CN117139347A - 一种二噁英去除方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种二噁英去除方法和装置，属于物质去除技术领域。该装置主要包括：料斗，其接收注入的飞灰；传输机，其对料斗接收的飞灰进行运输；以及激光器，其发射高能激光束对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰温度上升，进而消除飞灰中的二噁英。本申请能够精准选择加热对象，高效作用于飞灰，同时通过提高加热速度和峰值温度，让二噁英的分解更彻底，能够更好的实现消除飞灰中的二噁英。
Description
技术领域
本申请涉及物质去除技术领域，特别涉及一种二噁英去除方法和装置。
背景技术
飞灰是垃圾焚烧后收集于延期管道、烟气净化装置、旋风分离器和布袋除尘器等位置的颗粒细小的粉体物质。飞灰中含有苯并芘、苯并蒽、二噁英等有机污染物和Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni等重金属，必须予以去除，其中尤其以二噁英毒性最大且最难于去除。
在现有技术中，二噁英去除方式通常采用加热炉加热分解的方式，但这种方法所需的功率大，其所需的功率数通常在百千瓦以上，然而其作用于飞灰的能量利用率极低，并且加热炉存在体积庞大、价格昂贵、结构复杂，故障率高的问题。因此，使用加热炉去除飞灰中二噁英所需成本高且去除效率低下。
发明内容
针对现有技术存在的二噁英去除成本高且去除效率低下的问题，本申请主要提供一种二噁英去除方法和装置。
为了实现上述目的，本申请采用的第一个技术方案是：提供一种二噁英去除装置，其包括：料斗，其接收注入的飞灰；传输机，其对料斗接收的飞灰进行运输；以及激光器，其发射高能激光束对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰温度上升，进而消除飞灰中的二噁英。
可选的，二噁英去除装置还包括：扫描振镜，其对激光器发射的高能激光束进行变宽处理，将高能激光束变宽后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
可选的，二噁英去除装置，还包括：线光源光学系统，其将激光器发射的高能激光束形成为线光源后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
可选的，二噁英去除装置还包括：灰耙，其对激光器发射的高能激光束照射后的飞灰进行翻动和搅拌，使得位于其之后的激光器对传输机上运输的已完成翻动和搅拌的飞灰进行再次照射。
可选的，二噁英去除装置还包括：工作台，其获取激光器发出的激光束，并对激光束进行光束整形，得到高能激光束。
可选的，二噁英去除装置还包括：供电系统，其向激光器进行电量供应；驱动系统，其产生驱动电信号并将驱动电信号传输至激光器，其中驱动电信号激励激光器产生激光束；控制系统，其用于控制激光器、供电系统和驱动系统之间的工作。
本申请采用的第二个技术方案是：提供一种二噁英去除方法，其包括：利用料斗向二噁英去除装置的传输机注入飞灰，并利用传输机进行飞灰的传输；利用激光器对传输机上的飞灰进行照射，使得飞灰温度上升，进而消除飞灰中的二噁英。
可选的，二噁英去除方法还包括：利用灰耙对激光器发射的高能激光束照射后的飞灰进行翻动和搅拌，并利用布置在灰耙之后的激光器对已完成翻动和搅拌的飞灰进行再次照射。
可选的，利用激光器对传输机上的飞灰进行照射，包括：利用扫描振镜对激光器发射的高能激光束进行变宽处理，将高能激光束变宽后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
可选的，利用激光器对传输机上的飞灰进行照射，包括：利用线光源光学系统将激光器发射的高能激光束形成为线光源后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
可选的，二噁英去除方法还包括：利用工作台获取激光器发出的激光束，并对激光束进行光束整形，得到高能激光束。
可选的，二噁英去除方法还包括：利用供电系统向激光器进行电量供应；利用驱动系统产生驱动电信号并将驱动电信号传输至激光器，其中驱动电信号激励激光器产生激光束；利用控制系统控制激光器、供电系统和驱动系统之间的工作。
本申请的技术方案可以达到的有益效果是：利用聚焦后的高能激光束对飞灰进行照射能够瞬间将吸附了二噁英的活性炭微粒加热到上千度，能够更好的去除飞灰中的二噁英，同时高能激光束还能够精准地作用于飞灰颗粒而不是加热整个设备，因而本申请的能量利用率较现有技术的利用率高，通过这种方法能够使能效比大大提高，同时能够更好的实现环保和低碳。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一种二噁英去除装置的一个具体实施方式的示意图；
图2是本申请的二噁英去除装置的一个具体实施例的示意图；
图3是本申请的二噁英去除装置的条形光束方位的示意图；
图4是本申请一种二噁英去除方法的一个具体实施方式的示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围做出更为清楚明确的界定。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面，以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面述及的具体的实施例可以相互结合形成新的实施例。对于在一个实施例中描述过的相同或相似的思想或过程，可能在其他某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
图1示出了本申请一种二噁英去除装置的一个实施方式。
图1所示的二噁英去除装置，包括：料斗101，其接收注入的飞灰；
传输机102，其对料斗接收的飞灰进行运输；
以及激光器103，其发射高能激光束对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰温度上升，进而消除飞灰中的二噁英。
该具体实施方式，通过精准选择加热对象即只加热飞灰而不是加热整个炉膛，能够提高能量利用率，通过高效作用于活性炭能够提高加热速度和峰值温度，让分解更彻底，并且本申请通过高度集中能量，瞬间将飞灰升温到上千度，加热效果远高于现有技术的加热方法，能够更加彻底的分解二噁英。
具体的，图2是本申请的二噁英去除装置的一个具体实施例的示意图。如图2所示，在利用二噁英去除装置去除二噁英时，首先通过料斗向二噁英去除装置注入飞灰，飞灰经过料斗落至传输机上，传输机运载着飞灰在二噁英去除装置中行驶，当飞灰运行至激光器处时，激光器所发出的激光快速加热飞灰，以使得飞灰迅速上升温度，进而消除飞灰中的二噁英，为保证飞灰中所包含的有害物质能够充分的消除，在激光器之后布置灰耙对已加热的飞灰进行翻动和搅拌，使得深层的飞灰能够更好的暴露至表面，在搅拌后利用激光器再次对飞灰进行加热，使得飞灰中的有害物质能够完全分解。
特别的，本申请所描述的激光器的个数、灰耙的个数和位置仅仅是示例性，其具体个数及位置本申请不做限制。
在图1所示的实施方式中，二噁英去除装置包括料斗101，其接收注入的飞灰；传输机102，其对料斗接收的飞灰进行运输。
在本申请的一个具体实施例中，二噁英去除装置还包括：灰耙，其对激光器发射的高能激光束照射后的飞灰进行翻动和搅拌，使得位于其之后的激光器对传输机上运输的已完成翻动和搅拌的飞灰进行再次照射。
具体的，上述的部件料斗、传输机和灰耙是为了提高二噁英去除装置的工作效率，其具体分布位置以及具体位置本申请不做限制，在实际应用过程中上述部件也可以替换为同种功效的其他部件，也可以在实际应用过程中去除上述部件中的一者或多者，也可以在应用过程中添加别的应用部件。
在二噁英去除装置中包括至少两个激光器时，灰耙位于两个激光器之间，其为使得对于飞灰的加热更彻底，分解的二噁英更彻底，在激光器加热飞灰后将已加热的飞灰进行搅拌，以使底部的飞灰和未被充分加热的飞灰能够更好的暴露在表面，二噁英去除装置在飞灰的运行方向上可以间隔布置多个激光器，飞灰从料斗注入后在输送带上形成一个薄层，并在每次激光照射后用灰耙进行搅拌以使底部的飞灰和未被充分加热的飞灰能够更好的暴露在表面，对已完成搅拌的飞灰再次照射以使其充分受热。其中，此处所描述的灰耙的位置仅仅是示例性的，在实际应用过程中，用户可以根据需求进行进一步的调整。
在图1所示的实施方式中，二噁英去除装置包括激光器103，其发射高能激光束对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰温度上升，进而消除飞灰中的二噁英。
具体的，如表1所示的实测表格可以看出由功率仅为200W的激光扫描照射飞灰样本大约20秒的时间，飞灰样本的二噁英含量就低于采用马费炉的热脱附方法和微波去除方法对飞灰样本进行了超过10分钟的处理后的效果，由表1中的数据能够显示采用激光进行二噁英去除的方法其效率与其余方法之间呈数量级的差异。因而本申请利用至少一个激光器发射高能激光束对飞灰进行照射，使得飞灰温度上升，进而消除飞灰中的二噁英，能够在减少能量需求的条件下，提高去除效率和增强去除效果，进一步减少去除二噁英所需的成本。
表1
在本申请的一个具体实施例中，二噁英去除装置还包括：扫描振镜，其对激光器发射的高能激光束进行变宽处理，将高能激光束变宽后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
在本申请的一个具体实施例中，二噁英去除装置，还包括：线光源光学系统，其将激光器发射的高能激光束形成为线光源后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
具体的，图3是本申请的二噁英去除装置的条形光束方位的示意图。如图3所示，为了在保证去除效果的条件下尽可能的提高二噁英去除装置的工作效率，在利用激光照射飞灰时，需要保证激光的照射宽度。优选的，利用扫描振镜对激光器发射的高能激光束进行变宽处理，将高能激光束变宽后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀，或者，利用线光源光学系统将激光器发射的高能激光束形成为线光源后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
在本申请的一个具体实施例中，二噁英去除装置，还包括工作台，其获取激光器发出的激光束，并对激光束进行光束整形，得到高能激光束。
具体的，利用激光器发出激光束，激光器产生的光束需要先进行光束整形，光束整形之后得到整形激光光束，即得到能量分布均匀并且边缘陡峭的光斑。
然后可以利用扫描振镜和整形激光光束形成的圆光束，利用该元光束对飞灰进行扫描加热。或者，通过线光源整形系统和整形激光光束形成线光束，利用该线光束对飞灰进行固定加热。也可以综合两种激光加热方式对飞灰进行加热。
在本申请的一个具体实施例中，二噁英去除装置，还包括供电系统，其向激光器进行电量供应；驱动系统，其产生驱动电信号并将驱动电信号传输至激光器，其中驱动电信号激励激光器产生激光束；控制系统，其用于控制激光器、供电系统和驱动系统之间的工作。
具体的，控制系统控制供电系统向激光器（高功率半导体激光器）进行电量供应，同时当控制系统需要控制激光器发出激光时首先控制驱动系统形成驱动电信号，并将该驱动电信号发送至激光器，激光器接收到驱动电信后激励其部件产生激光束，同时，控制系统还可以控制激光器的发射角度和位置等。
图4示出了本申请一种二噁英去除方法的具体实施方式。
在图4所示的具体实施方式中，二噁英去除方法主要包括：步骤S401，利用料斗向二噁英去除装置的传输机注入飞灰，并利用传输机进行飞灰的传输；
步骤S402，利用激光器对传输机上的飞灰进行照射，使得飞灰温度上升，进而消除飞灰中的二噁英。
在本申请的一个具体实施例中，二噁英去除方法还包括：利用灰耙对激光器发射的高能激光束照射后的飞灰进行翻动和搅拌，并利用布置在灰耙之后的激光器对已完成翻动和搅拌的飞灰进行再次照射。
在本申请的一个具体实施例中，利用激光器对传输机上的飞灰进行照射，包括：利用扫描振镜对激光器发射的高能激光束进行变宽处理，将高能激光束变宽后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
在本申请的一个具体实施例中，利用激光器对传输机上的飞灰进行照射，包括：利用线光源光学系统将激光器发射的高能激光束形成为线光源后，对传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
在本申请的一个具体实施例中，二噁英去除方法还包括：利用工作台获取激光器发出的激光束，并对激光束进行光束整形，得到高能激光束。
在本申请的一个具体实施例中，二噁英去除方法还包括：利用供电系统向激光器进行电量供应；利用驱动系统产生驱动电信号并将驱动电信号传输至激光器，其中驱动电信号激励激光器产生激光束；利用控制系统控制激光器、供电系统和驱动系统之间的工作。
本申请提供的二噁英去除方法，可用于执行上述任一实施例描述的二噁英去除装置，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种二噁英去除装置，其特征在于，包括：
料斗，其接收注入的飞灰；
传输机，其对所述料斗接收的飞灰进行运输；以及
激光器，其发射高能激光束对所述传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰温度上升，进而消除飞灰中的二噁英。
2.根据权利要求1所述的二噁英去除装置，其特征在于，还包括：
扫描振镜，其对所述激光器发射的所述高能激光束进行变宽处理，将所述高能激光束变宽后，对所述传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在所述高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
3.根据权利要求1所述的二噁英去除装置，其特征在于，还包括：
线光源光学系统，其将所述激光器发射的所述高能激光束形成为线光源后，对所述传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在所述高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
4.根据权利要求1所述的二噁英去除装置，其特征在于，还包括：
灰耙，其对所述激光器发射的所述高能激光束照射后的飞灰进行翻动和搅拌，使得位于其之后的所述激光器对所述传输机上运输的已完成翻动和搅拌的飞灰进行再次照射。
5.根据权利要求1所述的二噁英去除装置，其特征在于，还包括：
工作台，其获取所述激光器发出的激光束，并对激光束进行光束整形，得到高能激光束。
6.根据权利要求1所述的二噁英去除装置，其特征在于，还包括：
供电系统，其向所述激光器进行电量供应；
驱动系统，其产生驱动电信号并将驱动电信号传输至所述激光器，其中驱动电信号激励所述激光器产生激光束；
控制系统，其控制所述激光器、所述供电系统和所述驱动系统之间的工作。
7.一种二噁英去除方法，其特征在于，包括：
利用料斗向二噁英去除装置的传输机注入飞灰，并利用所述传输机进行飞灰的传输；
利用激光器对所述传输机上的飞灰进行照射，使得飞灰温度上升，进而消除飞灰中的二噁英。
8.根据权利要求7所述的二噁英去除方法，其特征在于，还包括：
利用灰耙对所述激光器发射的所述高能激光束照射后的飞灰进行翻动和搅拌，并利用布置在所述灰耙之后的所述激光器对已完成翻动和搅拌的飞灰进行再次照射。
9.根据权利要求7所述的二噁英去除方法，其特征在于，所述利用激光器对所述传输机上的飞灰进行照射，包括：
利用扫描振镜对所述激光器发射的所述高能激光束进行变宽处理，将所述高能激光束变宽后，对所述传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在所述高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
10.根据权利要求7所述的二噁英去除方法，其特征在于，所述利用激光器对所述传输机上的飞灰进行照射，包括：
利用线光源光学系统将所述激光器发射的所述高能激光束形成为线光源后，对所述传输机上运输的飞灰进行照射，使得飞灰在所述高能激光束的整个宽度方向上受热均匀。
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