[发明专利]生活垃圾低温热解炉内二噁英抑制剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制剂，特别是涉及生活垃圾低温热解炉内二噁英抑制剂的制备，及其使用方法，适用于生活低温热解炉，以降低低温热解炉烟气出口二噁英的排放浓度。

背景技术

近年来，农村生活垃圾处理已经成为亟待解决的问题，其中上吸式低温热解技术由于减量化效果好、投资较低、运行维护方便，特别适合于处理分散、少量的农村生活垃圾。目前已经在我国部分农村地区得到大量的推广使用。该热解炉在低氧条件下通过缓慢闷烧-热解处理生活垃圾，不需要提供辅助燃料，对垃圾含水率要求不高，污染物(颗粒物、重金属、氮氧化物等)排放浓较低等特点，热解炉烟气出口温度低于150℃等特点。缺点是，垃圾处理缓慢、单台炉处理能力低，二噁英排放浓度较高，难以达到国家标准。

目前，通过上述热解炉处理生活垃圾还处于探索阶段，热解过程烟气中二噁英的排放控制技术大多借鉴垃圾焚烧过程对烟气二噁英的控制技术——活性炭喷射吸附或SCR。但是由于该技术运行、维护成本过高，在农村地区难以持续使用。因此，目前实际运行的热解炉存在烟气净化系统简单，烟气二噁英排放难达标问题。与垃圾焚烧炉不同的是，生活垃圾低温热解过程二噁英的形成主要存在于炉内，因为在较低的烟气温度下，烟气中不会形成新的二噁英，因此抑制炉内二噁英的形成是控制二噁英排放达标的关键。当前，抑制二噁英炉内形成抑制剂主要有：含硫抑制，主要有单质硫、Na₂S₂O₃、CS₂、Na₂S、SO₃、SO₂。碱性化合物抑制剂，主要有NH₃、CaO、NaOH、KOH、Na₂CO₃、CaCO₃。含有特殊官能团的化合物，如含有羧基(-COOH)，有机胺(-NH₂)等含孤电子对的官能团。该类抑制剂价格较贵，使用过程中还可能造成二次环境污染，难以推广应用，其作用机理主要是在垃圾热处理过程中抑制二噁英前驱物、催化剂的产生，以降低二噁英的形成，但是对于垃圾中原有的、以及热解处理过程形成的少量二噁英没有去除能力。并且目前普通的吸附剂一般不能耐高温，因此难以在垃圾热处理过程中使用。需要指出的是，尽管目前普遍使用活性炭喷射吸附+布袋除尘去除烟气中的二噁英，其去除率达到90～96％左右，但是如果炉内合成的二噁英浓度过高，通过活性炭喷射吸附+布袋除尘方法也难以使烟气中二噁英达标排放。因此，通过炉内添加抑制剂降低热解炉内二噁英的合成是保证二噁英达标排放的有效辅助手段。

发明内容

本发明的目是针对现有生活垃圾低温热解炉二噁英的炉内形成过程，提供一种耐高温，同时具有抑制二噁英形成和吸附的高效抑制剂及其制备方法，以解决垃圾低温热解过程二噁英排放难达标的问题。

本发明另一目的在于提供上述生活垃圾低温热解炉内二噁英抑制剂的应用方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

生活垃圾低温热解炉内二噁英抑制剂，其原料主要由CaCO₃、高岭土和海泡石组成，将高岭土与碳酸钙先以1：2～1：3质量比混合后，混合物在氢氧化钠溶液中浸泡后煅烧，经浸泡后煅烧所得混合物再与海泡石以1：0.5～1：1.0质量比混合。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述高岭土粒径为20～50目，比表面面积30～60m²/g，总孔容0.02～0.08m²/g，含有35～45％SiO₂，35～40％Al₂O₃，其他成分占15～30％，烧失率13～21％。

优选地，所述碳酸钙为重质碳酸钙，粒径为20～50目，纯度大于93％。

优选地，所述海泡石为海泡石原矿，粒径为20～50目，比表面积200～500m²/g，含有50～60％SiO₂和20～30％MgO。

所述的生活垃圾低温热解炉内二噁英抑制剂的制备方法：将以高岭土与碳酸钙按照质量比为1：2～1：3混合，在氢氧化钠溶液中浸泡2.5～3.0小时，控制温度为50～80℃；浸泡后在700～800℃煅烧2～3小时；将高温煅烧后的混合粉体与所述海泡石以质量比1：0.5～1：1.0混合，冷却，磨碎，过筛，得到生活垃圾低温热解炉内二噁英抑制剂。