生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺制造技术

本发明专利技术属于催化技术领域，具体涉及一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺。包括水洗和水处理两个工段；水洗工段对飞灰进行二级水洗，将飞灰中的水溶性成分基本溶出和脱除；水处理工段通过净化除杂、pH调节、MVR蒸发制盐处理实现氯化物盐的资源化回收，以蒸汽冷凝水的方式基本回收溶液中的水分，再送回水洗工段循环利用；并使MVR蒸发的乏汽，配入适量空气加热后通过催化水解

【技术实现步骤摘要】
生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺


[0001]本专利技术属于催化
，具体涉及一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺。

技术介绍

[0002]飞灰是生活垃圾焚烧过程中收集于烟气净化系统、烟道及烟囱底部等处的容重较轻、粒径细小的粉体物质，含二噁英类含氯多环芳烃以及Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni等重金属。飞灰产生量大约为垃圾焚烧量的3
‑
5%。GB18485
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2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》中规定：“生活垃圾焚烧飞灰应按危险废物进行管理；如进入生活垃圾填埋场处置，应满足GB16889的要求；如进入水泥窑处置，应满足GB30485的要求”。
[0003]飞灰含有NaCl、KCl、CaClOH、CaCl2等水溶性盐及与水泥熟料成分较为相近的CaO、SiO2、Al2O3等成分。因而飞灰水洗后，可作为硅酸盐水泥的配料使用，添加量一般为水泥熟料产量的5%左右，业内称为飞灰水洗和水泥窑协同处置技术。近年，飞灰水洗和水泥窑协同处置技术得以逐渐应用和完善，利用水泥窑的高温对重金属和二噁英类进行固化和分解，发挥了水泥行业处置能力大、容污能力高、适应能力强的优势，取得了很好的社会效益。
[0004]飞灰水洗和水泥窑协同处置技术中，飞灰水洗一般通过多级逆流漂洗，将钾、钠、氯等水溶性成分基本溶出后进行固液分离，所得滤液经精制、MVR蒸发浓缩结晶，制得氯化钠、氯化钾等副产品；固液分离所得滤饼即水洗飞灰，一般控制至含氯量≤1.0%、含水量≤35%，送去水泥窑，与其它水泥原料配料后进行高温煅烧。飞灰水洗过程中，每吨飞灰的水、电耗量，在飞灰组成正常和水洗工艺条件控制得当时，可达到耗水量0.6
‑
0.8吨、耗电量110
‑
130kWh的较有竞争力的经济指标。
[0005]中国专利CN109290345A公开一种飞灰处理系统以及处理装置，其水洗工段采用三级的料/液逆流，利用水洗搅拌罐和卧螺离心机进行处理，水洗处理得到飞灰滤饼。其洗灰废水处理单元应用“碳酸钠脱钙+水质稳定+盐酸中和+精密过滤+MVR蒸发结晶”组合工艺。
[0006]中国专利CN113231446A公开一种生活垃圾焚烧飞灰处理处置系统，包括三级梯度水洗子系统、滤液后处理子系统、MVR蒸发制盐子系统、压滤子系统和滤饼后处理子系统。所述三级梯度水洗子系统包括三个梯度、整体料/液逆流的搅拌水洗反应池和三级沉淀池，每个梯度的搅拌水洗反应池出料口连接同级沉淀池进料口；上两级沉淀池的滤液和滤饼分别通入下一级搅拌水洗反应池；下两级沉淀池的剩余滤液和补充水混合后分别回流至上一级沉淀池；经三级梯度水洗子系统处理后的滤液和滤饼分别通入滤液后处理子系统和压滤子系统；所述搅拌水洗反应池中加入水灰比为10:1的工艺水；所述滤液后处理子系统包括依次连接的无机膜过滤反应池、调碱反应池、重金属脱除反应池和调硬反应池；所述无机膜过滤反应池内设有孔径≤100nm的无机陶瓷膜，用于过滤滤液；所述调碱反应池内通入酸性溶液，调节滤液pH至中性；所述重金属吸附反应池内加入专门制备的重金属定向吸附材料如有机共价骨架材料COFs；所述调硬反应池内通入碱性溶液；经调硬反应池处理的滤液通入MVR蒸发制盐子系统蒸发制盐；所述压滤子系统将滤饼压滤后，送至滤饼后处理子系统处
理。所述滤饼后处理子系统包括高温烧结系统、高温气化/等离子体熔融系统、水泥窑协同处置系统或固化/稳定化处理系统。
[0007]中国专利CN109956690A公开一种用于水泥工业的生活垃圾焚烧飞灰处理方法，包括以下步骤：步骤一，超声和外加剂水洗飞灰脱氯吸附重金属：将焚烧飞灰、能够进行重金属吸附的多孔外加剂如膨润土和水按照100：(0.5～5)：(200～400)的质量比在超声水洗设备中混合形成水灰混合液，同时进行超声搅拌10～30分钟进行水洗，超声的功率密度优选0.2～0.8w/cm3，水洗完后将水灰混合液转移至脱水设备中；步骤二：水灰混合液通过离心设备进行脱水，脱出的滤液中重金属的含量较低，不需要进行额外的重金属脱除处理，通过多效蒸发等手段即可得到不同的氯盐以及回用水，含水率低于35％的滤饼送去水泥窑协同处置。
[0008]以上现有技术中，由飞灰到水洗飞灰即含水率低于35％滤饼的脱氯率，有的可达到95%，有的可达到99%，但却是在采用较低水洗浆液浓度或者采用功率超声的条件下获得，在飞灰水洗和水泥窑协同处置的成套技术中的经济性方面不具竞争力；其中水洗浆液浓度较低、洗水循环量过大时，多效蒸发如MVR的冷凝水量较高，装置的运行费用和投资都较高；采用0.2～0.8w/cm3的超声功率密度，设备投资和运行费用也较高。即便通过放宽设备配置和工艺操作条件，如采用较低的水灰比水洗浆液即采用较高浓度的水洗浆液，采用较低功率的超声或者较短的超声处理时间，也较难实现水洗飞灰作为水泥窑配料的技术指标，即含氯量≤1.0%最好≤0.6%、含水量≤35%最好≤30%，以及处理每吨飞灰的耗水量≤0.6吨、耗电量≤110kWh的经济指标。即便能实现上述技术指标和经济指标，也往往是在飞灰较易处理或者操作弹性很窄的条件下获得，因而在飞灰水洗和水泥窑协同处置的成套技术中的竞争力仍较低。功率超声在环保、能源领域的应用虽然已有一定基础，但超声系统的效费比，即可靠性和单位功率成本，在飞灰水洗处理中仍显不足；且超声处理会造成浆液中飞灰的显著细化、膨胀，过滤难度大，滤饼的含水量不易控制到≤35%。
[0009]因而，有必要开发一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺，其能够在操作弹性较宽的条件下更容易获得水洗飞灰作为水泥窑配料的上述技术指标和经济指标，在飞灰水洗和水泥窑协同处置的成套技术中具有较高的竞争力。

技术实现思路

[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺，使得飞灰中含氯有机成分的浓度显著降低。
[0011]所述的生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺，包括飞灰水洗工段和水处理工段；飞灰水洗工段包括两级水洗，水洗用水包括新鲜水和MVR蒸汽冷凝水；水处理工段包括净化除杂工序、pH调节工序、MVR蒸发制盐工序，MVR蒸发制盐工序的MVR蒸汽冷凝水送回飞灰水洗工段循环利用；其特点是，将占MVR蒸汽流量1
‑
3%的乏汽从MVR蒸发制盐工序的MVR蒸发器排出，配入8
‑
15v%的空气，通过催化水解
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燃烧处理反应器，控制催化剂床层温度300
‑
330℃，将乏汽中富集的有机成分包括含氯有机成分转化生成二氧化碳和氯化氢，出口汽与MVR蒸发结晶后的含杂质母液混合后，送往净化除杂工序，进行吸收和处理；所述催化水解
‑
燃烧处理反应器装填水解
‑
燃烧处理催化剂，水解
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燃烧处理催化剂组成如下：FeO 8
‑
10wt%；MnO 3
‑
5wt%；CeO
2 1.5
‑
3wt%；WO
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺，包括飞灰水洗工段和水处理工段；飞灰水洗工段包括两级水洗，水洗用水包括新鲜水和MVR蒸汽冷凝水；水处理工段包括净化除杂工序、pH调节工序、MVR蒸发制盐工序，MVR蒸发制盐工序的MVR蒸汽冷凝水送回飞灰水洗工段循环利用；其特征在于，将占MVR蒸汽流量1
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3%的乏汽从MVR蒸发制盐工序的MVR蒸发器排出，配入8
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15v%的空气，通过催化水解
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燃烧处理反应器，控制催化剂床层温度300
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330℃，将乏汽中富集的有机成分包括含氯有机成分转化生成二氧化碳和氯化氢，出口汽与MVR蒸发结晶后的含杂质母液混合后，送往净化除杂工序，进行吸收和处理；所述催化水解
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燃烧处理反应器装填水解
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燃烧处理催化剂，水解
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燃烧处理催化剂组成如下：FeO 8
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10wt%；MnO 3
‑
5wt%；CeO
2 1.5
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3wt%；WO
3 1
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2wt%；余量为TiO2。2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺，其特征在于，水解
‑
燃烧处理催化剂的制备方法包括如下步骤：（1）将偏钛酸粉料焙烧，得到二氧化钛粉；（2）配制乙酸亚铁、乙酸锰、乙酸铈三者的混合水溶液，加入步骤（1）得到的二氧化钛粉，打浆，所得浆液经280
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320℃热风喷雾造粒，冷却至室温，得造粒粉；（3）向步骤（2）所得造粒粉雾化喷涂钨酸铵溶液，出料密闭，在室温条件下均化处理，干燥，制成片，焙烧，得到水解
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燃烧处理催化剂。3.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，焙烧温度400
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420...

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃，刘然山，蔚进步，贾存龙，丁义淇，李满，王猛，张红霞，
申请(专利权)人：淄博重山思沃瑞环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：