焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统

817 编辑：中冶有色技术网来源：上海隅田环保科技有限公司

2023-12-12 15:09:53

权利要求书： 1.一种焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统，其特征在于，包括接收料斗(1)、第一传送带(2)、振动筛(3)、磁性筛选机(4)、第二传送带(5)、旋转干燥炉(7)、袋式过滤器(13)、锤磨机(8)、还原炉(11)和存储料斗(12)；

所述接收料斗(1)的出口通过所述第一传送带(2)与所述振动筛(3)的进料口连接，所述振动筛(3)通过管道与所述磁性筛选机(4)的进料口连接，所述磁性筛选机(4)的出料口通过所述第二传送带(5)与所述旋转干燥炉(7)连接，所述旋转干燥炉(7)的出料口通过管道与所述锤磨机(8)连接，所述锤磨机(8)出料口通过管道与所述还原炉(11)的进料口连接，所述还原炉(11)的出料口与所述存储料斗(12)连接。

2.根据权利要求1所述的焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统，其特征在于，所述锤磨机(8)与所述还原炉(11)之间设置有振动磨机(9)，所述锤磨机(8)出料口通过管道与所述振动磨机(9)连接，所述振动磨机(9)的出料口通过管道与所述还原炉(11)的进料口连接。

3.根据权利要求1所述的焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统，其特征在于，所述旋转干燥炉(7)上设置有排气口，所述排气口与袋式过滤器(13)连接。

4.根据权利要求1所述的焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统，其特征在于，所述还原炉(11)上设置有添加槽(14)，用于加入催化剂和添加剂。

5.根据权利要求2所述的焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统，其特征在于，所述振动磨机(9)的出料口处设置有循环筛(10)，所述振动磨机(9)的出料口与所述循环筛(10)的进料口连接，所述循环筛(10)上还设置有回料口和出料口，所述循环筛(10)的回料口与所述振动磨机(9)的进料口连接，所述循环筛(10)的出料口与所述还原炉(11)的进料口连接。

说明书：一种焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统技术领域[0001] 本实用新型涉及环保技术领域，尤其涉及一种焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统。背景技术[0002] 随着我国城市化的推进及城镇居民生活水平的提高，城镇生活垃圾产生量逐年上升。根据中国统计年鉴，2007～2021年，全国城镇生活垃圾清运量从1.52亿吨上升至2.67亿吨，预计2022年将达到2.93亿吨，近年来始终保持约10％的增长趋势。城镇生活垃圾不断增加的同时，我国垃圾无害化处理率也显著提升，从2007年的62％增长至2021年的99.2％，城镇生活垃圾得到有效处置。生活垃圾无害化处理方式主要有卫生填埋、焚烧发电、以及堆肥等其他处置措施，而生活垃圾焚烧将作为城镇生活垃圾处理的重要方式。但生活垃圾焚烧也绝非完全的绿色无害垃圾处置方式，其处理过程产生的焚烧飞灰，由于含有二噁英、重金属等有害物质，被国家危险废物名录明确规定为危险废物，需特殊管理、安全处置。[0003] 目前，国内焚烧飞灰的主要处理方法主要有：固化/稳定化安全填埋、高温熔融和水泥窑协同。固化/稳定化安全填埋为主要处理手段，原料无特殊要求，但需要配比固化螯合剂，操作简单，成本较低，但是飞灰养护时间长，重金属易溶出，车间面积需求大，刚性填埋建造成本较高，而且飞灰无资源化利用，造成浪费；高温熔融对原料无要求，并且减量化和资源化优势明显，但是其设备占地面积大，安全系数要求搞，投资成本高，并且高温条件下会产生含有Pb、Zn、Cd等易挥发重金属的废气，工艺复杂，能源消耗大；水泥窑协同需先对原料进行脱氯处理，可大规模工业化应用，与水泥窑协同处理，整体工艺简单，同时资源化利用，但是该技术有其局限性，飞灰掺入量少，且入炉组分要求高，水洗增加成本和废水处理设施，关键在于产灰单位周边必须有水泥企业。[0004] 然而，垃圾的焚烧飞灰除了含有有害的重金属和二恶英类物质，其主要成分为钾、纳、氯、钙、硫、硅等元素，约占飞灰组成的60～90％，呈现显著的硅酸盐体系特征，与一般地质矿物组成较为相似。如何改变焚烧飞灰中的重金属的矿物形态，实现其稳定化，大幅度降低毒性，并结合主要的元素或化合物一起来实现焚烧飞灰的资源化利用，是本实用新型要解决的主要问题。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统，占地面积小，对飞灰无差异化要求，低温处理，成本较低，产物稳定，并可大幅度降低毒性，实现其资源化利用。[0006] 为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统，包括接收料斗、第一传送带、振动筛、磁性筛选机、第二传送带、旋转干燥炉、袋式过滤器、锤磨机、还原炉和存储料斗；[0007] 所述接收料斗的出口通过所述第一传送带与所述振动筛的进料口连接，所述振动筛通过管道与所述磁性筛选机的进料口连接，所述磁性筛选机的出料口通过所述第二传送带与所述旋转干燥炉连接，所述旋转干燥炉的出料口通过管道与所述锤磨机连接，所述锤磨机出料口通过管道与所述还原炉的进料口连接，所述还原炉的出料口与所述存储料斗连接。[0008] 进一步的，所述锤磨机与所述还原炉之间设置有振动磨机，所述锤磨机出料口通过管道与所述振动磨机连接，所述振动磨机的出料口通过管道与所述还原炉的进料口连接。[0009] 进一步的，所述旋转干燥炉上设置有排气口，所述排气口与袋式过滤器连接。[0010] 进一步的，所述还原炉上设置有添加槽，用于加入催化剂和添加剂。[0011] 进一步的，所述振动磨机的出料口处设置有循环筛，所述振动磨机的出料口与所述循环筛的进料口连接，所述循环筛上还设置有回料口和出料口，所述循环筛的回料口与所述振动磨机的进料口连接，所述循环筛的出料口与所述还原炉的进料口连接。[0012] 本实用新型取得了以下有益效果：[0013] 本实用新型振动筛的设置，使从料斗输送的焚烧飞灰进行粉碎筛选，从而颗粒大小达到均匀，并可除去妨碍后续资源化的物质；磁性筛选机的设置，用于除去焚烧飞灰中的磁性成分(如铁等金属物质)；锤磨机将焚烧飞灰粉碎成极细粉末，使结晶体崩溃，热振动提高，金属表面变得不稳定，从而提高了还原炉的催化还原反应的效率；振动磨机将锤磨机粉碎后的极细粉末进行粒度调整，增加反应表面积，并使符合粒径大小的粉末进入到还原炉中，不符合粒径大小的粉末通过循环筛返回到振动磨机进行再处理，以提高还原炉中的反应效率；还原炉上设置有添加槽，用于加入催化剂和添加剂，以使还原炉中化合物分子重组，使不稳定的化合物趋于稳定化，成为不溶性化合物，从而使焚烧飞灰实现无害化和资源化。[0014] 本实用新型的焚烧飞灰为原灰和螯合后的飞灰均可，无差异化要求，设备简单，占地面积小，可建设在焚烧厂场地内；处理成本较低，且经处理后的焚烧飞灰可直接作为建材原料。附图说明[0015] 图1是本实用新型的焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统的流程示意图。[0016] 附图标记：1、接收料斗；2、第一传送带；3、振动筛；4、磁性筛选机；5、第二传送带；7、旋转干燥炉；8、锤磨机；9、振动磨机；10、循环筛；11、还原炉；12、存储料斗；13、袋式过滤器；14、添加槽。

具体实施方式[0017] 如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。[0018] 以下结合附图对本申请作进一步详细说明，但不作为对本申请的限定。[0019] 具体实施例[0020] 如图1所示，本实用新型实施例的一种焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统，包括接收料斗1、第一传送带2、振动筛3、磁性筛选机4、第二传送带5、旋转干燥炉7、袋式过滤器13、锤磨机8、还原炉11和存储料斗12。[0021] 如图1所示，接收料斗1的出口通过第一传送带2与振动筛3的进料口连接，振动筛3将运送来的焚烧飞灰进行粉碎筛选，使飞灰的颗粒大小均匀，并去除不能进行资源转化的物质。振动筛3通过管道与磁性筛选机4的进料口连接，磁性筛选机4用于去除飞灰中的磁性成分(如铁等金属物质)。[0022] 如图1所示，磁性筛选机4的出料口通过第二传送带5与旋转干燥炉7连接，旋转干燥炉7对飞灰进行热风干燥，使水分比例达到约5％；并且旋转干燥炉7上设置有排气口，排气口将排出的气体通过袋式过滤器13排出。旋转干燥炉7的出料口通过管道与锤磨机8连接，为了提高催化还原反应的效率，用锤磨机8将焚烧飞灰粉碎成200目的极细粉末，并且粉碎时的温度超过300℃，包含再焚烧飞灰中的金属被粉碎后，使结晶体崩溃，热振动提高，金属表面变得不稳定，进而进一步提高还原反应的效率。锤磨机8出料口通过管道与振动磨机9连接，振动磨机9进行飞灰的粒度调整，增加飞灰的反应表面积。而且，振动磨机9的出料口处设置有循环筛10，振动磨机9的出料口与循环筛10的进料口连接，循环筛10上还设置有回料口和出料口，循环筛10的回料口与振动磨机9的进料口连接，将不符合粒径的飞灰通过循环筛10的回料口返回振动磨机9中进行重新处理；而符合粒径的飞灰通循环筛10的出料口进入到还原炉11中，在无氧气氛的还原炉11中通过添加槽14来加入添加剂和催化剂搅拌，使还原炉11内温度设为180℃～400℃，使飞灰中的各化合物分分子进行重组，进而使不稳定的化合物趋于稳定化，成为不溶性化合物，然后氯化氢通过氢氧化钠中和而实现无害化。

经处理后的焚烧飞灰通过还原炉11的出料口进入到存储料斗12进行存储，从而获得低温催化无害资源化产品。

[0023] 如图1所示，本实用新型的焚烧飞灰低温催化无害资源化处理系统的具体工艺如下所示：[0024] 垃圾焚烧飞灰处理前的组分(氧化物形式)为：37.68wt％氯、30.52wt％氧化钙、14.95wt％氧化钠、6.84wt％三氧化硫、2.79wt％氧化硅、2.49wt％氧化锌、0.274wt％氧化铜、0.502wt％氧化镁、0.0454wt％氧化铅、0.017wt％氧化铬、0.0648wt％氧化锡等，然后将垃圾焚烧飞灰进行如下处理：

[0025] 将收集的焚烧飞灰自接收料斗1通过第一传送带2输送到振动筛3中，进行粉碎筛选，使粒径达到均匀；然后通过磁性筛选机4除去铁等金属成分，此时的飞灰中含有约40％的水分，用旋转干燥炉7进行热风干燥，使分水比例达到约5％，排气气体通过带式过滤器排出；然后，为了提高催化还原反应的效率，将无机质化的飞灰用锤磨机8在超过300℃下粉碎成200目的极细粉末后，通过振动磨机9进行粒度调整，增加飞灰的反应表面积；再将飞灰送入无氧气氛的还原炉11中，加入添加剂(氧化钙、碳酸钙、硫酸钙、无水硼酸等)+催化剂搅拌，还原炉11内温度设为200～500℃，进行低温催化还原反应，得到的产物通过存储料斗12收集。[0026] 产物(垃圾焚烧飞灰处理后)的组分(氧化物形式)为：9.75wt％氯、58.15wt％氧化钙、1.39wt％氧化钠、6.24wt％三氧化硫、13.47wt％氧化硅、0.207wt％氧化锌、0.0309wt％氧化铜、1.33wt％氧化镁、0.0612wt％氧化铅、0.0198wt％氧化铬、0.0122wt％氧化锡、0.0106wt％氧化砷等。

[0027] 从以上结果可以看出，焚烧飞灰经本实用新型处理后，卤素元素显著降低，钙、硅等资源化氧化物显著增加，有害重金属(砷、铅等)氧化物增加，有效较低了飞灰毒性，获得氧化物适合资源化利用。而且，该工艺的处理成本较低，约170～200元/吨。[0028] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。