[发明专利]一种催化分解二噁英处理垃圾的方法

说明书

本发明涉及一种催化分解二噁英处理垃圾的方法，更具体地，属于一种将垃圾进行焚烧、焚烧后的烟气依次的进行脱焦油、脱硫、催化分解有机高分子烃和焦油、固定床催化分解二噁英，以及进一步进行气体达标处理的垃圾处理方法；本发明公开了分解二噁英的高活性催化剂的制取方法；本发明中烟气排放的二噁英浓度低于国标(GB18485‑2014)《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定的0.1ngTEQ/m³指标；本发明所采用的设备属于工业上公知的设备，运行可靠，技术成熟，结构简单，维修方便，造价低廉，本发明具备好的新颖性、创造性和工业实用性。

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧的方法，具体地涉及采用催化分解烟气中的二噁英处理垃圾的方法，属于环保技术领域。

背景技术

生活垃圾(包含废塑料、废橡胶、纸屑、木、布、根、叶、草)和有机废弃物在焚烧中不可避免的产生二噁英有害气体物质；二噁英属于氯代三环芳烃类化合物，是多氯化二苯并二恶英(PCDD)和氯化二苯并呋喃(PCDF)的统称，是由200多种异构体、同系物等组成的混合体；二噁英在标准状态下是无色无味固态物质，熔点为303～305℃，化学性质稳定，在水中溶解度很低，难溶于水，常温下不挥发，难氧化、分解或水解，二噁英的毒性又很强，是一级致癌、致畸物质，对人体损害极大；二噁英是垃圾焚烧中产生的主要污染有毒物质；目前，垃圾焚烧广泛采用3T+E技术以控制二噁英(PCDD/F)在炉膛内生成，由于我国垃圾原料的多样性，以及炉膛内焚烧温度不均匀性，3T+E技术只能减少二嗯英的生成；目前，垃圾焚烧除去二噁英主要采用活性炭吸附烟气中的二噁英，最后通过袋式收尘器收集去除二噁英，吸附了二噁英和尘埃的活性炭也称为生活垃圾焚烧飞灰，属于《国家危险废物名录》口中的HW18类危险废物，对环境和人体健康有极大的伤害；根据《生活垃圾焚烧控制标准》(GB18485-2014)规定：“生活垃圾焚烧飞灰应该按危险废弃物管理”，通常采用固化或热熔融的高成本处理方法对飞灰进行无害化处理；利用3T+E高温分解二噁英或采用活性炭吸附处理二噁英的工艺流程长，处理设备复杂，成本高，极大地增加了垃圾处理的综合运行成本；

现有技术已公开了一些解决这方面问题的技术方案，例如：本发明申请人在授权的USP6,133,491《一种从生活垃圾和/或有机废弃物制取烃类的方法和设备》，在授权的ZL200710130127.5《一种连续化处理生活垃圾的方法》和在授权的ZL98117823.5《用生活垃圾和或有机废弃物制取烃类的方法和设备》中，都公开了采用无氧条件下的非焚烧法的干馏方式处理生活垃圾，有不产生二噁英的优点，存在的问题是：以上方法属于垃圾的间接加热方式，间接加热的传热效果差，垃圾干馏的耗能高，通常的需要额外补充燃料给干馏设备加热才能使使垃圾完全分解，极大的增加了垃圾处理的运行成本；

有关催化剂分解烟气中二噁英的方法已有报导，在CN112191267A《一种催化氧化脱除烟气中二噁英的蜂窝式催化剂及其制备方法》，以及在CN111151263A《一种脱除烟气中二噁英的催化剂及其制备方法和应用》中，是将活性组分、载体和粘合剂先混合在一起，然后进行混炼、陈化成泥料、成型、干燥和煅烧而成；催化剂孔隙的表层成分与其内部成分是一致，即催化剂表面含有大量的非活性的载体成分和催化剂内部含有大量的昂贵的活性组分，催化反应主要发生在催化剂孔隙表层，由于催化剂孔隙表层含有大量的非活性的载体成分，其孔隙表层的活性组分含量低、活性组分分布量小，导致催化剂的催化效果差，催化剂活性组分利用率低；烟气中的二噁英只能与蜂窝状或颗粒状催化剂孔隙表层的活性组分接触而发生催化分解，而催化剂内部含有的大量昂贵的活性组分无法起到催化作用；通常地，一旦催化剂表面“中毒”失效，整体催化剂将被丢弃，包含在催化剂内部的昂贵的活性组分也被丢弃掉，造成很大的催化剂资源浪费，增大了垃圾处理中气体净化达标处理的综合成本，这是现有公开的颗粒状或蜂窝状二噁英分解催化剂的缺陷。