一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱盐的方法及装置

技术领域

本发明属于飞灰脱盐技术领域，具体涉及一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱盐的方法及装置。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰是指烟气净化系统捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰，含水率很低，呈浅灰色粉末状，飞灰颗粒大小不均、结构复杂、性质多变，多以无定型态和多晶聚合体结构形式存在，通常飞灰颗粒粒径小于100μm，且其表面粗糙，具有较大的比表面和较高的孔隙率。主要危害性物质有二噁英和铬、砷、铅等重金属，还有可溶性盐，需要进行预处理才能进一步资源化利用，飞灰中高浓度的无机氯盐不仅会降低资源化产品的质量，而且会破坏生产过程。另外，无机氯盐也会对飞灰处置的其他技术有不利影响。无机氯盐还可以回收利用，所以研究焚烧飞灰中的无机氯盐的资源化、无害化利用，对焚烧飞灰处置非常重要。

目前，等离子体高温熔融处理生活垃圾焚烧飞灰时，高温下氯化钠、氯化钾等氯盐高温下挥发以及与水生成大量氯化氢气体，烟气中氯盐和氯化氢对二燃室出口烟道和烟气处理系统设备、管道等腐蚀严重。为解决烟气对烟道和设备的腐蚀，等离子体高温熔融处理生活垃圾焚烧飞灰工艺中在预处理单元增加水洗飞灰系统，将飞灰中氯化钠、氯化钾等氯盐进行脱除，使水洗后的飞灰中约含30％氯盐降低至1％以下。利用垃圾焚烧飞灰水洗提盐(FWD)和水泥窑协同处置技术是先对飞灰进行水洗提盐，降低飞灰中的氯含量在1％以下，再利用水泥窑协同处置。水泥窑协同处理飞灰水洗系统主要功能是将飞灰中的钾、钠、硫、氯等离子通过水洗工艺，使其从飞灰中分离出来，以满足飞灰入窑要求。

现有的飞灰水洗脱盐装置，大多是采用对飞灰中添加催化还原剂，进行搅拌混合的方式，将飞灰中氯化钠、氯化钾等氯盐进行脱除，但是此种仅靠飞灰与添加催化还原剂化学反应较为缓慢，并没有在搅拌的同时进行电解还原，方式较为单一，水洗脱盐的效率较为低下。

如公开号为CN114345908A的中国专利，公开了一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱盐装置及方法，包括，配浆组件，配浆组件包括料浆桶和搅拌件，搅拌件设置于料浆桶内部，料浆桶上设置有进料管，料浆桶底部设置有出料管，出料管上设置有浆料泵，搅拌件包括驱动件、搅拌轴和搅拌页，驱动件与搅拌轴传动连接，搅拌页通过调整件与搅拌轴连接，过滤罐，出料管与过滤罐连接，过滤罐下方设置有收料管连接储料罐，过滤罐下方设置有再滤管连通进料管，并没有在搅拌的过程中加入电解的方式，进行水洗脱盐，方式较为单一。

发明内容

本发明的目的是提供一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱盐的方法及装置，有效地将电解与搅拌进行结合，在搅拌的同时进行电解，用电解棒代替搅拌棒，增加了电解的接触范围，提升脱盐的效率。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱盐装置，包括：

脱盐装置主体；

搅拌混合反应罐，所述搅拌混合反应罐安装在脱盐装置主体的一侧；

搅拌轴，所述搅拌轴安装在搅拌混合反应罐的内部，所述搅拌轴的外侧安装有多个阳极棒和阴极棒，每个所述阳极棒与每个阴极棒处于同一水平面上；

驱动件，所述驱动件安装在搅拌混合反应罐的上端且位于搅拌轴的外侧，所述驱动件用于驱动搅拌轴转动，

锁定件，所述锁定件安装在搅拌轴的内部，所述锁定件用于使多个阳极棒和阴极棒紧固在搅拌轴上；

固定环，所述固定环安装在搅拌轴的上端，所述固定环的上端安装有两个导电柱；

导电接头，所述导电接头设置有两组，两组所述导电接头安装在固定环的内部，两组所述导电接头分别与两个导电柱电性连接，所述搅拌轴的内部安装有两组导电触头，两组所述导电触头分别与两组导电接头电性连接，其中一组所述导电触头与多个阳极棒电性连接，另一组所述导电触头与多个阴极棒电性连接。

在一种优选方案中，所述驱动件包括电机、锥齿轮a和锥齿轮b，所述电机固定在搅拌混合反应罐的上端，所述锥齿轮a固定在电机的输出端，所述锥齿轮b固定在搅拌轴的外侧且与搅拌混合反应罐转动连接，所述锥齿轮b与锥齿轮a啮合连接。

在一种优选方案中，所述锁定件包括滑杆、按块、压簧、多个螺杆和多个卡块，所述滑杆滑动连接在搅拌轴的内部，所述按块固定在滑杆的上端，所述压簧设置在滑杆的外侧且位于搅拌轴与按块之间，多个所述螺杆分别固定在多个阳极棒和多个阴极棒均靠近搅拌轴的一端，多个所述阳极棒和阴极棒均通过螺杆与搅拌轴螺纹连接，多个所述卡块均固定在滑杆的外侧且分别位于多个螺杆的下部，所述螺杆靠近搅拌轴的一侧开设有多个卡槽，所述卡块与螺杆卡接。

在一种优选方案中，在使所述阳极棒或阴极棒与搅拌轴分离时，按压所述按块，使得所述滑杆带动卡块远离螺杆，取消所述卡块对螺杆的卡接，转动所述阳极棒或阴极棒与搅拌轴分离。

在一种优选方案中，多个所述阳极棒和阴极棒靠近搅拌轴的一端且位于螺杆的外侧均设置有橡胶垫。

在一种优选方案中，所述导电接头包括导电环a、导电杆、导电块、弹簧a和导电球，所述导电环a固定在固定环的内部，所述导电杆滑动连接在导电环a的内部，所述导电块固定在导电杆远离搅拌轴的一端，且所述导电块与导电环a滑动连接，所述弹簧a设置在固定环的内部且靠近导电块的位置处，所述导电球球接在导电杆靠近搅拌轴的一端，所述导电块与导电环a电性连接，所述导电环a与其中一个导电柱电性连接。

在一种优选方案中，所述导电触头包括导电环b、导电条、多个弹性导电片和多个弹簧b，所述导电环b固定在搅拌轴上端的外侧且靠近导电环a的位置处，所述导电条固定在搅拌轴的内部，且所述导电条与导电环b固定连接，多个所述弹性导电片均固定在搅拌轴的内部且分别靠近多个阳极棒和阴极棒的位置处，多个所述弹性导电片均与导电条固定连接，多个所述弹簧b均设置在搅拌轴的内部且分别靠近弹性导电片的位置处，多个所述弹性导电片分别对多个阳极棒和阴极棒电性连接。

在一种优选方案中，在所述搅拌轴转动时，所述固定环是静止的，所述搅拌轴转动的同时将使得导电球在导电杆的内部转动，同时，通过所述导电环b对导电杆的挤压，使得所述弹簧a产生的弹力，使得所述导电球与导电环b紧密接触，进而使所述导电球与导电环b电性连接，进而使得多个所述阳极棒和阴极棒分别与两个导电柱电性连接。

在一种优选方案中，所述固定环的一侧固定有固定连杆，所述搅拌混合反应罐的上端固定有固定杆，所述固定连杆与固定杆套接在固定杆的外侧。

一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱盐的方法，用于上述一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱盐装置，其步骤如下：

第一步：将飞灰送入脱盐装置主体的内部，进行初步的处理除杂；

第二步：将初步处理后的飞灰送入搅拌混合反应罐的内部；

第三步：对搅拌混合反应罐的内部添加催化剂；

第四步：对阳极棒和阴极棒进行供电，进行电解；

第五步：启动驱动件，使阳极棒和阴极棒在搅拌混合反应罐的内部转动，使高效催化剂与飞灰混合，加速电解的过程；

第六步：处理电解后的残渣与废液。

本发明取得的技术效果为：

本发明，在电解时，将固定环安装在搅拌轴上，使得导电接头和导电触头通路，对导电接头进行供电，进而使阳极棒和阴极棒进行电解作业，同时利用阳极棒和阴极棒代替了传统的搅拌棒，使得在搅拌的同时，使阳极棒和阴极棒充分的与飞灰水溶液相接触，提升了电解的效率，加速了电解的反应时间；

本发明，在拆卸维修更换阳极棒或阴极棒时，按压锁定件，使得锁定件取消对阳极棒或阴极棒的限定，转动阳极棒或阴极棒使其与搅拌轴分离，进行维修更换，在更换后，安装阳极棒或阴极棒，取消对锁定件的按压，进而对阳极棒或阴极棒进行锁紧，提升了维修更换的效率，同时，通过搅拌轴内部的导电触头，可在安装时进行电性连接，保障了电解的稳定性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明搅拌混合反应罐的结构示意图；

图3是本发明搅拌混合反应罐的剖视图；

图4是本发明图3中A处的放大图；

图5是本发明图3中B处的放大图；

图6是本发明固定环与固定连杆和固定杆连接的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、脱盐装置主体；2、搅拌混合反应罐；3、搅拌轴；4、阳极棒；5、阴极棒；6、固定环；7、导电柱；

10、驱动件；11、电机；12、锥齿轮a；13、锥齿轮b；

20、导电接头；21、导电环a；22、导电杆；23、导电块；24、弹簧a；25、导电球；

30、导电触头；31、导电环b；32、导电条；33、弹性导电片；34、弹簧b；

40、锁定件；41、滑杆；42、按块；43、压簧；44、螺杆；45、卡块；

51、固定连杆；52、固定杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一

请参阅附图1至图3所示，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱盐装置，包括脱盐装置主体1、搅拌混合反应罐2、搅拌轴3、固定环6和导电接头20，搅拌混合反应罐2安装在脱盐装置主体1的一侧，搅拌轴3安装在搅拌混合反应罐2的内部，搅拌轴3的外侧安装有多个阳极棒4和阴极棒5，每个阳极棒4与每个阴极棒5处于同一水平面上，固定环6安装在搅拌轴3的上端，固定环6的上端安装有两个导电柱7，导电接头20设置有两组，两组导电接头20安装在固定环6的内部，两组导电接头20分别与两个导电柱7电性连接，搅拌轴3的内部安装有两组导电触头30，两组导电触头30分别与两组导电接头20电性连接，其中一组导电触头30与多个阳极棒4电性连接，另一组导电触头30与多个阴极棒5电性连接。

具体的，在电解时，在搅拌混合反应罐2的内部添加高效催化剂，将导电接头20安装在搅拌轴3的上端，使得导电接头20与导电触头30电性连接，进而使得导电接头20与阳极棒4和阴极棒5电性连接，对导电柱7进行供电，使得电流经过导电接头20和导电触头30进入阳极棒4和阴极棒5的内部，使得阳极棒4和阴极棒5对搅拌混合反应罐2内部的飞灰进行电解脱盐。

在一个较佳的实施方式中，请参阅图3和图4，导电接头20包括导电环a21、导电杆22、导电块23、弹簧a24和导电球25，导电环a21固定在固定环6的内部，导电杆22滑动连接在导电环a21的内部，导电块23固定在导电杆22远离搅拌轴3的一端，且导电块23与导电环a21滑动连接，弹簧a24设置在固定环6的内部且靠近导电块23的位置处，导电球25球接在导电杆22靠近搅拌轴3的一端，导电块23与导电环a21电性连接，导电环a21与其中一个导电柱7电性连接。

需要说明的是，固定环6的内径大于搅拌轴3的外径，便于固定环6安装子在搅拌轴3上。

值得一提的是，固定环6的一侧固定有固定连杆51，搅拌混合反应罐2的上端固定有固定杆52，固定连杆51与固定杆52套接在固定杆52的外侧，安装固定环6时，将固定环6安装在搅拌轴3的上端时，固定连杆51套接在固定杆52的外侧，对固定环6进行限定，避免搅拌轴3转动时，固定环6跟随转动。

在该实施方式中，在对阳极棒4和阴极棒5进行供电前，将固定环6安装在搅拌轴3的上部，导电杆22受力移入固定环6的内部，并对弹簧a24进行压缩，使得弹簧a24产生的弹力，弹簧a24的弹力对导电杆22产生一个反作用力，使得弹簧a24靠近导电触头30，使得导电球25与导电触头30紧密接触，保障供电的稳定，搅拌轴3转动时，使导电球25在导电杆22的内部滚动，以减小摩擦力。

其次，请再次参阅图3和图5，导电触头30包括导电环b31、导电条32、多个弹性导电片33和多个弹簧b34，导电环b31固定在搅拌轴3上端的外侧且靠近导电环a21的位置处，导电条32固定在搅拌轴3的内部，且导电条32与导电环b31固定连接，多个弹性导电片33均固定在搅拌轴3的内部且分别靠近多个阳极棒4和阴极棒5的位置处，多个弹性导电片33均与导电条32固定连接，多个弹簧b34均设置在搅拌轴3的内部且分别靠近弹性导电片33的位置处，多个弹性导电片33分别对多个阳极棒4和阴极棒5电性连接。

需要说明的是，在搅拌轴3转动时，固定环6是静止的，搅拌轴3转动的同时将使得导电球25在导电杆22的内部转动，同时，通过导电环b31对导电杆22的挤压，使得弹簧a24产生的弹力，使得导电球25与导电环b31紧密接触，进而使导电球25与导电环b31电性连接，进而使得多个阳极棒4和阴极棒5分别与两个导电柱7电性连接。

上述，在电解时，在安装阳极棒4和阴极棒5时，阳极棒4和阴极棒5移入搅拌轴3的内部，与弹性导电片33接触时，继续移动阳极棒4和阴极棒5，使得弹性导电片33受力发生弯曲，并产生弹性，使得弹性导电片33紧贴在阳极棒4和阴极棒5的表面，避免供电出现断路，在弹性导电片33受力弯曲的同时弹簧b34也将受力发生变形，并产生弹力，对弹性导电片33产生一个反作用，以保障弹性导电片33多次使用后与阳极棒4和阴极棒5接触的紧密性，提升使用寿命，对导电柱7进行供电，进而电流经过导电接头20和导电触头30到达阳极棒4和阴极棒5，使得阳极棒4和阴极棒5进行电解作业。

实施例二

请参阅附图3所示，为本发明第二个实施例，该实施例提供了一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱盐装置，还包括驱动件10和锁定件40，驱动件10安装在搅拌混合反应罐2的上端且位于搅拌轴3的外侧，驱动件10用于驱动搅拌轴3转动，锁定件40安装在搅拌轴3的内部，锁定件40用于使多个阳极棒4和阴极棒5紧固在搅拌轴3上。

具体的，在使阳极棒4和阴极棒5对搅拌混合反应罐2内部的飞灰水溶液搅拌时，启动驱动件10，使得搅拌轴3带动阳极棒4和阴极棒5跟随转动，进而对搅拌混合反应罐2内部的飞灰水溶液搅拌，在维修更换阳极棒4和阴极棒5时，按压锁定件40，使得锁定件40取消对阳极棒4和阴极棒5的限定，转动阳极棒4和阴极棒5使其与搅拌轴3分离，进行维修更换，在维修更换后，对阳极棒4和阴极棒5进行安装，安装的同时按压锁定件40，安装后取消对锁定件40的按压，使得锁定件40对阳极棒4和阴极棒5进行锁定。

在一个较佳的实施方式中，请参阅图3，驱动件10包括电机11、锥齿轮a12和锥齿轮b13，电机11固定在搅拌混合反应罐2的上端，锥齿轮a12固定在电机11的输出端，锥齿轮b13固定在搅拌轴3的外侧且与搅拌混合反应罐2转动连接，锥齿轮b13与锥齿轮a12啮合连接。

在该实施方式中，在使阳极棒4和阴极棒5转动搅拌时，启动电机11，使得锥齿轮a12转动，带动锥齿轮b13跟随转动，进而使得搅拌轴3转动，同时使得阳极棒4和阴极棒5在搅拌混合反应罐2的内部转动，对搅拌混合反应罐2内部的飞灰水溶液进行搅拌。

在一个较佳的实施方式中，请参阅图3至图5，锁定件40包括滑杆41、按块42、压簧43、多个螺杆44和多个卡块45，滑杆41滑动连接在搅拌轴3的内部，按块42固定在滑杆41的上端，压簧43设置在滑杆41的外侧且位于搅拌轴3与按块42之间，多个螺杆44分别固定在多个阳极棒4和多个阴极棒5均靠近搅拌轴3的一端，多个阳极棒4和阴极棒5均通过螺杆44与搅拌轴3螺纹连接，多个卡块45均固定在滑杆41的外侧且分别位于多个螺杆44的下部，螺杆44靠近搅拌轴3的一侧开设有多个卡槽，卡块45与螺杆44卡接。

需要说明的是，在使阳极棒4或阴极棒5与搅拌轴3分离时，按压按块42，使得滑杆41带动卡块45远离螺杆44，取消卡块45对螺杆44的卡接，转动阳极棒4或阴极棒5与搅拌轴3分离。

值得一提的是，多个阳极棒4和阴极棒5靠近搅拌轴3的一端且位于螺杆44的外侧均设置有橡胶垫，提升阳极棒4和阴极棒5与搅拌轴3之间的密封性。

上述，在拆卸更换阳极棒4和阴极棒5时，按压按块42，使得锁定件40移入搅拌轴3的内部，同时，使卡块45取消对螺杆44的限定，转动阳极棒4和阴极棒5使其与搅拌轴3分离，进行维修更换，在维修更换后，对阳极棒4和阴极棒5进行安装，安装的同时按压按块42，使卡块45在搅拌轴3的内部向下移动，使阳极棒4和阴极棒5通过螺杆44与搅拌轴3螺纹连接，并进行固定，安装后取消对按块42的按压，使得卡块45对螺杆44进行锁定，避免阳极棒4和阴极棒5在搅拌的过程中与搅拌轴3分离，保障装置的安全。

实施列三

本发明还公开了一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱盐的方法，具体包括以下步骤：

第一步：将飞灰送入脱盐装置主体1的内部，进行初步的处理除杂；

第二步：将初步处理后的飞灰送入搅拌混合反应罐2的内部；

第三步：对搅拌混合反应罐2的内部添加催化剂；

第四步：对阳极棒4和阴极棒5进行供电，进行电解；

第五步：启动驱动件10，使阳极棒4和阴极棒5在搅拌混合反应罐2的内部转动，使高效催化剂与飞灰混合，加速电解的过程；

第六步：处理电解后的残渣与废液。

本发明的工作原理为：在使阳极棒4和阴极棒5对搅拌混合反应罐2内部的飞灰水溶液搅拌时，启动驱动件10，使得搅拌轴3带动阳极棒4和阴极棒5跟随转动，进而对搅拌混合反应罐2内部的飞灰水溶液搅拌，在电解时，在搅拌混合反应罐2的内部添加高效催化剂，将导电接头20安装在搅拌轴3的上端，使得导电接头20与导电触头30电性连接，进而使得导电接头20与阳极棒4和阴极棒5电性连接，对导电柱7进行供电，使得电流经过导电接头20和导电触头30进入阳极棒4和阴极棒5的内部，使得阳极棒4和阴极棒5对搅拌混合反应罐2内部的飞灰进行电解脱盐，使得在搅拌的同时，使阳极棒4和阴极棒5充分的与飞灰水溶液相接触，提升了电解的效率，加速了电解的反应时间，在维修更换阳极棒4和阴极棒5时，按压锁定件40，使得锁定件40取消对阳极棒4和阴极棒5的限定，转动阳极棒4和阴极棒5使其与搅拌轴3分离，进行维修更换，在维修更换后，对阳极棒4和阴极棒5进行安装，安装的同时按压锁定件40，安装后取消对锁定件40的按压，使得锁定件40对阳极棒4和阴极棒5进行锁定，提升了维修更换的效率，同时，通过搅拌轴3内部的导电触头30，可在安装时进行电性连接，保障了电解的稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。