[发明专利]一种协同沼液净化的飞灰连续活化方法

说明书

本发明涉及一种协同沼液净化的飞灰连续活化方法。该装置包括料斗、螺旋进料器、加热炉、螺旋活化装置、沼液蒸汽传输管道、沼液蒸汽发生装置、飞灰基吸附材料储存装置和沼液蒸汽冷凝器。预处理后的生物质电厂飞灰经料斗通过螺旋进料器进入螺旋活化装置，与沼液蒸汽充分反应，得到净化水和飞灰基吸附材料，实现了飞灰连续、高效活化。

技术领域

本发明属于污水净化和活化装置结构技术领域，具体涉及一种协同沼液净化的飞灰连续活化方法。

背景技术

我国农林剩余物、生活垃圾、畜禽粪污、果蔬剩余物等生物质资源丰富，利用方式主要为沼气发酵和焚烧发电等。沼气发酵会产生沼气、沼液，沼气中含有大量CO₂（20%~40%），会降低沼气的热值和能量密度，大大限制了沼气的利用范围；沼液中含有氨氮（NH₃-N）、重金属等，直接排放会造成污染。生物质焚烧发电会产生大量飞灰，常规处理方法主要是掩埋，会造成环境污染和资源浪费。

以飞灰为原料，以沼液为活化剂，在高温条件下使用沼液蒸汽活化飞灰，一方面可以净化沼液，吸附沼液中的氨氮、重金属等污染物，另一方面可以活化飞灰，提高飞灰比表面积，优化飞灰表面官能团，增强飞灰表面碱性，所制备的飞灰基吸附材料可以用于沼气脱碳，一举多得，变废为宝。

目前专用于活化飞灰的装置较少，常采用活化活性炭的装置活化飞灰，存在活化效率低、不能连续活化等问题，亟需发明一种连续飞灰活化装置，实现飞灰高效活化。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种协同沼液净化的飞灰连续活化方法。

根据本发明的一方面，提供了一种协同沼液净化的飞灰连续活化装置，该装置包括：

料斗、螺旋进料器、加热炉、螺旋活化装置、沼液蒸汽传输管道、沼液蒸汽发生装置、飞灰基吸附材料储存装置、沼液蒸汽冷凝器。其中：料斗的出口与螺旋进料器上方的物料入口连接；螺旋进料器下方的出口与加热炉上方的物料入口连接；螺旋活化装置在加热炉内部；加热炉侧下方通过沼液蒸汽传输管道连接沼液蒸汽发装置；加热炉下方连接飞灰基吸附材料储存装置；加热炉的侧上方沼液蒸汽出口与沼液蒸汽冷凝器侧面的沼液蒸汽入口连接。

优选的，所述螺旋进料器与螺旋活化装置螺距、半径，螺距为50~100 mm，半径为50~150 mm；螺旋叶片与外壁间距均小于0.5 mm。

优选的，所述加热炉呈圆筒状，加热炉内壁与螺旋活化装置外壁紧密贴合，加热炉及螺旋活化装置与水平面夹角为30~45°。

优选的，所述沼液蒸汽发生装置可加热沼液产生沼液蒸汽，沼液蒸汽经由沼液蒸汽传输管道通入螺旋活化装置。

优选的，所述飞灰基吸附材料装置进气口通入惰性气体氮气、氦气、氩气中的任意一种，用于排尽装置内空气。

根据本发明的另一方面，提供了一种利用上述装置实现协同沼液净化的飞灰连续活化的方法，包括以下步骤：

预处理后的飞灰放入料斗；从进气口通入惰性气体，排尽装置内的空气；飞灰经螺旋进料器进入加热炉中螺旋活化装置活化；飞灰在螺旋活化装置与沼液蒸汽发生装置产生的沼液蒸汽充分接触发生反应，制得飞灰基吸附材料进入飞灰基吸附材料储存装置中冷却后由出料口取出；沼液蒸汽在与飞灰反应得到净化，经螺旋活化装置上方进入沼液蒸汽冷凝器冷凝得到净化水；净化水由净化水出口流入净化水储存箱储存。

优选的，所述惰性气体是指氮气、氦气、氩气中的任意一种。

优选的，所述螺旋进料器和螺旋活化装置转速相同，转速为0.5~2 r/min。

优选的，所述活化温度为700~900℃。

优选的，所述沼液蒸汽流量为5~30 g/min。