一种热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的系统及工艺

技术领域

本发明涉及处理焚烧飞灰的技术领域，具体涉及一种热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的系统及工艺。

背景技术

生活垃圾焚烧处理技术因其具有无害化、资源化、减量化等优势，已成为各国处理废弃物的最主要和最有效的技术之一。然而焚烧飞灰作为垃圾焚烧的必然产物，因二噁英和重金属浸出的双重污染排放特性，已列入危险废物名录进行管理。

无氧热处理技术作为飞灰二噁英削减的常用方法，在无氧加热条件下二噁英分子被脱附或分解，处理后飞灰可结合水洗脱氯工艺实现资源化利用。水洗作为一种高效简单的飞灰脱氯工艺，可通过多效浓缩蒸馏的方式回收工业盐，水洗后的飞灰可进入水泥生产线或用作建筑材料，实现资源化利用。飞灰水洗液中含有高浓度的钙镁离子，会影响后续蒸发浓缩分盐工艺及回收工业盐的纯度，水洗液中往往通过加入药剂和重金属固化剂、以调节硬度、pH和固化重金属，达到蒸发结晶分盐的进水质量要求。这种方式需要消耗大量的化学药剂，运行成本较高，大量药剂的加入同时也会引入其他杂质，对后续分盐工艺带来难度。

综上所述，目前飞灰无害化和资源化处理技术中对飞灰水洗液的处理工艺仍不够合理，加入的药剂用量大，成本较高，对后续蒸发浓缩分盐过程及回收工业盐的纯度存在影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的系统，多级碳中和装置中流通的含CO

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的系统，包括二噁英热脱附装置、水洗脱氯装置、多级碳中和装置、固液分离装置、重金属固化装置、蒸发结晶分盐装置和换热装置；二噁英热脱附装置的焚烧飞灰出口与水洗脱氯装置的焚烧飞灰进口连接；水洗脱氯装置的浆液出口与多级碳中和装置的浆液进口连接，多级碳中和装置的含CO

进一步，所述含CO

再进一步，所述换热装置为烟气换热器、管壳式换热器或板式换热器中的一种或两种以上组合。

进一步，所述固液分离装置为压滤机或离心机。

再进一步，所述蒸发结晶分盐装置为MVR蒸发器和/或多效蒸发器。

进一步，所述多级碳中和单元为曝气池、吸收塔或洗气塔中的一种或两种以上组合。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的工艺，包括以下步骤：

1)焚烧飞灰进入二噁英热脱附装置，加热后脱除二噁英，并将焚烧飞灰运往水洗脱氯装置；

2)经过步骤1)脱除二噁英的焚烧飞灰进入水洗脱氯装置，经过水洗处理后，收集浆液；

3)换热装置将含CO

4)将经过步骤3)反应的浆液通入固液分离装置，分离沉淀物和溶液；

5)将步骤4)分离得到的溶液通入重金属固化装置，加入重金属固化剂和絮凝剂，再调节pH为7.0～8.0；其中，重金属固化剂为黄原酸酯类、二硫代胺基甲酸盐及其衍生物或Na2S中的一种，能固化铅、镉、铬、砷、汞、铜、锌、锰、镍、铁等重金属。絮凝剂为PAC和/或PAM，调节pH的试剂选用盐酸溶液。

6)经过步骤5)处理的溶液送往蒸发结晶分盐装置，分离得出氯化钠和氯化钾。

进一步，步骤1)中，加热温度为400～600℃，加热时间为30～60min。

再进一步，步骤2)中，水洗处理所用的水量与焚烧飞灰的质量比为2～5：1。

进一步，步骤3)中，含CO

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)焚烧飞灰进入二噁英热脱附装置后，在无氧的条件下通过加热的方式实现脱附和分解二噁英，焚烧飞灰继续进入水洗脱氯装置经过水洗形成浆液后进入多级碳中和装置，含CO

(2)热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的工艺，采用二噁英无氧热脱除、水洗脱氯、CO

(3)含CO

附图说明

图1为实施例1的工艺流程图；

图2为实施例2的工艺流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

如图1所示，一种热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的系统，包括二噁英热脱附装置、水洗脱氯装置、多级碳中和装置、固液分离装置、重金属固化装置、蒸发结晶分盐装置和换热装置；二噁英热脱附装置的焚烧飞灰出口与水洗脱氯装置的焚烧飞灰进口连接；水洗脱氯装置的浆液出口与多级碳中和装置的浆液进口连接，多级碳中和装置的含CO

具体地，所述换热装置为烟气换热器(GGH换热器)。所述固液分离装置为离心机。所述多级碳中和单元为吸收塔。所述蒸发结晶分盐装置为MVR蒸发器。

一种热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的系统的工艺，包括以下步骤：

1)焚烧飞灰进入二噁英热脱附装置，加热后脱除二噁英，并将焚烧飞灰运往水洗脱氯装置；焚烧飞灰通过螺旋输送装置进入二噁英热脱附装置，在无氧的条件下将飞灰加热至500℃，停留时间40min。

2)水洗脱氯单元中添加的水来自于蒸发结晶分盐单元分盐后的冷凝水，控制水与焚烧飞灰的质量比为4：1，进行三次水洗，收集浆液；

3)向多级碳中和装置引入焚烧系统脱酸处理后的高温烟气，烟气中CO

4)中和后的浆液通过泵送进入固液分离装置，选用离心机分离脱氯尾渣和水洗液，脱氯尾渣经干燥及检测达标后用作建筑材料，溶液进入重金属固化装置；

5)将步骤4)分离得到的溶液通入重金属固化装置，在重金属固化装置向溶液加入重金属固化剂(二硫代胺基甲酸盐类衍生物)、絮凝剂(PAC和PAM)，以进一步固化水洗液中的钙镁和其他重金属。固化后水洗液通过加入盐酸调节pH至7.5后送入MVR蒸发器分离出工业氯化钠和氯化钾产品。

实施例2

如图2所示，一种热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的系统，包括二噁英热脱附装置、水洗脱氯装置、多级碳中和装置、固液分离装置、重金属固化装置、蒸发结晶分盐装置、换热装置和焚烧炉；

二噁英热脱附装置的尾气出口与焚烧炉的尾气进口连接，二噁英热脱附装置的焚烧飞灰出口与水洗脱氯装置的焚烧飞灰进口连接；水洗脱氯装置的浆液出口与多级碳中和装置的浆液进口连接，多级碳中和装置的含CO

具体地，所述换热装置为板式换热器。所述固液分离装置为离心机。所述多级碳中和单元为三级曝气池。所述蒸发结晶分盐装置为三效蒸发器。

一种热脱附协同碳中和处理焚烧飞灰的系统的工艺，包括以下步骤：

1)焚烧飞灰通过螺旋输送装置进入二噁英热脱附装置，加热后脱除二噁英，并将焚烧飞灰运往水洗脱氯装置；焚烧飞灰通过螺旋输送装置进入二噁英热脱附装置，在无氧的条件下将飞灰加热至450℃，停留时间1h，焚烧过程中产生的尾气由风机引入焚烧炉；

2)水洗脱氯单元中添加的水来自于蒸发结晶分盐单元分盐后的冷凝水，控制水与焚烧飞灰的质量比为2.5：1，进行三次水洗，收集浆液；

3)向多级碳中和装置引入纯度为99％的工业二氧化碳，烟气经板式换热器换热后从三级曝气池的底部进入，与三级曝气池内的浆液充分接触反应，生成碳酸钙和碳酸镁沉淀；其中，通入的烟气中含有的CO

4)中和后的浆液通过泵送进入固液分离装置，选用离心机分离脱氯尾渣和水洗液，脱氯尾渣经干燥及检测达标后用作制砖制陶，溶液进入重金属固化装置；

5)将步骤4)分离得到的溶液通入重金属固化装置，在重金属固化装置向溶液加入重金属固化剂(Na

对比例1

对比例1与实施例1的系统不同之处在于：对比例1不含有多级碳中和装置。对比例1工艺中选择加入碳酸钠来代替用含CO

性能对比

实施例1和对比例1均分别处理相同产地的一吨焚烧飞灰，限定对比例1和实施例1得到的氯化钠和氯化钾的含量相近，其余试剂的加入量如表1所示：

表1实施例1和对比例1处理焚烧飞灰的情况

从表1可知，对比例1的需要加入0.58t Na

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。