專利名稱：處理焚燒飛灰的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理焚燒飛灰的方法。
背景技術(shù)：
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(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今國際社會生活垃圾處理的重要技術(shù)，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(qiáng)的毒物”而引起社會公眾的廣泛關(guān)注，使得某些地方垃圾焚燒廠的建立遭到了民眾的強(qiáng)烈反對，成為影響社會和諧穩(wěn)定的因素。然而，目前處理焚燒飛灰的手段仍有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個缺點(diǎn)。為此，本發(fā)明提出一種能夠處理焚燒飛灰的方法。本發(fā)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(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:在預(yù)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(fā)生脫氯反應(yīng)，以便獲得脫氯處理產(chǎn)物；以及將所述脫氯處理產(chǎn)物進(jìn)行快速冷卻，以便得到經(jīng)過處理的焚燒飛灰。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在非氧化氣氛中，使所述飛灰中的二噁英發(fā)生脫氯反應(yīng)，并之后進(jìn)行快速冷卻，能夠避免經(jīng)過脫氯處理的二噁英再生為有毒物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)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(shè)備昂貴的缺點(diǎn)，同時，避免了尾氣及固體殘留物中二噁英的再生產(chǎn)，使尾氣可以直接引入煙氣凈化系統(tǒng)后排放，處理后的飛灰可以進(jìn)入填埋場，不存在二次污染處理，具有節(jié)能、環(huán)保等顯著特點(diǎn)，且經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯，極具應(yīng)用和推廣價值。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以處理的所述焚燒飛灰為選自垃圾焚燒發(fā)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(yīng)用于冶煉、電力、化工、土壤修復(fù)等行業(yè)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)行脫氯處理的預(yù)定溫度可以為200 500攝氏度。由此，可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述脫氯反應(yīng)可以進(jìn)行0.5小時 2小時。由此，可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述非氧化氣氛由氮?dú)鈽?gòu)成。由此，可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述微正壓的壓力為IOPa 5000Pa。由此，可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述快速冷卻為在不超過3分鐘的時間內(nèi)，將所述脫氯處理產(chǎn)物冷卻到不超過90攝氏度的溫度。冷卻速度是本發(fā)明的關(guān)鍵特征，本發(fā)明的發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過在不超過3分鐘的時間內(nèi)，將所述脫氯處理產(chǎn)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(chǎn)物再生為有毒物質(zhì)，從而可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。優(yōu)選地，所述快速冷卻是通過水冷進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，經(jīng)過處理的焚燒飛灰中二噁英的含量可以達(dá)到不超過3 UgTEQAg0根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以進(jìn)一步包括將所述經(jīng)過處理的焚燒飛灰進(jìn)行填埋。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)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(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的處理焚燒飛灰的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個實(shí)施例的處理焚燒飛灰的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個具體示例的處理焚燒飛灰的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)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(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“厚度”、“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。術(shù)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(shù)特征的數(shù)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(fā)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(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)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(jī)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(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。本發(fā)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(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:在預(yù)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(fā)生脫氯反應(yīng)，以便獲得脫氯處理產(chǎn)物；以及將脫氯處理產(chǎn)物進(jìn)行快速冷卻，以便得到經(jīng)過處理的焚燒飛灰。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在非氧化氣氛中，使飛灰中的二噁英發(fā)生脫氯反應(yīng)，并之后進(jìn)行快速冷卻，能夠避免經(jīng)過脫氯處理的二噁英再生為有毒物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)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(shè)備昂貴的缺點(diǎn)，同時，避免了尾氣及固體殘留物中二噁英的再生產(chǎn)，使尾氣可以直接引入煙氣凈化系統(tǒng)后排放，處理后的飛灰可以進(jìn)入填埋場，不存在二次污染處理，具有節(jié)能、環(huán)保等顯著特點(diǎn)，且經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯，極具應(yīng)用和推廣價值。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以處理的焚燒飛灰為選自垃圾焚燒發(fā)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(yīng)用于冶煉、電力、化工、土壤修復(fù)等行業(yè)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)行脫氯處理的預(yù)定溫度可以為200 500攝氏度。由此，可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，脫氯反應(yīng)可以進(jìn)行0.5小時 2小時。由此，可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，非氧化氣氛由氮?dú)鈽?gòu)成。由此，可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，微正壓的壓力為IOPa 5000Pa。由此，可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，快速冷卻為在不超過3分鐘的時間內(nèi)，將脫氯處理產(chǎn)物冷卻到不超過90攝氏度的溫度。冷卻速度是本發(fā)明的關(guān)鍵特征，本發(fā)明的發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過在不超過3分鐘的時間內(nèi)，將脫氯處理產(chǎn)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(chǎn)物再生為有毒物質(zhì)。可以進(jìn)一步提高處理焚燒飛灰的效率。優(yōu)選地，快速冷卻是通過水冷進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，經(jīng)過處理的焚燒飛灰中二噁英的含量可以達(dá)到不超過3 ygTEQ/Kg0根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以進(jìn)一步包括將經(jīng)過處理的焚燒飛灰進(jìn)行填埋。下面，為了方便理解，對可以用于實(shí)施前面處理焚燒飛灰方法的設(shè)備進(jìn)行描述。參考圖1，本發(fā)明還提出了一種用于處理焚燒飛灰的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該設(shè)備包括:脫氯反應(yīng)裝置100和快速冷卻裝置200。其中，脫氯反應(yīng)裝置100，用于在預(yù)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(fā)生脫氯反應(yīng)，以便獲得脫氯處理產(chǎn)物?？焖倮鋮s裝置200與脫氯反應(yīng)裝置100相連，并且用于對脫氯處理產(chǎn)物進(jìn)行快速冷卻，以便得到經(jīng)過處理的焚燒飛灰。由此，利用該設(shè)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(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該設(shè)備可以進(jìn)一步包括:溫度控制裝置300，溫度控制裝置300與脫氯反應(yīng)裝置100相連，用于將預(yù)訂溫度控制在200 500攝氏度的范圍內(nèi)。該設(shè)備還可以進(jìn)一步包括:壓力控制裝置400，壓力控制裝置400與脫氯反應(yīng)裝置100相連，用于將微正壓控制在IOPa 5000Pa的范圍內(nèi)。該設(shè)備的快速冷卻裝置200被配置為在不超過3分鐘的時間內(nèi)，將脫氯處理產(chǎn)物冷卻到不超過90攝氏度的溫度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)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(shí)施例中采用一種連續(xù)式處理焚燒飛灰中二噁英的設(shè)備，它包括飛灰儲倉1、進(jìn)料系統(tǒng)2、動力系統(tǒng)3、爐體密封系統(tǒng)4、加熱系統(tǒng)5、爐體6、控制系統(tǒng)7、填充氣體系統(tǒng)8、支撐系統(tǒng)9、尾氣冷卻器10、飛灰冷卻器11構(gòu)成。其中，飛灰儲倉I通過插板閥、旋轉(zhuǎn)卸灰閥、軟連接與進(jìn)料系統(tǒng)2連接，進(jìn)料系統(tǒng)2、旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)3、爐體6由密封系統(tǒng)4連接并密封，加熱系統(tǒng)5安裝在爐體6上，控制系統(tǒng)7安裝在加熱系統(tǒng)5上，控制系統(tǒng)7通過接線與旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)3、加熱系統(tǒng)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(tǒng)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(wěn)定化系統(tǒng)連接，爐體6由支撐系統(tǒng)9支撐，填充氣體系統(tǒng)通過管道、閥門與進(jìn)料系統(tǒng)2、爐體6、飛灰冷卻器11連接。進(jìn)料系統(tǒng)2，進(jìn)料系統(tǒng)2由軟連接、灰斗、斜管傾斜角5° 85°組成，周圍設(shè)有一組氣體振打器。控制系統(tǒng)7，由顯示器、按鈕、探測器、傳輸線等組成，分別在爐體6內(nèi)部有溫度測點(diǎn)不少于I個、壓力測點(diǎn)不少于I個、氧含量測點(diǎn)不少于I個。填充氣體系統(tǒng)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(shè)有尾氣進(jìn)口 10.1、尾氣出口
10.2、冷卻進(jìn)口 10.3、冷卻出口 10.4，尾氣冷卻器內(nèi)部為換熱器。飛灰冷卻器11，設(shè)有飛灰進(jìn)口 11.1、飛灰出口 11.2、冷卻進(jìn)口 11.3、冷卻出口 11.4，通過旋轉(zhuǎn)輸送可以使飛灰在內(nèi)部快速冷卻，冷卻后經(jīng)飛灰出口 11.2排出。其中，密封系統(tǒng)4的高溫密封環(huán)能保證爐體6與進(jìn)料系統(tǒng)2、動力系統(tǒng)3、爐體進(jìn)氣口 6.1之間的密封性，能承受爐內(nèi)壓力不小于5000Pa表壓。其中，加熱系統(tǒng)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(huán)形包圍層。動力系統(tǒng)3提供爐體旋轉(zhuǎn)所需的動力，控制系統(tǒng)7控制動力系統(tǒng)3的動力，調(diào)整轉(zhuǎn)速及飛灰在爐體6內(nèi)的停留時間。爐體6內(nèi)壁設(shè)置軌道，使?fàn)t體旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)部的飛灰可沿螺旋線向爐體尾部出灰口 6.3運(yùn)動，具有攪拌和縱向輸送的效果，實(shí)現(xiàn)連續(xù)式進(jìn)出飛灰?？刂葡到y(tǒng)7能夠設(shè)定動力系統(tǒng)3的轉(zhuǎn)速，加熱系統(tǒng)5的時間和溫度，能夠監(jiān)測爐體6內(nèi)部溫度、氧含量、壓力，顯示器顯示轉(zhuǎn)速、溫度、時間、氧含量、壓力。控制系統(tǒng)7能實(shí)現(xiàn)就地控制、DCS控制。尾氣冷卻器10內(nèi)部為換熱器水冷或液氮冷卻能使尾氣在兩分鐘內(nèi)溫度下降到90攝氏度以下。飛灰冷卻器11內(nèi)部為水冷卻換熱器或噴淋能夠使飛灰在兩分鐘內(nèi)溫度下降到90攝氏度以下。填充氣體系統(tǒng)8為進(jìn)料系統(tǒng)2、爐體6、飛灰冷卻器11提供保護(hù)氣體氛圍(氮?dú)狻⒑?、IS氣、氖氣),控制爐體6內(nèi)氧氣體積含量不超過4%。下面通過具體的實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行說明，需要說明的是這些實(shí)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(fā)明的限制。另外，在下列實(shí)施例中如果沒有特別說明，則所采用的設(shè)備和材料均為市售可得的。實(shí)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(fā)明的處理方法，控制反應(yīng)溫度為320攝氏度，反應(yīng)時間為70分鐘，保持反應(yīng)系統(tǒng)氧氣含量不大于2% (體積分?jǐn)?shù))，保持反應(yīng)系統(tǒng)壓力為IOOOPa (表壓)，反應(yīng)后，使用水冷，使尾氣及固體殘留物在2分鐘內(nèi)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(shí)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(yīng)溫度為320攝氏度，反應(yīng)時間為70分鐘，保持反應(yīng)系統(tǒng)氧氣含量不大于2% (體積分?jǐn)?shù))，保持反應(yīng)系統(tǒng)壓力為IOOOPa (表壓)，反應(yīng)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(shí)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(fā)明的處理方法，控制反應(yīng)溫度為550攝氏度，反應(yīng)時間為70分鐘，保持反應(yīng)系統(tǒng)氧氣含量不大于2% (體積分?jǐn)?shù))，保持反應(yīng)系統(tǒng)壓力為IOOOPa (表壓)，反應(yīng)后，使用水冷，使尾氣及固體殘留物在2分鐘內(nèi)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(shí)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(fā)明的處理方法，控制反應(yīng)溫度為320攝氏度，反應(yīng)時間為70分鐘，保持反應(yīng)系統(tǒng)壓力為負(fù)壓，反應(yīng)后，使用水冷，使尾氣及固體殘留物在2分鐘內(nèi)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(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
權(quán)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(yù)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(fā)生脫氯反應(yīng)，以便獲得脫氯處理產(chǎn)物；以及 將所述脫氯處理產(chǎn)物進(jìn)行快速冷卻，以便得到經(jīng)過處理的焚燒飛灰。
2.根據(jù)權(quán)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(fā)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(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定溫度為200 500攝氏度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述脫氯反應(yīng)進(jìn)行0.5小時 2小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非氧化氣氛由氮?dú)鈽?gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(nèi)，將所述脫氯處理產(chǎn)物冷卻到不超過90攝氏度的溫度。
8.根據(jù)權(quán)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(jìn)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)過處理的焚燒飛灰中二噁英的含量不超過gTEQ/Kg。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將所述經(jīng)過處理的焚燒飛灰進(jìn)行填埋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理焚燒飛灰的方法。該方法包括在預(yù)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(fā)生脫氯反應(yīng)，以便獲得脫氯處理產(chǎn)物；以及將脫氯處理產(chǎn)物進(jìn)行快速冷卻，以便得到經(jīng)過處理的焚燒飛灰。利用該方法可以有效地對焚燒飛灰進(jìn)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(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)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(shù)有限公司