CN113522934B - 一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统和方法，属于环保技术领域。本发明的系统包括飞灰水洗系统和联合制碱系统两部分；飞灰首先经过飞灰水洗系统进行水洗，然后进行固液分离，对水洗处理后的高盐废水回收利用，并与电厂氨气和电厂烟气经过联合制碱系统，制备NaHCO3及副产物NH4Cl，降低了垃圾焚烧烟气净化的高额成本，产生了非常大的经济效益，并且减少了温室气体的排放。

Description

一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统和方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体地，涉及一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的方法和系统。
背景技术
生活垃圾焚烧发电是目前国内外应用比较成熟的技术，可以实现生活垃圾的减量化、无害化和资源化。根据国内外已运行的垃圾焚烧发电厂，采用“SNCR+半干法+干法+布袋除尘器”的烟气净化方案满足欧盟2000烟气排放标准，最后排放烟气的主要成分为CO2、O2、水蒸气和N2；由布袋除尘器捕集的生活垃圾焚烧飞灰中含有重金属、二噁英等有害物质，需经过无害化处理，而其中水洗预处理过程可以通过蒸发飞灰水洗液回收飞灰中的钾盐、钠盐。
垃圾焚烧飞灰蒸发制盐属于高盐废水处理领域，原灰从工艺仓中经输送、计量进入预搅拌反应器，同时在预搅拌反应器中加入设定比例的工艺水，原灰和工艺水经搅拌后给入多级飞灰洗脱系统。飞灰洗脱后的滤液则进入多级水质净化系统进行净化处理，净化后的水送入蒸发制盐系统，通过降膜蒸发单元、强制循环结晶单元和等梯度降温结晶单元得到浓度较高的结晶盐。飞灰水洗液含盐量虽高，但成分复杂，该工艺为了得到品质较高的工艺盐，需要复杂的工艺步骤除去杂质，蒸发结晶过程需要精确的工况控制，并消耗大量的热能，总体上成本投入较高、能耗高、经济性差。
另一方面，烟气中的CO2等气体，同样对环境造成污染。目前烟气CO2捕集技术还没有实例，仅在理论研究阶段。烟气捕碳技术大多采用化学吸收法：烟气通过脱硝、脱硫、除尘装置，进入吸收塔，采用醇胺类水溶液作为吸收剂，吸收了CO2的富液进入再生塔煮沸，解析出CO2，整体工艺过程复杂，成本极高。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本发明旨在提供一种适用于垃圾焚烧电厂飞灰和烟气资源化利用的技术方案。为了完成该目的，本发明采用以下技术方案：
本发明第一方面提供一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统，包括：
飞灰原料仓，用于接收垃圾焚烧电厂的飞灰，进行储存或输入到下一级设备进行处理；
第一水洗罐，与所述飞灰原料仓连接，用于接收飞灰并进行水洗；
第一离心机，与所述第一水洗罐连接，用于分离经所述第一水洗罐水洗后的飞灰污泥和水洗废水；
沉淀单元，与所述第一离心机连接，用于去除所述第一离心机分离得到的所述水洗废水中的重金属和/或钙离子；
第一过滤机，与所述沉淀单元连接，用于将经所述沉淀单元处理过的水洗废水过滤；
蒸发浓缩器，与所述第一压滤机连接，用于将所述水洗废水进行蒸发浓缩，得到高盐废水；
第一吸氨塔，与蒸发浓缩器连接，用于接收所述蒸发浓缩器得到高盐废水，并用于接收电厂氨气，接收到的高盐废水在所述第一吸氨塔中吸收氨气形成第一母液；
结晶单元，与所述第一吸氨塔连接，用于从第一母液中析出NH3Cl晶体，并收集结晶后的液体为第二母液；
制碱塔，与所述结晶单元连接，用于接收第二母液，并用于接收电厂烟气，得到NaHCO3；
第二过滤机，制碱塔连接，用于分离NaHCO3。
在本发明的一些实施方案中，所述系统还包括：污泥储存库，用于存储飞灰污泥，待进一步与水泥窑协同处置回收利用
在本发明的一些实施方案中，所述系统进一步包括：第二水洗罐，与所述第一离心机连接，用于将所述第一离心机分离得到的所述水洗污泥进行进一步水洗；第二离心机，与所述第二水洗罐连接，用于分离经所述第二水洗罐水洗后的飞灰污泥和水洗废水，其中，第二离心机还与所述第一水洗罐连接，用于将分离得到的水洗废水输送到所述第一水洗罐中，对飞灰进行水洗。在本发明的一些具体实施方案中，所述第一离心机和所述第二离心机均为卧式螺旋离心机。
在本发明的一些实施方案中，所述沉淀单元包括：物理沉淀池，与所述第一离心机连接，用于将所述第一离心机分离得到的水洗废水进行物理沉淀；化学沉淀池，与所述物理沉淀池和所述第一过滤机连接，用于接收经所述物理沉淀池沉淀后的水洗废水，并通过添加化学沉淀剂对水洗废水进行处理。
在本发明的一些优选实施方案中，所述化学沉淀池包括除重金属反应池和除钙离子反应池。在本发明的一些具体实施方案中，所述除重金属反应池中利用选自包括硫化钠的化学沉淀剂去除重金属。在本发明的一些具体实施方案中，所述除钙离子反应池首先加入盐酸调节pH值，再投入碳酸钠去除钙离子。
在本发明的一些实施方案中，所述第一过滤机为压滤机。
在本发明的一些实施方案中，所述第一吸氨塔设置有冷却器，保证高盐废水入塔温度，并保证吸氨过程温升较低。
任选地，在所述第一吸氨塔和结晶单元之间进一步包括：第一换热器，用于对所述第一母液进行降温，所述第一换热器利用所述第二母液作为冷却剂。进一步，任选地，在所述第一吸氨塔和所述第一换热器之间，进一步包括第一母液桶，用于存储所述第一母液。
在本发明的一些实施方案中，所述系统还包括第三离心机，与结晶单元连接，用于离心分离得到的NH3Cl晶体。
在本发明的一些实施方案中，所述结晶单元包括：冷析结晶器，与所述第一吸氨塔连接，用于利用冷对析结晶的方法从第一母液中析出NH3Cl晶体；盐析结晶器，与所述冷析结晶器和所述制碱塔连接，用于利用盐析结晶的方法从经冷析结晶后的第一母液中进一步析出NH3Cl晶体。在本发明的一些优选实施方案中，所述系统进一步包括：高温结晶器，分别与所述蒸发浓缩器和所述盐析结晶器连接，用于将所述蒸发浓缩器得到的部分高盐废水进行高温蒸发结晶，得到NaCl晶体，并利用NaCl晶体进行所述盐析结晶。在本发明的一些优选实施方案中，所述第三离心机分别与所述冷析结晶器和所述盐析结晶器连接，用于分离所述冷析结晶器和所述盐析结晶器析出的NH3Cl晶体。
在本发明的一些实施方案中，所述结晶单元和所述制碱塔之间进一步包括：第二吸氨塔，用于将所述第二母液进一步吸收电厂氨气。在本发明的一些优选实施方案中，所述结晶单元和所述第二吸氨塔之间进一步包括第二母液罐，用于存储所述第二母液。在本发明的一些更优选实施方案中，所述第二母液罐与所述第三离心机连接，用于将第三离心机离心后得到的液体并入到所述第二母液。
在本发明的一些实施方案中，所述系统进一步包括第二换热器，用于对电厂烟气在输入至制碱塔之前进行降温。
在本发明的一些实施方案中，所述第二过滤机为真空过滤机。
在本发明的一些实施方案中，在所述第一过滤机和所述第一吸氨塔之间进一步包括：调节罐，并与所述第二过滤机连接，用于将所述第二过滤机过滤得到的液体与所述第一过滤机过滤得到的水洗废水混合。
本发明的第二方面提供利用本发明第一方面所述的系统进行垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的方法，包括以下步骤：
S1，利用飞灰原料仓收集垃圾焚烧电厂的飞灰；
S2，将所述飞灰输送至所述第一水洗罐进行水洗；
S3，利用第一离心机分离经步骤S2水洗后的飞灰污泥和水洗废水；
S4，利用沉淀单元去除步骤S3得到的所述水洗废水中的重金属和/或钙离子；
S5，利用第一过滤机将经步骤S4处理过的水洗废水过滤；
S6，利用蒸发浓缩器，将经步骤S5过滤后水洗废水进行蒸发浓缩，得到高盐废水；
S7，利用第一吸氨塔，将步骤S6得到的高盐废水吸收电厂氨气形成第一母液；
S8，利用结晶单元从步骤S6得到的第一母液中析出NH3Cl晶体，并收集结晶后的液体为第二母液；
S9，利用制碱塔，将步骤S8得到的第二母液接收电厂烟气，得到NaHCO3；
S10，利用第二过滤机过滤步骤S9得到的NaHCO3。
在本发明的一些实施方案中，所述飞灰钙离子含量35％～40％，氯离子含量25％～30％。
在本发明的一些实施方案中，进一步包括，利用第二水洗罐对步骤S3得到的飞灰污泥进行第二次水洗，并利用第二离心机分离经所述第二水洗罐水洗后的飞灰污泥和水洗废水的步骤。在本发明的一些优选实施方案中，进一步包括将第二离心机分离得到的水洗废水输送到所述第一水洗罐中的步骤。
在本发明的一些实施方案中，所述沉淀单元包括物理沉淀池和化学沉淀池，步骤S4具体包括：
S41，利用物理沉淀池对所述水洗废水进行物理沉淀；
S42，利用化学沉淀剂对经过物理沉淀的水洗废水进行化学沉淀。
在本发明的另一些实施方案中，所述化学沉淀池进一步包括除重金属反应池和除钙离子反应池，步骤S42进一步具体包括：
S421，利用选自包括硫化钠的化学沉淀剂去除水洗水中的重金属；
S422，加入盐酸调节pH值，再投入碳酸钠去除钙离子。
在本发明的一些实施方案中，在步骤S6和S7之间，进一步包括利用第一换热器对所述第一母液进行降温的步骤。在本发明的一些优选实施方案上，进行所述第二母液作为冷却剂进行降温。
在本发明的一些实施方案中，进一步包括利用第三离心机离心分离得到的NH3Cl晶体的步骤。
在本发明的一些实施方案中，所述结晶单元包括：冷析结晶器和盐析结晶器。所述步骤S8具体包括：
S81，利用所述冷析结晶器从第一母液中析出NH3Cl晶体；
S82，利用所述盐析结晶器从经冷析结晶后的第一母液中进一步析出NH3Cl晶体。
在本发明的一些优选实施方案中，利用高温结晶器将所述蒸发浓缩器得到的部分高盐废水进行高温蒸发结晶，得到NaCl晶体，并利用NaCl晶体进行所述盐析结晶。在本发明的一些更优选实施方案中，利用第三离心机分析从冷析结晶器和盐析结晶器中分离析出NH3Cl晶体。
在本发明的一些实施方案中，在步骤S8和S9之间，进一步包括将所述第二母液进一步吸收电厂氨气的步骤。
在本发明的一些实施方案中，电厂烟气在进入所述制碱塔之前进一步包括利用第二换热器进行降温的步骤。
在本发明的一些实施方案中，进一步包括将所述第二过滤机得到的滤液与所述第一过滤机得到的水洗废水混合的步骤。
在本发明中，进一步包括对得到的NaHCO3进行煅烧得到Na2CO3的步骤。
本发明的有益效果
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
利用本发明的系统和方法，能够将垃圾焚烧飞灰中的氯盐、烟气中的CO2资源化利用，从而解决飞灰处理中氯离子的负面影响，同时得到可以用于烟气干法净化产物NaHCO3，以及副产物NH4Cl，降低了垃圾焚烧烟气净化的高额成本，产生了一定的经济效益，并且减少了温室气体的排放。
本发明的系统和方法，蒸发浓缩结合高温结晶，利用蒸发浓缩制备高浓度的盐水，此时NaCl并未饱和，一部分作为母液进行吸氨过程，一部分制备NaCl晶体，得到较纯的NaCl，有利于提高后续制氨盐析结晶产品的质量；并且使联合制碱工艺形成循环充分利用物料循环利用，提高了回收效率以及净化效率。
本发明的系统和方法，采用外冷式的制碱塔，以氨盐水吸收垃圾焚烧电厂烟气中的CO2；塔内温度范围为30℃～50℃，操作压力为1.4MPa～1.7MPa；采用真空过滤机过滤碱液，制得产物NaHCO3；且达到操作简单、设备简化的烟气CO2回收利用的功能。
附图说明
图1示出了本发明实施例1一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统的示意图。
图2示出了本发明实施例1一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统的沉淀单元的示意图。
图3示出了本发明实施例1一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统的结晶单元的示意图。
图4示出了本发明实施例2一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统的示意图。
具体实施方式
除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。
本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101，102等，以及所有的子范围，例如100到166，155到170，198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。
关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。
术语“包含”，“包括”，“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在，且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问，除非明确说明，否则本申请中所有使用术语“包含”，“包括”，或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反，出来对操作性能所必要的那些，术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明，否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例
以下例子在此用于示范本发明的优选实施方案。本领域内的技术人员会明白，下述例子中披露的技术代表发明人发现的可以用于实施本发明的技术，因此可以视为实施本发明的优选方案。但是本领域内的技术人员根据本说明书应该明白，这里所公开的特定实施例可以做很多修改，仍然能得到相同的或者类似的结果，而非背离本发明的精神或范围。
除非另有定义，所有在此使用的技术和科学的术语，和本发明所属领域内的技术人员所通常理解的意思相同，在此公开引用及他们引用的材料都将以引用的方式被并入。
那些本领域内的技术人员将意识到或者通过常规试验就能了解许多这里所描述的发明的特定实施方案的许多等同技术。这些等同将被包含在权利要求书中。
下述实施例中未作具体说明的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的仪器设备，如无特殊说明，均为实验室常规仪器设备；下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。
实施例1一种适用于垃圾焚烧电厂飞灰和烟气联合制碱的系统
本实施例提供一种适用于垃圾焚烧电厂飞灰和烟气联合制碱的系统，如图1所示，该系统包括：
飞灰原料仓，用于接收垃圾焚烧电厂的飞灰，进行储存或输入到下一级设备进行处理；
第一水洗罐，与所述飞灰原料仓连接，用于接收飞灰并进行水洗；
第一离心机，与所述第一水洗罐连接，用于分离经所述第一水洗罐水洗后的飞灰污泥和水洗废水；
沉淀单元，与所述第一离心机连接，用于去除所述第一离心机分离得到的所述水洗废水中的重金属和/或钙离子；
第一过滤机，与所述沉淀单元连接，用于将经所述沉淀单元处理过的水洗废水过滤；
蒸发浓缩器，与所述第一压滤机连接，用于将所述水洗废水进行蒸发浓缩，得到高盐废水；
第一吸氨塔，与蒸发浓缩器连接，用于接收所述蒸发浓缩器得到高盐废水，并用于接收电厂氨气，接收到的高盐废水在所述第一吸氨塔中吸收氨气形成第一母液；
结晶单元，与所述第一吸氨塔连接，用于从第一母液中析出NH3Cl晶体，并收集结晶后的液体为第二母液；
制碱塔，与所述结晶单元连接，用于接收第二母液，并用于接收电厂烟气，得到NaHCO3；
第二过滤机，制碱塔连接，用于分离NaHCO3。
其中，沉淀单元包括物理沉淀池和化学沉淀池，如图2所示；结晶单元包括冷析结晶器和盐析结晶器，如图3所示。
实施例2一种适用于垃圾焚烧电厂飞灰和烟气联合制碱的系统
本实施例提供一种适用于垃圾焚烧电厂飞灰和烟气联合制碱的系统，如图4所示，该系统包括：
飞灰原料仓，用于接收垃圾焚烧电厂的飞灰，进行储存或输入到下一级设备进行处理。
第一水洗罐，与飞灰原料仓连接，用于接收飞灰并进行水洗。
第一离心机，与第一水洗罐连接，用于分离经第一水洗罐水洗后的飞灰污泥和水洗废水。
第二水洗罐，与第一离心机连接，用于将第一离心机分离得到的飞灰污泥进行水洗。
第二离心机，与第二水洗罐连接，用于分离经第二水洗罐水洗后的飞灰污泥和水洗废水。同时，第二离心机还与第一水洗罐连接，并将水洗废水输送到第一水洗罐。
污泥储存库，与第二离心机连接，用于存储飞灰污泥。
物理沉淀池，与第一离心机连接，用于将第一离心机分离得到的水洗废水进行物理沉淀。
化学沉淀池，与物理沉淀池连接，用于接收经物理沉淀池沉淀后的废水，并通过添加化学沉淀剂对废水进行处理。
第一压滤机，与沉淀单元连接，用于将经沉淀单元处理过的废水过滤。同时，第一过滤机与第一水洗罐连接，用于将过滤得到的污泥输送到第一水洗罐进行进一步水洗。
调节罐，与第一过滤机连接，用于接收第一过滤机过滤后得到的废水。
蒸发浓缩器，与调节罐连接，用于将调节罐输出的废水进行蒸发浓缩，得到高盐废水；
高温结晶器，与蒸发浓缩器连接，用于将蒸发浓缩器得到的部分高盐废水进行高温蒸发结晶，得到NaCl晶体；
第一吸氨塔，与蒸发浓缩器连接，用于接收蒸发浓缩器得到剩余部分高盐废水，并用于接收电厂氨气，接收到的高盐废水和氨气在第一吸氨塔中混合形成第一母液。
第一母液桶，与第一吸氨塔连接，用于接收第一吸氨塔形成的第一母液。
第一换热器，与第一母液桶连接，用于将第一母液桶中的第一母液降温。
冷析结晶器，与第一换热器连接，用于将经第一换热器降温的第一母液进行冷析结晶，得到NH3Cl晶体和冷析后的第一母液。
盐析结晶器，分别与冷析结晶器和高温结晶器连接，用于利用高温结晶器得到的NaCl晶体对冷析结晶器输出的冷析后的第一母液进行盐析，得到NH3Cl晶体和盐析后的第一母液。
第三离心机，分别与冷析结晶器和盐析结晶器连接，用于离心得到NH3Cl晶体。
第二母液桶，与盐析结晶器用于接收盐析后的液体，即第二母液。同时，还与第三离心机连接，用于接收离心后得到的液体并混合。利用第二母液作为第一换热器的冷却剂。
第二吸氨塔，与第二母液桶连接，用于接收第二母液桶的第二母液，并用于接收电厂氨气，接收到的第一母液和氨气在第二吸氨塔中混合。
制碱塔，与第二吸氨塔连接，用于接收二级吸气塔中形成的混合液体，并用于接收电厂烟气，接收到的第二母液和烟气混合反应，得到NaHCO3。
第二换热器，用于对所述电厂烟气进行降温。
第二过滤机，分别与制碱塔，用于分离NaHCO3。同时，还与调节罐连接，用于将反应剩余的NaCl输送至调节罐中。
实施例3实施例2系统在垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐、脱毒中的应用
本实施例提供实施例2描述的系统在垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐、脱毒中的应用。
垃圾为生活垃圾，飞灰为炉排炉飞灰，钙离子含量35％～40％，氯离子含量25％～30％。
第一离心机和第二离心机均为卧式螺旋离心机。第一过滤机为压滤机，第二过滤机为真空过滤机。
处理的具体步骤如下：
(1)飞灰原料仓将飞灰输送至第一水洗罐，液固比为10mL/g；搅拌30min，然后采用一级卧式螺旋离心机分离飞灰污泥与水洗废水，一级水洗废水进入物理沉淀池；
(2)飞灰污泥进入第二水洗罐，水洗罐加水与飞灰污泥混合，液固比为10mL/g；搅拌30min，然后采用二级卧式螺旋离心机分离飞灰污泥与水洗废水，二级水洗废水输送至第一水洗罐；飞灰污泥进入污泥储存库，待进一步与水泥窑协同处置回收利用。
通过上述二级水洗工艺，将飞灰中的氯离子大部分溶解至废水中，从而降低了飞灰污泥中的氯离子含量，回收利用飞灰中的氯盐。通过二级水洗工艺，飞灰中氯元素含量低于1.0％，满足水泥窑协同处置的要求。
飞灰二级水洗产生的废水，仍含有锌、铜、铅、镉等重金属，以及大量的钙离子，这些杂质会对后续联合制碱产生干扰，需进一步去除；
(3)一级废水进入物理沉淀池后，沉淀20～30min；将物理沉淀池顶部废水输送至化学沉淀池的除重金属反应池，投入硫化钠药剂(硫化钠药剂以1-3％的水溶液加入)，搅拌30min，飞灰中的各种重金属会与硫化物结合产生硫化物沉淀，并沉淀10～20min；废水溢流进入除钙离子反应池，首先加入盐酸调节pH值至6.5～7.0，投入碳酸钠药剂，搅拌30min，控制pH至8.0～8.5，处理后的废水进入压滤机压滤后，清水进入调节罐，污泥进入第一水洗罐；沉淀池底部污泥定期清理进入第一水洗罐。
进一步的，所述联合制碱工艺具体步骤如下：
(1)蒸发浓缩：将水洗后的高盐废水与制碱后的循环第二母液进入调节罐进行混合，混合后的母液进入MVR蒸发结晶器，蒸发浓缩得到NaCl未饱和的高盐废水，此时氯离子浓度为20％～30％；将总量30％的高盐废水进入旋转薄膜蒸发器，以90℃以上的高温蒸发结晶，制备NaCl晶体(NaCl含量为93％)；将70％的高盐废水进入吸氨塔吸收氨气形成第一母液；
(2)制氨过程：将高盐废水由顶部进入吸氨塔，高盐废水塔顶部冷却器降温至30℃～35℃；将电厂氨气经输送泵由底部进入第一吸氨塔，氨气温度为34℃～38℃；盐水从顶部经过塔内吸收器与冷却器充分吸收氨气，维持塔顶气体温度低于40℃；吸氨过后的氨盐水从吸氨塔底部进入第一母液桶储存，此时第一母液NH3与Cl浓度比维持在1～1.05；由于第一次吸氨后升温较高，需将第一母液进入第一换热器与第二母液进行换热，降低温度至30℃以下后，进入冷析结晶器，冷却至10℃～20℃，冷却结晶后产生的晶体进入离心分离机；冷析后的第一母液进入盐析结晶器，将高温结晶制备的NaCl加入盐析结晶器；将进一步形成的晶体进入第三离心机分离，分离出的第一母液进入第二母液桶，此时第二母液的NH3与Cl浓度比维持在1.06～1.07，分离出的固体NH4Cl进入铵盐库储存；
(3)制碱过程：将第二母液桶中的第二母液进入第二吸氨塔吸氨，一级吸收氨气仅为全循环过程总氨量30％～40％，二级吸收氨气量较大，但升温温差小；将电厂氨气经输送泵由底部进入第二吸氨塔；第二母液从顶部经过塔内吸收器与冷却器充分吸收氨气，维持塔内操作温度至30～35℃；吸氨过后的氨盐水进入制碱塔碳化；将电厂烟气(CO2浓度为10％～15％，烟气净化系统出口温度为50℃～90℃)经第二换热器冷却至35℃以下，输送制碱塔底部；第二母液从顶部经过塔内吸收器吸收烟气中的CO2，CO2尾气浓度低于0.2％；该制碱塔为外冷碳化塔，冷却水控制塔内温度范围为30℃～50℃，操作压力为1.4～1.7MPa；形成的碱液(出口温度为30℃)从制碱塔底部的出碱槽进入真空过滤机进行过滤，滤液进入调节罐循环利用；得到固体产物NaHCO3，进入碱库储存可以用于垃圾焚烧的烟气净化过程。
实施例4实施例2系统在垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐、脱毒中的应用
本实施例利用实施例2描述的系统以1t/h的飞灰处理量进行连续处理：
(1)将1t氯离子含量25wt％、钠离子含量11wt％、钙离子含量39wt％的生活垃圾焚烧飞灰从飞灰原料仓通入第一水洗罐，液固比为10mL/g；搅拌30min，然后采用一级卧式螺旋离心机分离飞灰污泥与水洗废水，一级水洗飞灰氯元素去除率达90％；一级水洗后的污泥进入第二水洗罐进行二级水洗工艺，飞灰中氯元素含量低于1.0％；此时一级水洗废水约9m3～9.5m3，含NaCl 325kg～335kg，利用二级水洗废水与第一水洗罐中的飞灰混合。
(2)一级水洗废水进入物理沉淀池沉淀30min；将物理沉淀池顶部废水输送至化学沉淀池的除重金属反应池，投入8kg～10kg硫化钠药剂(硫化钠药剂以1-3％的水溶液加入)，搅拌30min废水溢流进入除钙离子反应池，首先加入盐酸调节pH值至6.5～7.0，投入碳酸钠药剂，搅拌30min，控制pH至8.0～8.5，处理后的废水进入压滤机压滤后，约10m3含NaCl340kg～350kg清水进入调节罐与循环母液混合；
(3)混合母液进入MVR蒸发结晶器，蒸发浓缩得到NaCl未饱和的NaCl浓度为21％～25％的高盐废水1.7～1.9m3；将0.5m3～0.6m3高盐废水进入旋转薄膜蒸发器，以90℃以上的高温蒸发结晶，制备得到120kg～130kg NaCl晶体；
(4)高盐废水以1.2m3/h～1.3m3/h由顶部进入吸氨塔，高盐废水塔顶部冷却器降温至30℃～35℃；将电厂氨气经输送泵由底部进入第一吸氨塔，氨气温度为34℃～38℃，进气量16.8Nm3/h～22Nm3/h；盐水从顶部经过塔内吸收器与冷却器充分吸收氨气形成第一母液，维持塔顶气体温度低于40℃；
(5)第一母液进入第一换热器进行换热，降低温度至30℃以下后，进入冷析结晶器，冷却至10℃～20℃，冷却结晶后产生的晶体进入离心分离机；料液进入盐析结晶器，将高温结晶制备的NaCl由加料器以120kg/h～130kg/h加入盐析结晶器；将进一步形成的晶体进入离心分离机分离，得到氯化铵晶体140kg～150kg(NH4Cl含量为85％)；
(6)盐析结晶分离后得到的第二母液以1.0m3/h～1.2m3/h的流量由顶部进入第二吸氨塔吸氨，将电厂氨气经输送泵由底部进入第二吸氨塔，进气量32Nm3/h～40.8Nm3/h；维持塔内操作温度至30℃～35℃；
(7)吸氨过后的氨盐水以1.0m3/h～1.2m3/h的流量进入制碱塔，电厂烟气(CO2浓度为10％～15％，烟气净化系统出口温度为50℃～90℃)经烟气换热器冷却至35℃以下，经气泵输送制碱塔底部，进气量为510～550Nm3/h；母冷却水控制塔内温度范围为30℃～50℃，操作压力为1.4～1.7MPa；形成的碱液(出口温度为30℃)从制碱塔底部的出碱槽进入真空过滤机进行过滤，滤液进入调节罐循环利用；得到100～110kg固体碱(NaHCO3含量为95％)。
本实施例通过采用上述的方法，飞灰处理量为1t/h时，不仅将飞灰中氯化物有效地降低至1.0％以下，从而满足飞灰污泥与水泥窑协同处理要求，并回收利氯盐；飞灰水洗液结合电厂的氨气形成氨盐水，吸收垃圾焚烧发电厂烟气中的CO2，得到119kg～127.5kg的NH4Cl及95kg～105kg的NaHCO3；钠离子回收率达26.1％，氯离子回收率达32.5％；针对垃圾处理量为41.6t/h的垃圾焚烧发电厂，烟气量为112020m3/h，采用半干法+干法烟气净化法中，干法进一步脱酸，使HCl的浓度达10mg/m3，SO2的浓度达50mg/m3，NaHCO3用药量为100kg/h，本工艺可以实现NaHCO3的自产自用，降低了垃圾焚烧烟气净化的高额成本，产生了一定的经济效益，并且减少了温室气体的排放。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统，其特征在于，包括：
飞灰原料仓，用于接收垃圾焚烧电厂的飞灰，进行储存或输入到下一级设备进行处理；
第一水洗罐，与所述飞灰原料仓连接，用于接收飞灰并进行水洗；
第一离心机，与所述第一水洗罐连接，用于分离经所述第一水洗罐水洗后的飞灰污泥和水洗废水；
沉淀单元，包括物理沉淀池和化学沉淀池；
物理沉淀池，与所述第一离心机连接，用于将所述第一离心机分离得到的水洗废水进行物理沉淀；
化学沉淀池，与所述物理沉淀池连接，用于接收经所述物理沉淀池沉淀后的水洗废水，并通过添加硫化钠药剂去除水洗废水中的重金属，其中硫化钠药剂以1-3％的质量浓度的水溶液加入；通过加入盐酸调节pH值，再投入碳酸钠去除钙离子；
第一过滤机，与所述化学沉淀池连接，用于将经所述化学沉淀池处理过的水洗废水过滤；
蒸发浓缩器，与所述第一过滤机连接，用于将所述水洗废水进行蒸发浓缩，得到高盐废水；
第一吸氨塔，与蒸发浓缩器连接，用于接收所述蒸发浓缩器得到高盐废水，并用于接收电厂氨气，接收到的高盐废水在所述第一吸氨塔中吸收氨气形成第一母液；
结晶单元，包括冷析结晶器和盐析结晶器；
冷析结晶器，与所述第一吸氨塔连接，用于利用冷对析结晶的方法从第一母液中析出NH3Cl晶体；
盐析结晶器，分别与所述冷析结晶器、制碱塔和高温结晶器连接，用于利用盐析结晶的方法从经冷析结晶后的第一母液中进一步析出NH3Cl晶体，盐析后的液体即为第二母液；
高温结晶器，分别与所述蒸发浓缩器、所述盐析结晶器和所述物理沉淀池连接，用于将所述蒸发浓缩器得到的部分高盐废水进行高温蒸发结晶，得到NaCl晶体，并利用NaCl晶体进行盐析结晶；
制碱塔，与所述结晶单元连接，用于接收第二母液，并用于接收电厂烟气，得到NaHCO3；
第二过滤机，与制碱塔连接，用于分离NaHCO3。
2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：
第二水洗罐，与所述第一离心机连接，用于将所述第一离心机分离得到的所述飞灰污泥进行进一步水洗；
第二离心机，与所述第二水洗罐连接，用于分离经所述第二水洗罐水洗后的飞灰污泥和水洗废水，其中，第二离心机还与所述第一水洗罐连接，用于将分离得到的水洗废水输送到所述第一水洗罐中，对飞灰进行水洗。
3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统，其特征在于，所述盐析结晶器和所述制碱塔之间进一步包括：第二吸氨塔，用于将所述第二母液进一步吸收电厂氨气。
4.根据权利要求1所述的垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统，其特征在于，在所述第一吸氨塔和盐析结晶器之间进一步包括：
第一换热器，用于对所述第一母液进行降温，所述第一换热器利用所述第二母液作为冷却剂。
5.根据权利要求1所述的垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的系统，其特征在于，在所述第一过滤机和所述第一吸氨塔之间进一步包括：
调节罐，还与所述第二过滤机连接，用于将所述第二过滤机过滤得到的液体与所述第一过滤机过滤得到的水洗废水混合。
6.利用权利要求1所述的系统进行垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的方法，包括以下步骤：
S1，利用飞灰原料仓收集垃圾焚烧电厂的飞灰；
S2，将所述飞灰输送至所述第一水洗罐进行水洗；
S3，利用所述第一离心机分离经步骤S2水洗后的飞灰污泥和水洗废水；
S4，利用所述沉淀单元去除步骤S3得到的所述水洗废水中的重金属和/或钙离子；
S5，利用所述第一过滤机将经步骤S4处理过的水洗废水过滤；
S6，利用所述蒸发浓缩器，将经步骤S5过滤后水洗废水进行蒸发浓缩，得到高盐废水；
S7，利用所述第一吸氨塔，将步骤S6得到的高盐废水吸收电厂氨气形成第一母液；
S8，利用所述结晶单元从步骤S6得到的第一母液中析出NH3Cl晶体，并收集结晶后的液体为第二母液；
S9，利用所述制碱塔，将步骤S8得到的第二母液接收电厂烟气，得到NaHCO3；
S10，利用所述第二过滤机步骤S9得到的NaHCO3。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述飞灰钙离子的质量含量为35％～40％，氯离子的质量含量为25％～30％。
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