CN110508594A - 一种生物质灰渣的处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质灰渣的处理方法及系统,处理方法,包括如下步骤:将生物质飞灰进行筛分;小于设定粒径的飞灰与水混合,进行超声强化浸出,过滤得浸出液和滤渣;所述浸出液用作脱硫脱硝浆液,或浓缩后用作化肥原料;所述滤渣用于水泥、混凝土建材或建工原料。采用超声波技术对飞灰进行超声强化浸出,可以高效浸出易溶性离子的同时,相比酸液浸出时,又能显著降低重金属离子的浸出,进而显著降低了浸出液中重金属离子的含量。当采用浸出液作为脱硫脱硝溶液时,脱硫脱硝产物用作化肥或将浸出液经过浓缩后直接用作化肥时,可以显著减少浸出液中的重金属离子对土壤造成的二次污染。
Description
技术领域
本发明属于生物质锅炉飞灰的处理与利用技术领域,尤其涉及一种生物质灰渣的处理 方法及系统。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不 必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所 公知的现有技术。
能源短缺问题是当今世界面临的一个主要问题,目前,世界上使用的能源主 要为矿物能源,主要包括煤炭、石油、天然气。矿物能源的不断开发将最终导致 能源的短缺,也造成了全球环境污染严重等问题。人类在经济持续发展过程中正 面临着人口、资源和环境的巨大压力,如何使能源、社会、经济、环境协调和可 持续发展是当前需要解决的核心问题。寻找替代能源无疑是一个好方法,但是在 新能源中,核电和水电具有潜在的生态风险,风电和地热能存在地域限制,均无 法大面积的推广和发展,而与之不同,生物质能源以其资源丰富,环境友好备受 青睐。
生物质是一种丰富可再生的清洁能源,主要包括农林废弃物、禽类粪便、城 市生活和工业有机废弃物、能源作物等。全球的生物质资源十分丰富,是世界第 四大消费能源,位于煤、石油、天然气三大常规能源之后,占世界总能耗的11%, 预计到2050年,全球约33%~50%的一次能源消耗将由生物质能满足。目前其 主要利用方式仍然是通过直接燃烧生产热能和电能。
随着生物质发电技术在全球的广泛应用和发电装机容量的快速增长,燃烧生 物质燃料量增加,生物质发电的大面积推广和利用必然将会产生大量的飞灰,据 测算,一台25MW的机组,一年消耗农林剩余物约为2×105t,如按灰产率7% 计算,该机组每年约产生14000t灰,因此,如果不进行有效的处理和利用,将 会成为新的污染源,导致地下水被污染,空气中灰尘颗粒增多,大量填埋致使耕 地被占用等一系列的环境问题。
目前,大部分的电厂生物质灰一般被作为化肥生产的辅料而返田或者直接填 埋,而这些过程中大多不做任何处理,也很少进行基础的特性分析和质量评价。 从生物质能可持续利用的角度来看,将生物质燃烧灰直接回收返田还林是最佳的 利用方案,但由于灰特性的复杂性,不能排除灰中重金属元素(Co、Pb、Cr等) 和有机有毒物质(多环芳烃,二噫英等)的影响,如不经过任何处理便直接应用或 者填埋处理,都可能对环境造成不利的影响。考虑到生物质飞灰含有丰富的矿质 营养元素,如随意丢弃会造成极大的资源浪费;此外,生物质燃料中含有一定的 重金属等微量和痕量元素,这些成分在燃烧后被浓缩,因而在使用和填埋后可能 对环境产生危害。合理有效地进行生物质灰的综合利用,不仅可以变废为宝、延 长生物质燃料发电利用的产业链,而且还可以取得良好的经济效益、环境效益和 社会效益。鉴于以上两个方面的重要性,实现生物质灰的高附加值利用是十分重 要和必要的。如何采用合适的技术,以较低的成本,较为简单的工艺去充分利用 这些资源是一个问题,国内外已经有较多机构和课题组对这个问题进行了相关研 究,比如发明专利申请号为201510402249.X的专利利用生物质灰制备低比表面 积二氧化硅微球,活性炭和氮磷钾复合肥,再比如201310315634.1的发明专利, 利用生物质飞灰制备高品质钾基复合肥,无机硅的化合物以及活性炭产品,然而 上述专利因为引入了酸和碱作为处理,成本较高,因而在实际电厂中难以大方面 利用。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题,本发明的目的是提供一种生物质灰渣的处理方 法。
为了解决以上技术问题,本发明的技术方案为:
一种生物质灰渣的处理方法,包括如下步骤:
将生物质飞灰进行筛分;
小于设定粒径的飞灰与水混合,进行超声强化浸出,过滤得浸出液和滤渣;
所述浸出液用作脱硫脱硝浆液,或浓缩后用作化肥原料;
所述滤渣用于水泥、混凝土建材或建工原料。
超声波是物质介质中一种高于20kHz的弹性机械波(声波),超声波产生的空化作用是 其得到广泛应用的主要原因。超声空化作用能产生5000K以上的高温和约5.05×105kPa的 高压,同时温度的变化率高达10-100K/s,极强的冲击波伴随产生时速高达40-4000km/h的 微射流,为化学反应开辟了新的通道;与此同时超声波也能破坏固体颗粒表面的钝化膜层, 还可消除或削弱其阻碍,强化传质,从而加快多相系中物质交换速度。将超声波技术应用 到灰处理中,利用其机械振动及空化作用,可对飞灰起到充分的震荡,促进其中可溶性肥 效元素的溶解,从而缩短浸出时间,强化浸出效果,实现飞灰的高效利用。
此外,采用超声波技术对飞灰进行超声强化浸出,可以高效浸出易溶性离子的同时, 相比酸液浸出时,又能显著降低重金属离子的浸出,进而显著降低了浸出液中重金属离子 的含量。当采用浸出液作为脱硫脱硝溶液时,脱硫脱硝产物用作化肥或将浸出液经过浓缩 后直接用作化肥时,可以显著减少浸出液中的重金属离子对土壤造成的二次污染。
飞灰经过筛分分离后,飞灰中的未完全燃烧的大粒径碳被回收用作燃料,提高燃料的 利用率,超声浸渍后的滤渣用作建材,可以显著降低烧蚀量,超声浸渍后的滤渣中水溶性 离子含量大大降低。所以,通过筛分和超声浸渍,使得不同来源飞灰的滤渣性质趋于一致, 用作水泥、混凝土建材或建工原料时,更容易实现材料性能的控制。
在一些实施例中,所述生物质飞灰为秸秆、树皮或稻杆燃烧后的飞灰。
在一些实施例中,对生物质飞灰筛分后,大于设定粒径的飞灰回收,用作燃料。
在一些实施例中,所述筛分为将飞灰过80目筛。发明人对不同粒径的生物质飞灰进行 了分析,结果如下表1所示,粒径大于0.2mm的飞灰的低位热值在13MJ/Kg以上,可以用作锅炉燃料。
表1生物质飞灰不同粒径下的工业分析
飞灰粒径(mm) | 水分M<sub>ad</sub>(%) | 灰分A<sub>ad</sub>(%) | 挥发分V<sub>ad</sub>(%) | 固定碳FC<sub>ad</sub>(%) | 质量百分比m(%) |
>0.3 | 5.97 | 27.17 | 7.78 | 59.08 | 2.7 |
0.2-0.3 | 1.97 | 74.61 | 6.44 | 16.98 | 2.6 |
0.125-0.2 | 0.65 | 91.48 | 4.23 | 3.64 | 10.5 |
0.075-0.125 | 0.44 | 93.33 | 5.69 | 0 | 20.8 |
0.045-0.075 | 0.5 | 90.32 | 8.61 | 0 | 46.5 |
<0.045 | 0.57 | 88.42 | 8.75 | 2.26 | 16.9 |
>0.2* | 3.18 | 54.27 | 7.22 | 35.33 | 5.3 |
*粒径>0.2mm部分的低位热值大于13MJ/kg。
在一些实施例中,飞灰与水的重量比为1:3-1:7。水的用量过少,飞灰中易溶性离子的 浸出效果较差,对滤渣的均化效果不明显。水的用量过大,浸出液中溶质的浓度较小,用 作脱硫脱硝溶液时,影响脱硫脱硝效果;用作肥料时,影响肥效。
在一些实施例中,所述超声强化浸出的频率为20-40kHz,功率密度为100-200W/L,时 间为1-30min。
采用该种超声强化浸出参数,可以使得K+的浸出率为12.1%-44.4%,Na+的浸出率为 3.6%-10.7%,Ca2+的浸出率为2.4%-3.5%,重金属铬离子(Cr2+)的浸出率低于0.15%,镍 离子(Ni2+)的浸出率低于0.03%,铅离子(Pb2+)的浸出率低于0.05%,钴离子的浸出率 低于0.03%。
进一步的,所述超声强化浸出的频率为25-35kHz,功率密度为150-200W/L。
在一些实施例中,所述水为电厂循环冷却水。
一种生物质飞灰处理系统,包括依次布置的筛子、超声浸出装置和过滤装置,其中,
筛子,用于对飞灰进行筛分;
超声浸出装置位于筛子的下游,提供容器和超声发生器,所述容器用于盛装水和飞灰 的混合液,超声发生器对容器内施加超声波;
所述过滤装置位于超声浸出装置的下游,用于对超声浸出后的混合液进行固液分离。
在一些实施例中,所述超声浸出装置的容器位于筛子的下方。
筛子筛下的小粒径飞灰直接掉入容器中。
进一步的,所述容器的底部设置出口,出口与所述过滤装置连接,过滤装置的进口的 位置低于容器底部出口的位置。
超声浸渍后的混合液直接通过容器的底部出口流入过滤装置内进行过滤,更容易实现 连续化操作。
本发明的有益技术效果为:
针对生物质电厂飞灰特性进行物理、化学处置并协同高效利用,依据飞灰中未燃尽碳 与飞灰粒径的关系进行筛分,将含碳量低的飞灰与电厂循环水混合,采用超声波处理高效 浸出易溶性离子,相比酸液浸出时显著降低重金属离子的浸出,滤液用以吸收烟气酸性气 体,节省脱硫脱硝浆液成本,大大简化脱硫脱硝工艺,显著降低烟气处置成本,显著减少 重金属进入脱硫脱硝浆液及用作化肥时的二次污染,脱硫脱硝产物用作化肥及原料大大提 高资源利用效益。
经筛分分离后,滤渣用作建材时显著降低烧蚀量,经超声波处理后,并大大降低水溶 性离子K+、Na+、Ca2+、Cl-和SO4 2-含量,便于控制灰渣水溶性离子浓度和用作建材原料。 筛分而得的大粒径的未燃尽碳用作入炉燃料,节省燃料,提高燃料利用率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性 实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有 指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理 解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本 申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也 意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括” 时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤(其工艺流程图如图1所示):
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照5:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波25℃强化浸出处理2min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤 液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了1080mg/L,溶出率达到了13.45%,Na+的浸出浓度达到了87mg/L,溶出率达到了4.1%;Ca2+的浸出浓度达到了996mg/L,溶出率达到 了2.56%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸出率依 次低于0.07%、0.03%、0.05%、0.03%。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例2
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照5:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波25℃强化浸出处理5min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤 液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了2176mg/L,溶出率达到了27.1%,Na+的浸出浓度达到了142mg/L,溶出率达到了6.67%;Ca2+的浸出浓度达到了1241mg/L,溶出率 达到了3.18%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸 出率依次低于0.12%、0.03%、0.05%、0.03%。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例3
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照5:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波25℃强化浸出处理10min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了2850mg/L,溶出率达到了35.41%,Na+的浸 出浓度达到了185mg/L,溶出率达到了8.7%;Ca2+的浸出浓度达到了1364mg/L,溶出率 达到了3.5%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸出 率依次低于0.15%、0.03%、0.05%、0.03%。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例4
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照5:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波25℃强化浸出处理20min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了3576mg/L,溶出率达到了44.4%,Na+的浸 出浓度达到了225mg/L,溶出率达到了10.7%;Ca2+的浸出浓度达到了1235mg/L,溶出 率达到了3.4%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸 出率依次低于0.16%、0.03%、0.05%、0.03%。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例5
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照3:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波25℃强化浸出处理2min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤 液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了2445mg/L,溶出率达到了18.2%,Na+的浸出浓度达到了174mg/L,溶出率达到了5%;Ca2+的浸出浓度达到了1187mg/L,溶出率达到 了1.8%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸出率依 次低于0.10%、0.03%、0.05%、0.03%。。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例6
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照4:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波25℃强化浸出处理2min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤 液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了1406mg/L,溶出率达到了14%,Na+的浸出浓度达到了101mg/L,溶出率达到了3.8%;Ca2+的浸出浓度达到了1108mg/L,溶出率达到 了2.3%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸出率依 次低于0.12%、0.03%、0.05%、0.03%。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例7
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照6:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波25℃强化浸出处理2min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤 液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了812mg/L,溶出率达到了12.1%,Na+的浸出浓度达到了63mg/L,溶出率达到了3.6%;Ca2+的浸出浓度达到了951mg/L,溶出率达到了2.9%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸出率依次 低于0.15%、0.03%、0.05%、0.03%。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例8
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照7:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波25℃强化浸出处理2min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤 液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了1358mg/L,溶出率达到了23.6%,Na+的浸出浓度达到了99mg/L,溶出率达到了6.5%;Ca2+的浸出浓度达到了1068mg/L,溶出率达 到了3.8%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸出率 依次低于0.15%、0.03%、0.05%、0.03%。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例9
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照5:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波40℃强化浸出处理2min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤 液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了1619mg/L,溶出率达到了20.12%,Na+的浸出浓度达到了118mg/L,溶出率达到了5.5%;Ca2+的浸出浓度达到了928mg/L,溶出率达到 了2.4%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸出率依 次低于0.10%、0.03%、0.05%、0.03%。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例10
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为某生物质电厂2#锅炉飞灰,经过80目筛子筛分处理,直径 小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照5:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波50℃强化浸出处理2min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤 液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了2144mg/L,溶出率达到了26.3%,Na+的浸出浓度达到了151mg/L,溶出率达到了7.1%;Ca2+的浸出浓度达到了980mg/L,溶出率达 到了2.5%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸出率 依次低于0.15%、0.03%、0.05%、0.03%。。
滤渣的烧失量为<10%。
实施例10
生物质飞灰的处理方法,包括如下步骤:
步骤一:将生物质飞灰经过筛分处理后,称取20g为一组待处理。
步骤一选取的生物质飞灰为山东枣庄某生物质电厂二期飞灰,经过80目筛子筛分处理, 直径小于0.2mm。
步骤二:将称取的20g飞灰置于超声波清洗仪中,按照5:1的液固比加入100ml的去离 子水,调浆搅拌均匀。
步骤二选取的超声波清洗仪为DOYES-002型,超声波功率为120W。
步骤三:第一次超声波60℃强化浸出处理2min,用滤纸过滤,收集滤液和滤渣,取滤 液进行ICP分析可得,K+的浸出浓度达到了2144mg/L,溶出率达到了26.3%,Na+的浸出浓度达到了151mg/L,溶出率达到了7.1%;Ca2+的浸出浓度达到了980mg/L,溶出率达 到了2.5%。重金属铬离子(Cr2+)、镍离子(Ni2+)、铅离子(Pb2+)、钴离子等的浸出率 依次低于0.12%、0.03%、0.05%、0.03%。
滤渣的烧失量为<10%。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人 员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、 等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生物质灰渣的处理方法,其特征在于:包括如下步骤:
将生物质飞灰进行筛分;
小于设定粒径的飞灰与水混合,进行超声强化浸出,过滤得浸出液和滤渣;
所述浸出液用作脱硫脱硝浆液,或浓缩后用作化肥原料;
所述滤渣用于水泥、混凝土建材或建工原料。
2.根据权利要求1所述的生物质灰渣的处理方法,其特征在于:所述生物质飞灰为秸秆、树皮或稻杆燃烧后的飞灰。
3.根据权利要求1所述的生物质灰渣的处理方法,其特征在于:对生物质飞灰筛分后,大于设定粒径的飞灰回收,用作燃料。
4.根据权利要求1所述的生物质灰渣的处理方法,其特征在于:所述筛分为将飞灰过80目筛。
5.根据权利要求1所述的生物质灰渣的处理方法,其特征在于:飞灰与水的重量比为1:3-1:7。
6.根据权利要求1所述的生物质灰渣的处理方法,其特征在于:所述超声强化浸出的频率为20-40kHz,功率密度为100-200W/L,时间为1-30min;
进一步的,所述超声强化浸出的频率为25-35kHz,功率密度为150-200W/L。
7.根据权利要求1所述的生物质灰渣的处理方法,其特征在于:所述水为电厂循环冷却水。
8.一种生物质飞灰处理系统,其特征在于:包括依次布置的筛子、超声浸出装置和过滤装置,其中,
筛子,用于对飞灰进行筛分;
超声浸出装置位于筛子的下游,提供容器和超声发生器,所述容器用于盛装水和飞灰的混合液,超声发生器对容器内施加超声波;
所述过滤装置位于超声浸出装置的下游,用于对超声浸出后的混合液进行固液分离。
9.根据权利要求8所述的生物质飞灰处理系统,其特征在于:所述超声浸出装置的容器位于筛子的下方。
10.根据权利要求9所述的生物质飞灰处理系统,其特征在于:所述容器的底部设置出口,出口与所述过滤装置连接,过滤装置的进口的位置低于容器底部出口的位置。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021193668A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 太平洋セメント株式会社 | バイオマス灰の改質方法、バイオマス灰のセメント原料化システム、及び改質バイオマス灰 |
CN113620670A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-11-09 | 山东省科学院能源研究所 | 一种生物质电厂灰渣制备免烧砖联产氯化钾的系统和方法 |
CN115403326A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-29 | 上海市机电设计研究院有限公司 | 高掺量生物质灰渣免烧砖制备方法 |
GB2623823A (en) * | 2022-10-28 | 2024-05-01 | Enva Scotland Ltd | Process and product |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003252688A (ja) * | 2002-03-01 | 2003-09-10 | Takenaka Komuten Co Ltd | 透水性コンクリートおよびその製造方法 |
CN101185933A (zh) * | 2006-11-16 | 2008-05-28 | 廖昌禧 | 煤灰资源化处理方法 |
CN102432075A (zh) * | 2010-09-29 | 2012-05-02 | 新汶矿业集团有限责任公司泰山盐化工分公司 | 利用粉煤灰生产氯化铁的方法 |
JP2012166170A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Mitsubishi Materials Corp | 焼却灰の洗浄方法及びセメント原料化方法 |
CN102811967A (zh) * | 2010-03-31 | 2012-12-05 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 含氯废料的水泥原料化处理方法和处理装置 |
CN103978017A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-13 | 湖南大学 | 垃圾焚烧飞灰氯盐去除系统及方法 |
-
2019
- 2019-08-21 CN CN201910774779.5A patent/CN110508594A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003252688A (ja) * | 2002-03-01 | 2003-09-10 | Takenaka Komuten Co Ltd | 透水性コンクリートおよびその製造方法 |
CN101185933A (zh) * | 2006-11-16 | 2008-05-28 | 廖昌禧 | 煤灰资源化处理方法 |
CN102811967A (zh) * | 2010-03-31 | 2012-12-05 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 含氯废料的水泥原料化处理方法和处理装置 |
CN102432075A (zh) * | 2010-09-29 | 2012-05-02 | 新汶矿业集团有限责任公司泰山盐化工分公司 | 利用粉煤灰生产氯化铁的方法 |
JP2012166170A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Mitsubishi Materials Corp | 焼却灰の洗浄方法及びセメント原料化方法 |
CN103978017A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-13 | 湖南大学 | 垃圾焚烧飞灰氯盐去除系统及方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021193668A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 太平洋セメント株式会社 | バイオマス灰の改質方法、バイオマス灰のセメント原料化システム、及び改質バイオマス灰 |
JPWO2021193668A1 (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | ||
JP2022044668A (ja) * | 2020-03-24 | 2022-03-17 | 太平洋セメント株式会社 | セメント原料組成物の製造方法及びセメント原料組成物 |
JP7052154B2 (ja) | 2020-03-24 | 2022-04-11 | 太平洋セメント株式会社 | バイオマス灰の改質方法、バイオマス灰のセメント原料化システム、及び改質バイオマス灰 |
CN113620670A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-11-09 | 山东省科学院能源研究所 | 一种生物质电厂灰渣制备免烧砖联产氯化钾的系统和方法 |
CN115403326A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-29 | 上海市机电设计研究院有限公司 | 高掺量生物质灰渣免烧砖制备方法 |
GB2623823A (en) * | 2022-10-28 | 2024-05-01 | Enva Scotland Ltd | Process and product |
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