[发明专利]一种飞灰脱除二噁英系统及方法

说明书

本发明公开了一种飞灰脱除二噁英系统及方法，涉及生活垃圾焚烧飞灰处理技术领域，飞灰脱除二噁英系统包括顺次连接的飞灰料仓、二噁英脱除装置、出料输送装置和解毒飞灰料仓，还包括催化剂混合装置，所述催化剂混合装置设置于飞灰料仓与二噁英脱除装置之间，所述催化剂混合装置中添加的催化剂中包括有含Ca化合物和过渡金属氧化物。本发明提供的飞灰脱除二噁英系统及方法，使飞灰与催化剂混合能够高效低温热解，获得解毒飞灰；工艺系统简洁、高效，装置少，可低成本的实现焚烧飞灰中二噁英去除要求；反应环境绝氧，有效提高飞灰二噁英脱除的效率。

技术领域

本发明涉及生活垃圾焚烧飞灰处理技术领域，具体涉及一种飞灰脱除二噁英系统及方法。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰(以下简称“飞灰”)是生活垃圾焚烧设施的烟气净化系统捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰。飞灰中富集了多种有毒有害物质如重金属、二噁英类、氯盐等，因此被列入《国家危险废物名录》，其废物类别为HW18，废物编号为772-002-18。GB/T1134-2020《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)》中规定：“应控制飞灰处理产物中的二噁英类含量，可采用低温热分解、高温烧结和高温熔融等二噁英类分解技术，处理产物中二噁英类残留的总量应不超过50ng-TEQ/kg(以飞灰干重计)。”

目前我国焚烧飞灰的处置受到处置成本的限制，高温熔融、机械球磨、气相化学还原、等离子体、超临界水氧化等高处置成本的技术很难在短期内推广应用。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供一种飞灰脱除二噁英系统及方法，通过在飞灰脱除二噁英系统中设置催化剂混合装置，将飞灰与催化剂混合后进行高效低温热解，获得解毒飞灰。本发明提供的工艺系统简洁、高效，装置少，可低成本的实现焚烧飞灰中二噁英去除要求。

本发明采用的技术方案如下：

一种飞灰脱除二噁英系统，包括顺次连接的飞灰料仓、二噁英脱除装置、出料输送装置和解毒飞灰料仓，还包括催化剂混合装置，所述催化剂混合装置设置于飞灰料仓与二噁英脱除装置之间，所述催化剂混合装置中添加的催化剂中包括有含Ca化合物和过渡金属氧化物。

在低温热处理脱氯条件下，无法提供羟基自由基和高能量，羟基化和苯环破裂等反应发生的几率很低。脱氯/加氢反应在很长一段时间内被认为是二噁英脱氯的主要途径。由于采用了上述技术方案，通过在飞灰脱除二噁英系统中设置催化剂混合装置，将飞灰与包括有含Ca化合物和过渡金属氧化物的催化剂混合后，催化剂中的含Ca化合物及过渡金属氧化物等作为二噁英脱除反应的活性物质，催化剂可以促进飞灰脱氯和缩合反应，从而使飞灰能够进行高效低温热解，获得解毒飞灰。

进一步地，所述二噁英脱除装置的烟气出口处设有旋风分离器，所述旋风分离器的烟气出口连接烟气进化系统、物料出口连接并返回二噁英脱除装置。

由于采用了上述技术方案，通过旋风分离器对二噁英脱除装置产生的烟气进行分离，分离后的气体通过旋风分离器的烟气出口进入烟气进化系统、分离后的固体颗粒通过旋风分离器的物料出口返回二噁英脱除装置，使得固体颗粒可以被再次分解，且排出得废气含烟量少，避免对环境造成污染。

进一步地，所述旋风分离器的物料出口下方连接有氮气增压装置，所述氮气增压装置与物料出口之间设有阀门A、与二噁英脱除装置之间设有阀门B；所述二噁英脱除装置、旋风分离器和氮气增压装置之间形成自回流回路。

由于采用了上述技术方案，飞灰在无法自回流时，关闭阀门A，通入氮气增加氮气增压装置内的压力，使飞灰回流到二噁英脱除装置中；同时，氮气一同进入二噁英脱除装置中作为绝氧的载气。

进一步地，所述催化剂混合装置为固态干粉混合装置或液态喷洒混合装置。

由于采用了上述技术方案，使得飞灰可通过固态干粉混合装置与催化粉剂充分混合，或通过液态喷洒混合装置与催化溶剂充分混合，有效提高反应效率。