【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，属于焚烧烟气净化。
技术介绍
1、生活垃圾处理方式主要有填埋、堆肥、厌氧发酵和焚烧等，这些垃圾处置方式各有优劣，且适用范围不同。其中，焚烧是目前较为被认可的一种固体废物处置技术，不仅可将固体废物质量减少70％，体积减少90％，还可以回收热能和电能。
2、然而由于生活垃圾成分复杂，含有塑料、重金属等物质，在垃圾焚烧过程中会生成sox、nox、hcl、粉尘和重金属等有毒物质，特别是持久性有机污染物(pops)二噁英(pcdd/f)。其中，2，3，7，8-四氯-二苯并-对-二噁英(2，3，7，8-tcdd)毒性最强，是氰化钾毒性的1000倍，且具有累积毒性，对生产环境以及工厂周边水土会造成严重污染。
3、现有二噁英抑制剂作为生活垃圾焚烧过程中抑制二噁英生成的“特效药”，已应用于实际生产中。但由于当前我国焚烧厂主要处理生活垃圾，而工业固体废物的处理也同样亟待解决，为了有效减少固体废物的数量和毒性，同时实现能源的高效回收，可以将生活垃圾与一些工业固废协同处置。混合焚烧物中酸气的含量更高，常会对设备及管道造成腐蚀，同时，垃圾种类不同也会影响现有二噁英抑制剂的作用效果，因此，亟需一种适用于固体废物与生活垃圾混合处理的二噁英抑制剂。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提出了一种市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂及其制备方法，该方案针对市政污泥与生活垃圾混烧中污染物的特点，通过抑制剂的组分设置，实现了二噁英排放的有
2、根据本申请的一个方面，提供了一种市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，由以下组分制备得到：10～40份尿素、20～50份磷酸铵盐、20～30份碱金属氧化物、40～60份粉煤灰、2～3份膨润土、20～40份造孔剂和10～30份改性剂，所述改性剂选自硝酸盐和n，n-二甲基-4-硝基苄胺。
3、尿素可以在低温条件下消耗氯源、在高温条件下与二噁英前驱物进行反应，阻碍二噁英的形成；同时，-nh2能够与cu2+、fe3+重金属催化剂结合形成配合物，降低金属催化剂的活性。
4、磷酸铵盐中的磷可与cu2+反应，对金属催化剂起到钝化作用；而其中的铵根能够分解出nh3，消耗焚烧垃圾中的氯源，阻滞二噁英的生成；另外，磷酸铵盐可以诱导重金属吸附在磷酸盐表面并蛰合发生沉淀，降低了二噁英的从头生成。
5、碱金属氧化物在能够吸收氯源并钝化重金属之外，还可以阻滞氯酚、蒽等前驱物向二噁英的转化，并改变飞灰表面的ph值，减少二噁英的生成。
6、尿素、磷酸铵盐与碱金属氧化物在垃圾燃烧的过程中，相互配合，从二噁英的从头生成、前驱物生成以及二噁英生成催化剂三个方面对二噁英的产生进行抑制，可以有效减少垃圾焚烧产生的二噁英。
7、由于市政污泥与生活垃圾混合燃烧具有更高的热值，粉煤灰、膨润土、造孔剂和改性剂在焚烧过程中可以形成多孔材料，不仅本身能够物理吸附产生的二噁英，通过改性还能够与二噁英及其前驱体产生化学吸附，使得二噁英不易被释放；同时，多孔结构能够为其他的二噁英抑制成分提供结合位点，从而更充分地发挥抑制作用。
8、市政污泥与生活垃圾的混合物在焚烧前期温度较低且含有水分，该条件下粉煤灰粒中的n，n-二甲基-4-硝基苄胺与硝酸盐发生离子置换对粉煤灰粒进行改性，改性后的粉煤灰粒可以与二噁英及其含有芳香结构的前驱体形成π-π键，实现化学吸附作用。
9、可选地，所述造孔剂为活性炭和碳酸钙，二者的比例为(10～20)：1。
10、活性炭和碳酸钙在850℃以上发生氧化或分解；一方面，作为造孔剂形成孔隙；另一方面，碳酸钙分解产物氧化钙能够在多孔材料中对二噁英产生抑制作用，提高二噁英的抑制效果；同时，活性炭和碳酸钙在高温下产生孔隙，可以防止低温条件下市政污泥或流体的生活垃圾堵塞多孔材料的微孔，使其吸附作用失效。
11、碳酸钙的成孔性能较差，若在造孔剂中含量比例过高，则会造成成孔效果变差。
12、可选地，粉煤灰、膨润土、造孔剂和改性剂在焚烧过程中形成的多孔材料的孔隙率为36～55％。过大的孔隙率伴随着多孔材料力学强度降低的问题，影响吸附效果。
13、可选地，所述改性剂包括质量比为(1:1～1.2)的硝酸盐和n，n-二甲基-4-硝基苄胺；所述硝酸盐为硝酸镁或硝酸钙中的至少一种。
14、若n，n-二甲基-4-硝基苄胺的加入量过少，则不能与硝酸盐形成充分的结合，降低产品配位化学吸附的效率；n，n-二甲基-4-硝基苄胺的加入量过多，过量的n，n-二甲基-4-硝基苄胺不能得到有效结合，在后续焚烧过程中游离成为二噁英的前驱体。
15、可选地，所述碱金属氧化物为氧化钙或氧化镁中的至少一种。
16、所述磷酸铵盐包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和聚磷酸铵中的一种或多种，优选为磷酸二氢铵。
17、可选地，所述粉煤灰与膨润土的质量比为20:1；所述粉煤灰与膨润土的质量比为5:3。
18、该比例下形成的多孔陶瓷气孔率更高、比表面积更大，具有良好的吸附活性。
19、可选地，还包括1～2份过渡金属的氧化物。
20、过渡金属氧化物可以促使生成的二噁英氧化分解，进一步减少二噁英的排放。过量的过渡金属氧化物对反应催化过程影响不明显，但会结合酸性气体，降低s、n对二噁英生成的抑制作用效果。
21、可选地，所述过渡金属的氧化物为钒钛高炉渣、钛尾矿、钨冶炼渣中的一种或多种。
22、选择钒钛高炉渣、钛尾矿、钨冶炼渣等工业废渣作为二噁英分解的催化剂，一方面可以适应经过抑制后生成的少量二噁英的氧化分解的需求，另一方面也可以降低处理成本并促进工业废渣的再利用。
23、可选地，所述磷酸铵盐包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和聚磷酸铵中的一种或多种，
24、优选为磷酸二氢铵，磷酸二氢铵具有更高的阻滞活性。
25、粉煤灰与膨润土、活性炭结合，在垃圾焚烧过程中可以形成多孔材料，在本方案中为多孔陶瓷，相较于粉煤灰单独作用，具有更高的孔隙率及更强的吸附作用。
26、第二方面，本专利技术提供一种市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂的制备方法，用于制备前述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，包括以下步骤：
27、s1、将尿素、磷酸铵盐、碱金属氧化物、过渡金属的氧化物混合均匀并粉碎；
28、s2、将粉煤灰、膨润土、造孔剂和改性剂充分研磨、过筛并混合均匀，再加入去离子水，充分搅拌后压实并造粒，烘干得到粉煤灰粒；
29、s3、将s1与s2所得产物混匀，即可得二噁英抑制剂成品。
30、可选地，所述烘干温度为120～160℃；所述过筛目数为400目。
31、可选地，所述粉煤灰、膨润土与活性炭的总质量与去离子水的质量比为1:0.8～1.5。
32、本申请能产生的有益效果包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，按重量份数计，由以下组分制备得到：10～40份尿素、20～50份磷酸铵盐、20～30份碱金属氧化物、40～60份粉煤灰、2～3份膨润土、20～40份造孔剂和10～30份改性剂，所述改性剂选自硝酸盐和N，N-二甲基-4-硝基苄胺。
2.根据权利要求1所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，所述造孔剂为活性炭和碳酸钙，二者的比例为(10～20)：1。
3.根据权利要求1所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，所述改性剂为质量比为(1:1～1.2)的硝酸盐和N，N-二甲基-4-硝基苄胺；所述硝酸盐为硝酸镁或硝酸钙中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，所述碱金属氧化物为氧化钙或氧化镁中的至少一种；所述磷酸铵盐包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和聚磷酸铵中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，所述粉煤灰与膨润土的质量比为20:1；所述粉煤灰与造孔剂的质量比为5
6.根据权利要求1所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，还包括1～2份过渡金属的氧化物。
7.根据权利要求6所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，所述过渡金属的氧化物为钒钛高炉渣、钛尾矿、钨冶炼渣中的一种或多种。
8.一种市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1～7所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂的制备方法，其特征在于，所述烘干温度为120～160℃；所述过筛目数为400目。
10.根据权利要求8所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂的制备方法，所述粉煤灰、膨润土、造孔剂和改性剂的总质量与去离子水的质量比为1:1.2～1.5。
...【技术特征摘要】
1.一种市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，按重量份数计，由以下组分制备得到：10～40份尿素、20～50份磷酸铵盐、20～30份碱金属氧化物、40～60份粉煤灰、2～3份膨润土、20～40份造孔剂和10～30份改性剂，所述改性剂选自硝酸盐和n，n-二甲基-4-硝基苄胺。
2.根据权利要求1所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，所述造孔剂为活性炭和碳酸钙，二者的比例为(10～20)：1。
3.根据权利要求1所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，所述改性剂为质量比为(1:1～1.2)的硝酸盐和n，n-二甲基-4-硝基苄胺；所述硝酸盐为硝酸镁或硝酸钙中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的市政污泥与生活垃圾混烧的二噁英抑制剂，其特征在于，所述碱金属氧化物为氧化钙或氧化镁中的至少一种；所述磷酸铵盐包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和聚磷酸铵中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的市政...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘君丽，王大陆，宋华，刘海燕，易芬，张晶晶，郑盼盼，杜玉杰，严雪伟，许婷玉，侯小伟，苏红丽，曹伟伟，袁姗姗，左孟迪，田倩倩，谌佳佳，魏利娜，陈娟，耿耿，文师倩，王泽涛，张樹檀，万智篙，王运熙，孟优阳，王慧丽，汪心想，
申请(专利权)人：河南省化工研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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