成，分別在爐體6內部有溫度測點不少于I個、壓力測點不少于I個、氧含量測點不少于I個。填充氣體系統8由一組氣瓶、閥門、壓力表、流量計、金屬管組成。尾氣冷卻器10，設有尾氣進口 10.1、尾氣出口
10.2、冷卻進口 10.3、冷卻出口 10.4，尾氣冷卻器內部為換熱器。飛灰冷卻器11，設有飛灰進口 11.1、飛灰出口 11.2、冷卻進口 11.3、冷卻出口 11.4，通過旋轉輸送可以使飛灰在內部快速冷卻，冷卻后經飛灰出口 11.2排出。其中，密封系統4的高溫密封環能保證爐體6與進料系統2、動力系統3、爐體進氣口 6.1之間的密封性，能承受爐內壓力不小于5000Pa表壓。其中，加熱系統5中加熱元件為電加熱纏繞金屬加熱絲、電加熱棒或高溫蒸汽換熱，爐體6外壁上均勻布置加熱元件，填充保溫材料形成環形包圍層。動力系統3提供爐體旋轉所需的動力，控制系統7控制動力系統3的動力，調整轉速及飛灰在爐體6內的停留時間。爐體6內壁設置軌道，使爐體旋轉時，內部的飛灰可沿螺旋線向爐體尾部出灰口 6.3運動，具有攪拌和縱向輸送的效果，實現連續式進出飛灰。控制系統7能夠設定動力系統3的轉速，加熱系統5的時間和溫度，能夠監測爐體6內部溫度、氧含量、壓力，顯示器顯示轉速、溫度、時間、氧含量、壓力。控制系統7能實現就地控制、DCS控制。尾氣冷卻器10內部為換熱器水冷或液氮冷卻能使尾氣在兩分鐘內溫度下降到90攝氏度以下。飛灰冷卻器11內部為水冷卻換熱器或噴淋能夠使飛灰在兩分鐘內溫度下降到90攝氏度以下。填充氣體系統8為進料系統2、爐體6、飛灰冷卻器11提供保護氣體氛圍(氮氣、氦氣、IS氣、氖氣),控制爐體6內氧氣體積含量不超過4%。下面通過具體的實施例，對本發明進行說明，需要說明的是這些實施例僅僅是為了說明目的，而不能以任何方式解釋成對本發明的限制。另外，在下列實施例中如果沒有特別說明，則所采用的設備和材料均為市售可得的。實施例1:某爐排爐垃圾焚燒飛灰中二噁英的含量為705ngTEQ/Kg，按照本發明的處理方法，控制反應溫度為320攝氏度，反應時間為70分鐘，保持反應系統氧氣含量不大于2% (體積分數)，保持反應系統壓力為IOOOPa (表壓)，反應后，使用水冷，使尾氣及固體殘留物在2分鐘內溫度降低到70攝氏度，檢測尾氣及固體殘留物中二噁英含量總和為6.3ngTEQ/Kg，飛灰中二噁英的降解率為99.1%。實施例2:某爐排爐垃圾焚燒飛灰中二噁英的含量為698ngTEQ/Kg，控制反應溫度為320攝氏度，反應時間為70分鐘，保持反應系統氧氣含量不大于2% (體積分數)，保持反應系統壓力為IOOOPa (表壓)，反應后，自然冷卻，使尾氣及固體殘留物在30分鐘后溫度降低到70攝氏度，檢測尾氣及固體殘留物中二噁英含量總和為513ngTEQ/Kg，飛灰中二噁英的降解率為26.5%o實施例3:某爐排爐垃圾焚燒飛灰中二噁英的含量為724ngTEQ/Kg，按照本發明的處理方法，控制反應溫度為550攝氏度，反應時間為70分鐘，保持反應系統氧氣含量不大于2% (體積分數)，保持反應系統壓力為IOOOPa (表壓)，反應后，使用水冷，使尾氣及固體殘留物在2分鐘內溫度降低到70攝氏度，檢測尾氣及固體殘留物中二噁英含量總和為365ngTEQ/Kg，飛灰中二噁英的降解率為49.59%。實施例4:某爐排爐垃圾焚燒飛灰中二噁英的含量為659ngTEQ/Kg，按照本發明的處理方法，控制反應溫度為320攝氏度，反應時間為70分鐘，保持反應系統壓力為負壓，反應后，使用水冷，使尾氣及固體殘留物在2分鐘內溫度降低到70攝氏度，檢測尾氣及固體殘留物中二噁英含量總和為548ngTEQ/Kg，飛灰中二噁英的降解率為16.8%。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
權利要求
1.一種處理焚燒飛灰的方法，所述焚燒飛灰含有二噁英，其特征在于，所述方法包括: 在預定溫度和微正壓的壓力下，在非氧化氣氛中，使所述飛灰中的二噁英發生脫氯反應，以便獲得脫氯處理產物；以及 將所述脫氯處理產物進行快速冷卻，以便得到經過處理的焚燒飛灰。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述焚燒飛灰為選自垃圾焚燒發電廠袋式除塵器底部飛灰、脫酸塔底部飛灰和余熱鍋爐飛灰的至少一種。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定溫度為200 500攝氏度。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述脫氯反應進行0.5小時 2小時。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述非氧化氣氛由氮氣構成。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述微正壓的壓力為IOPa 5000Pa。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述快速冷卻為在不超過3分鐘的時間內，將所述脫氯處理產物冷卻到不超過90攝氏度的溫度。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述快速冷卻是通過水冷進行的。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述經過處理的焚燒飛灰中二噁英的含量不超過gTEQ/Kg。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，進一步包括將所述經過處理的焚燒飛灰進行填埋。
全文摘要
本發明公開了一種處理焚燒飛灰的方法。該方法包括在預定溫度和微正壓的壓力下，在非氧化氣氛中，使飛灰中的二噁英發生脫氯反應，以便獲得脫氯處理產物；以及將脫氯處理產物進行快速冷卻，以便得到經過處理的焚燒飛灰。利用該方法可以有效地對焚燒飛灰進行處理。
文檔編號B09B3/00GK103143547SQ20131004994
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者陳宋璇, 黎小保, 高玉萍, 劉海威, 陳德喜, 張文坤 申請人:中國恩菲工程技術有限公司