[发明专利]一种高效飞灰热处理方法与装置

说明书

本发明提供了一种高效飞灰热处理方法与装置，通过返料送料热解单元后的热惰性气体进入焚烧飞灰预热单元，利用所述热惰性气体的余热对所述焚烧飞灰进行预热；通过飞灰药剂混合单元将得到的预热后的所述焚烧飞灰与所述低温脱氯药剂按照一定比例均匀混合，形成混合飞灰；通过返料送料热解单元将得到的所述混合飞灰在惰性气氛和移动送料流化返料的条件下热分解二噁英，实现飞灰热处理后无害化，形成合格飞灰；通过飞灰换热排料单元将得到的所述合格飞灰进行降温，并应用惰性气体换热回收再利用返料飞灰显热，实现所述合格飞灰的余热回收再利用。本发明可以实现焚烧飞灰连续热处理和高二噁英降解率，而且还可以实现热处理过程余热高效集成利用。

技术领域

本发明属于焚烧飞灰热处理领域，尤其涉及一种高效飞灰热处理方法与装置。

背景技术

伴随着我国经济高速发展与城市化进程加快，城市生活垃圾产量急剧增加。据报道，我国垃圾总焚烧量截止到2020年底约达59万t/d。目前城市生活垃圾主要采用焚烧处理方式处理，此法能够最大限度实现生活垃圾减容化、减量化、资源化，预计年产生飞灰量约为1000万吨。由此可知，城市垃圾焚烧所产生飞灰产量巨大。

在城市垃圾焚烧过程中不仅所产生飞灰量巨大，而且飞灰中还含有大量的Hg、Pb和Cd等毒性重金属以及大量二噁英类。其中，二噁英在自然界的微生物和水解作用下难以自然分解消除，且毒性相当于砒霜的900倍；同时，二噁英有致癌毒性、生殖毒性以及遗传毒性。为此，《国家危险废物名录》中明确规定垃圾飞灰为危险废弃物。

国内外研究表明，城市垃圾焚烧过程中形成的二噁英主要富集在飞灰中，而排到大气的二噁英不到焚烧厂排放总量的0.3％。因此，垃圾焚烧工艺对气相二噁英主要以控制为主，而固相飞灰二噁英必须予以去除，但是目前尚无完善的飞灰二噁英的处理处置方法。因此，本专利以流态化技术为基础提出一种新型垃圾焚烧飞灰热处理方法与装置，不仅可实现飞灰连续热处理和高二噁英降解率，而且还可以实现热处理过程余热高效集成利用。

现有技术的水泥固化法、高温熔融法和水泥窑协同处置法在技术上基本成熟，但水泥固化法不能实现飞灰减量化，且安全填埋处置费用高，固化二噁英和重金属安全性尚需验证；高温熔融法对二噁英降解彻底，但是因熔融温度高导致能耗大，设备材质要求高，处理成本高；水泥窑协同处置法预处理后的垃圾飞灰可作为水泥原料，操作简单，易于控制，污染废物彻底被处理，实现资源化利用；但飞灰作为水泥原料前须减少飞灰中可溶性盐含量以避免重金属挥发而确保水泥质量；目前活性炭吸附法和光降解法等技术尚不成熟。其中活性炭吸附法在去除飞灰中二噁英和其他有害物质的同时，可以实现活性炭可再生使用，但再生后活性炭吸附能力明显降低；光降解法虽可一定程度上降解二噁英，但易生成毒性更强的二噁英同系物而造成二次污染，存在二噁英降解不彻底和二噁英降解率低的问题。因此，亟需一种高效飞灰热处理方法与装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效飞灰热处理方法与装置，以解决上述问题，实现焚烧飞灰连续热处理和高二噁英降解率，而且还可以实现热处理过程余热高效集成利用。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种高效飞灰热处理方法，包括如下步骤，

步骤一：焚烧飞灰预热；

向焚烧飞灰预热单元添加燃烧飞灰，通过返料送料热解单元后的热惰性气体进入焚烧飞灰预热单元，将所述热惰性气体吹向所述焚烧飞灰，利用所述热惰性气体的余热对所述焚烧飞灰进行换热预热，；

步骤二：预热飞灰和低温脱氯药剂混合；

通过飞灰药剂混合单元将步骤一得到的预热后的所述焚烧飞灰与所述低温脱氯药剂按照一定比例均匀混合，形成混合飞灰；

步骤三：返料送料热解；

通过返料送料热解单元将步骤二得到的所述混合飞灰在惰性气氛和移动送料流化返料的条件下热分解二噁英，实现飞灰热处理后无害化，形成合格飞灰；