CN104668272A - 一种飞灰的高效处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞灰的高效处理方法,步骤如下:1)从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,向飞灰中加入占飞灰质量2-10%的二次合成阻隔剂与占飞灰质量0.5-2%的催化剂;2)将飞灰置于气氛环境下进行充分的加热处理;3)将上步的环境温度降低,同时上步加热过程中产生的废气输送至发电厂锅炉中。本发明的处理方法,可以较为彻底地将飞灰中的二恶因去除,且处理后产生的废气通回发电厂锅炉,实现废物能源的二次利用,工艺绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞灰的高效处理方法。
背景技术
飞灰为垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中产生的危险废弃物,其中含有大量的有毒物质如二恶因,如不妥善处理,会给环境、人体造成极大的伤害, 例如引起胎儿的畸变、诱发人体癌变等等。然而,目前,尚没有一种有效的处理此类危险废弃物的方法,对飞灰进行合理的处理。
现有技术中,针对飞灰的处理方法,多为简单的加热处理,然而,这种处理方法存在天然的不足,二恶因虽然会在加热处理的过程中,发生一部分的分解,然而,当温度降到某一区间,例如200-300℃内,分解之后的产物将会重新合成为二恶因,使得处理的效果大打折扣,这个问题,一直困扰着行业内的技术人员。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞灰的高效处理方法。
本发明所采取的技术方案是:
一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤如下:
1)从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,向飞灰中加入占飞灰质量2-10%的二次合成阻隔剂与占飞灰质量0.5-2%的催化剂;
2)将飞灰置于气氛环境下进行充分的加热处理;
3)将上步的环境温度降低,同时上步加热过程中产生的废气输送至发电厂锅炉中。
所述的二次合成阻隔剂为硫代硫酸盐、硫化盐、次亚磷酸钠、磷酸二氢铵按照质量比为1:(0.8-1.2) :(0.8-1.2) :(0.8-1.2)组成的。
所述的硫代硫酸盐为硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸铵中的至少一种。
所述的硫化盐为硫化钠、硫化钾、硫化铵中的至少一种。
所述的催化剂为V2O5-WO3/TiO2、V2O5-MoO3/TiO2中的至少一种。
步骤2)中,加热处理的温度为300-800℃。
步骤2)中,加热处理的时间为30-120min。
步骤2)中,气氛环境由保护气体、微量氢气、微量氧气构成;其中,保护气体为氮气、氦气、氩气中的至少一种。
气氛环境中,氢气的体积含量为0.1-0.5%,氧气的体积含量为0.1-0.5%,余量为保护气体。
步骤3)中,温度降低至200℃以下。
本发明的有益效果是:本发明的处理方法,可以较为彻底地将飞灰中的二恶因去除,且处理后产生的废气通回发电厂锅炉,实现废物能源的二次利用,工艺绿色环保。
具体实施方式
一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤如下:
1)从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,向飞灰中加入占飞灰质量2-10%的二次合成阻隔剂与占飞灰质量0.5-2%的催化剂;其中,所述的催化剂为V2O5-WO3/TiO2、V2O5-MoO3/TiO2中的至少一种;所述的二次合成阻隔剂为硫代硫酸盐、硫化盐、次亚磷酸钠、磷酸二氢铵按照质量比为1:(0.8-1.2) :(0.8-1.2) :(0.8-1.2)组成的;所述的硫代硫酸盐为硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸铵中的至少一种;所述的硫化盐为硫化钠、硫化钾、硫化铵中的至少一种。
2)将飞灰置于气氛环境下,于300-800℃下加热处理30-120min;其中,气氛环境由保护气体、微量氢气、微量氧气构成;其中,气氛环境中,氢气的体积含量为0.1-0.5%,氧气的体积含量为0.1-0.5%,余量为保护气体,保护气体为氮气、氦气、氩气中的至少一种;
3)将上步的环境温度降低至200℃以下(优选的,为25-200℃),同时上步加热过程中产生的废气输送至发电厂锅炉中。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明:
实施例1:
一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤如下:
1)从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,向飞灰中加入占飞灰质量2%的二次合成阻隔剂与占飞灰质量0.5%的催化剂;其中,所述的催化剂为V2O5-WO3/TiO2;所述的二次合成阻隔剂为硫代硫酸钠、硫化钠、次亚磷酸钠、磷酸二氢铵按照质量比为1:1:1:1组成的混合物;
2)将飞灰置于密闭回转炉中,于300℃下进行加热处理120min;密闭回转炉的气氛环境中,氢气的体积含量为0.1%,氧气的体积含量为0.1%,余量为保护气体氮气;
3)将上步的环境温度降低至180-200℃,同时上步加热过程中产生的废气输送至发电厂锅炉中。
经测试,处理前,飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为311ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为0.11ng TEQ/kg。
实施例2:
一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤如下:
1)从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,向飞灰中加入占飞灰质量5%的二次合成阻隔剂与占飞灰质量1%的催化剂;其中,所述的催化剂为V2O5-WO3/TiO2;所述的二次合成阻隔剂为硫代硫酸钠、硫化钠、次亚磷酸钠、磷酸二氢铵按照质量比为1:1.2:1.2:0.8组成的混合物;
2)将飞灰置于密闭回转炉中,于500℃下进行加热处理80min;密闭回转炉的气氛环境中,氢气的体积含量为0.2%,氧气的体积含量为0.2%,余量为保护气体氮气;
3)将上步的环境温度降低至80-100℃,同时上步加热过程中产生的废气输送至发电厂锅炉中。
经测试,处理前,飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为522ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为0.10ng TEQ/kg。
实施例3:
一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤如下:
1)从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,向飞灰中加入占飞灰质量10%的二次合成阻隔剂与占飞灰质量1%的催化剂;其中,所述的催化剂为V2O5-WO3/TiO2与V2O5-MoO3/TiO2按照质量比1:1的混合物;所述的二次合成阻隔剂为硫代硫酸钠、硫化钠、次亚磷酸钠、磷酸二氢铵按照质量比为1:0.8:0.8:1.2组成的混合物;
2)将飞灰置于密闭回转炉中,于500℃下进行加热处理120min;密闭回转炉的气氛环境中,氢气的体积含量为0.5%,氧气的体积含量为0.3%,余量为保护气体氮气;
3)将上步的环境温度降低至60-80℃,同时上步加热过程中产生的废气输送至发电厂锅炉中。
经测试,处理前,飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为633ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为0.23ng TEQ/kg。
实施例4:
一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤如下:
1)从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,向飞灰中加入占飞灰质量6%的二次合成阻隔剂与占飞灰质量2%的催化剂;其中,所述的催化剂为V2O5-WO3/TiO2与V2O5-MoO3/TiO2按照质量比1:2的混合物;所述的二次合成阻隔剂为硫代硫酸钠、硫化钠、次亚磷酸钠、磷酸二氢铵按照质量比为1:0.8:0.8:1.2组成的混合物;
2)将飞灰置于密闭回转炉中,于800℃下进行加热处理100min;密闭回转炉的气氛环境中,氢气的体积含量为0.2%,氧气的体积含量为0.5%,余量为保护气体氮气;
3)将上步的环境温度降低至60-80℃,同时上步加热过程中产生的废气输送至发电厂锅炉中。
经测试,处理前,飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为458ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为0.16ng TEQ/kg。
实施例5:
一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤如下:
1)从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,向飞灰中加入占飞灰质量6%的二次合成阻隔剂与占飞灰质量2%的催化剂;其中,所述的催化剂为V2O5-WO3/TiO2与V2O5-MoO3/TiO2按照质量比1:2的混合物;所述的二次合成阻隔剂为硫代硫酸钠、硫化钠、次亚磷酸钠、磷酸二氢铵按照质量比为1:0.8:0.8:1.2组成的混合物;
2)将飞灰置于密闭回转炉中,于600℃下进行加热处理120min;密闭回转炉的气氛环境中,氢气的体积含量为0.2%,氧气的体积含量为0.5%,余量为保护气体氮气;
3)将上步的环境温度降低至100-120℃,同时上步加热过程中产生的废气输送至发电厂锅炉中。
经测试,处理前,飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为399ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为0.13ng TEQ/kg。
对比例1:
一种飞灰处理方法,步骤如下:
从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,将粉尘置于充满氮气的密闭回转炉中加热处理(炉中氧气的含量小于0.4vol%),炉加热的温度控制在500℃,加热处理时间为30min,回转炉中产生的废气通过管道,送回到发电厂锅炉中。
经过测试,处理前,粉尘中的二恶因类毒性当量浓度为326ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为1.2ng TEQ/kg。
对比例2:
一种飞灰处理方法,步骤如下:
从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,将粉尘置于充满氮气的密闭回转炉中加热处理(炉中氧气的含量小于0.4vol%),炉加热的温度控制在450℃,加热处理时间为50min,回转炉中产生的废气通过管道,送回到发电厂锅炉中。
经过测试,处理前,粉尘中的二恶因类毒性当量浓度为280ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为2.0ng TEQ/kg。
对比例3:
一种飞灰处理方法,步骤如下:
从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,将粉尘置于充满氮气的密闭回转炉中加热处理(炉中氧气的含量小于0.4vol%),炉加热的温度控制在300℃,处理时间为90min,回转炉中产生的废气通过管道,送回到发电厂锅炉中。
经过测试,处理前,粉尘中的二恶因类毒性当量浓度为260ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为1.1ng TEQ/kg。
对比例4:
一种飞灰处理方法,步骤如下:
从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,将粉尘置于充满氮气的密闭回转炉中加热处理(炉中氧气的含量小于0.4vol%),炉加热的温度控制在550℃,处理时间为90min,回转炉中产生的废气通过管道,送回到发电厂锅炉中。
经过测试,处理前,粉尘中的二恶因类毒性当量浓度为311ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为1.5ng TEQ/kg。
对比例5:
一种飞灰处理方法,步骤如下:
从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,将粉尘置于充满氮气的密闭回转炉中加热处理(炉中氧气的含量小于0.4vol%),炉加热的温度控制在380℃,处理时间为60min,回转炉中产生的废气通过管道,送回到发电厂锅炉中。
经过测试,处理前,粉尘中的二恶因类毒性当量浓度为321ng TEQ/kg,加热处理后的飞灰中的二恶因类毒性当量浓度为1.9ng TEQ/kg。
Claims (10)
1.一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤如下:
1)从垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉烟道中收集飞灰,向飞灰中加入占飞灰质量2-10%的二次合成阻隔剂与占飞灰质量0.5-2%的催化剂;
2)将飞灰置于气氛环境下进行充分的加热处理;
3)将上步的环境温度降低,同时上步加热过程中产生的废气输送至发电厂锅炉中。
2.根据权利要求1所述的一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:所述的二次合成阻隔剂为硫代硫酸盐、硫化盐、次亚磷酸钠、磷酸二氢铵按照质量比为1:(0.8-1.2) :(0.8-1.2) :(0.8-1.2)组成的。
3.根据权利要求1所述的一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:所述的硫代硫酸盐为硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:所述的硫化盐为硫化钠、硫化钾、硫化铵中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:所述的催化剂为V2O5-WO3/TiO2、V2O5-MoO3/TiO2中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤2)中,加热处理的温度为300-800℃。
7.根据权利要求1所述的一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤2)中,加热处理的时间为30-120min。
8.根据权利要求1所述的一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤2)中,气氛环境由保护气体、微量氢气、微量氧气构成;其中,保护气体为氮气、氦气、氩气中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:气氛环境中,氢气的体积含量为0.1-0.5%,氧气的体积含量为0.1-0.5%,余量为保护气体。
10.根据权利要求1所述的一种飞灰的高效处理方法,其特征在于:步骤3)中,温度降低至200℃以下。
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