CN218532258U - 一种飞灰二噁英热脱附系统 - Google Patents

一种飞灰二噁英热脱附系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种飞灰二噁英热脱附系统,包括若干旋风分离器、高温循环风机、气灰分离装置、循环热风加热器和脱附气净化系统,高温循环风机用于将经循环热风加热器加热形成的热风循环输送至旋风分离器内,通过循环热风直接与飞灰接触换热,将飞灰加热至400‑600℃,实现飞灰二噁英的高效热脱附和分解的同时提高热能的利用效率;此外,本实用新型还配置了热脱附气净化系统,用于对热脱附过程产生的含二噁英的脱附气体作净化处理,从而保证二噁英完全分解,实现飞灰的无害化处置的效果。

Description

一种飞灰二噁英热脱附系统
技术领域
本实用新型涉及飞灰处理领域,特别是涉及一种飞灰二噁英热脱附系统。
背景技术
生活垃圾焚烧处理技术因其具有无害化、资源化、减量化等优势,已成为各国处理废弃物的最主要和最有效技术之一。垃圾焚烧可能会造成二次污染,焚烧产生的飞灰是其二次污染的主要载体,焚烧法处理生活垃圾所产生的飞灰约占焚烧总量的3%~5%,其中富集了高浓度的重金属及二噁英等有毒有害物质,《国家危险废物名录》中明确规定了生活垃圾焚烧飞灰为危险废物,若对二噁英等有毒有害污染物处置不合理,将严重破坏生态环境,危害人类生命安全。
目前,水泥固化法是最常用的飞灰处理技术,主要是将飞灰掺入水泥中,在加水的条件下发生水化反应,形成水化硅酸钙可以固化包容重金属,从而减少重金属的溶出。然而,此种技术需要大量的水泥,占用大量的填埋空间,且不能解决飞灰中含二噁英有机物的污染问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种飞灰二噁英热脱附系统,其通过采用气固直接接触换热的方式使飞灰与热风充分接触,使飞灰受热均匀,达到二噁英热脱附分解的目的,同时也对热脱附过程产生的含二噁英脱附气作净化处理,确保二噁英脱附分解的彻底性。
本实用新型的目的采用如下技术方案实现:
一种飞灰二噁英热脱附系统,包括:
若干旋风分离器,各所述旋风分离器上均设置有进料口和出料口,上一级的所述旋风分离器的出料口与下一级的所述旋风分离器的进料口通过管道依次连通,各所述旋风分离器上还均设置有进热风口和出热风口;
高温循环风机;
气灰分离装置,设置有进气口和出气口,所述进气口与初级的所述旋风分离器的出热风口连通,所述出气口与所述高温循环风机的输入端连通;
循环热风加热器,设置有进风口和出风口,所述进风口与所述高温循环风机的输出端连通,所述出风口与末级的所述旋风分离器的进热风口连通,以使飞灰能够在各所述旋风分离器内进行热脱附;
脱附气净化系统,所述脱附气净化系统与所述高温循环风机的输出端连通,用于对热脱附过程产生的含二噁英的脱附气体作净化处理。
进一步地,所述脱附气净化系统包括二次燃烧室、急冷塔和喷淋塔,所述二次燃烧室的烟气进口与所述高温循环风机的输出端连通,所述急冷塔的输入端与所述二次燃烧室的烟气出口连通,所述喷淋塔的输入端与所述急冷塔的输出端连通。
进一步地,所述急冷塔与所述喷淋塔之间还设置有除尘滤袋。
进一步地,末级的所述旋风分离器的出料口连通有飞灰冷却装置,用于冷却热脱附后的飞灰。
进一步地,所述飞灰冷却装置为水冷式冷却装置。
进一步地,所述飞灰冷却装置为风冷式冷却装置。
进一步地,所述气灰分离装置上还设置有与末级的所述旋风分离器的进热风口连通的出尘口。
进一步地,所述循环热风加热器为燃油加热器或燃气加热器或电加热器。
进一步地,所述气灰分离装置为高温陶瓷除尘器或高温金属膜除尘器。
进一步地,所述循环热风加热器用于使飞灰在末级的所述旋风分离器内被加热至400~600℃。
相比现有技术,本实用新型的有益效果在于:
本实用新型的热脱附系统设有多级旋风分离器,每级旋风分离器同时兼具气固混合、换热和气固分离的功能,在末级旋风分离器的进热风口中通入经加热装置加热的热风,热风以循环的方式自下而上依次进入各级旋风分离器,对各级旋风分离器内自上而下进入的飞灰进行换热并分离(热脱附),飞灰在各级旋风分离器内受热均匀,使飞灰中的二噁英有机毒物在高温条件下热解气化,有效地去除飞灰中的二噁英,同时热脱附后的热风经气灰分离装置进行气灰分离,分离后无灰热风经高温循环风机重新送入循环热风加热器中加热用于飞灰热脱附,多余的含二噁英的热风进入脱附气净化系统,经去除二噁英和其他污染物后达标排放,从而确保二噁英脱附分解的彻底性。
附图说明
图1为本实用新型飞灰二噁英热脱附系统的结构示意图。
图中:101、一级旋风分离器;102、二级旋风分离器;103、三级旋风分离器;11、第一飞灰输送装置;20、高温循环风机;30、气灰分离装置;31、第二飞灰输送装置;40、循环热风加热器;501、二次燃烧室;60、冷却装置;61、第三飞灰输送装置。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做优先描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施方式:
请参照图1,本实用新型示出了一种飞灰二噁英热脱附系统,包括但不限定于三个旋风分离器,三个旋风分离器分别为一级旋风分离器101、二级旋风分离器102和三级旋风分离器103,各旋风分离器上均设置有进料口和出料口,一级旋风分离器101的出料口与二级旋风分离器102的进料口连通,二级旋风分离器102的出料口与三级旋风分离器103的进料口连通;各旋风分离器上还均设置有进热风口和出热风口。
本实用新型的飞灰二噁英热脱附系统还包括高温循环风机20、气灰分离装置30和循环热风加热器40,气灰分离装置30设置有进气口和出气口,气灰分离装置30的进气口通过热风管道与一级旋风分离器101的出热风口连通,气灰分离装置30的出气口也通过热风管道与高温循环风机20的输入端连通;循环热风加热器40设置有进风口和出风口,循环热风加热器40的进风口通过热风管道与高温循环风机20的输出端连通,循环热风加热器40的出风口通过热风管道与三级的旋风分离器的进热风口连通,以使飞灰能够在各旋风分离器内进行热脱附。此外,本实用新型的飞灰二噁英热脱附系统还包括有脱附气净化系统,脱附气净化系统与高温循环风机20的输出端连通,用于对热脱附过程产生的含二噁英的脱附气体作净化处理。
本实用新型的飞灰二噁英热脱附系统在使用过程中,来自生活垃圾焚烧厂的飞灰通过第一飞灰输送装置11输送至初级旋风分离器(一级旋风分离器101)的进料口,被自二级旋风分离器102的出热风口进入一级旋风分离器101的进热风口的热风带进一级旋风分离器101内进行第一次换热并分离;在一级旋风分离器101内分离出的飞灰从一级旋风分离器101的出料口排出,被自三级旋风分离器103的出热风口进入二级旋风分离器102的进热风口的热风带进二级旋风分离器102内进行第二次换热并分离;在二级旋风分离器102内分离出的飞灰从二级旋风分离器102的出料口排出,被自循环热风加热器的输出端进入三级旋风分离器103的进热风口的热风带进三级旋风分离器103内进行第三次换热并分离,在三级旋风分离器103内分离出的飞灰从三级旋风分离器103的出料口排出,而分离后的无灰热风经高温循环风机20重新送入循环热风加热器40中加热用于飞灰热脱附,多余的含二噁英热风进入脱附气净化系统,经去除二噁英和其他污染物后达标排放,实现飞灰二噁英的无害化处理。
综上可知,本实用新型的热脱附系统设有多级旋风分离器,每级旋风分离器同时兼具气固混合、换热和气固分离的功能,在末级旋风分离器的进热风口中通入经加热装置加热的热风,热风以循环的方式自下而上依次进入各级旋风分离器,对各级旋风分离器内自上而下进入的飞灰进行换热并分离(热脱附),飞灰在各级旋风分离器内受热均匀,使飞灰中的二噁英有机毒物在高温条件下热解气化,有效地去除飞灰中的二噁英,同时热脱附后的热风(带有少量的飞灰)经气灰分离装置30进行气灰分离,分离后无灰热风经高温循环风机20重新送入循环热风加热器40中加热用于飞灰热脱附,多余的含二噁英的热风进入脱附气净化系统,经去除二噁英和其他污染物后达标排放。
需要说明的是,旋风分离器内的热脱附氛围为热空气或热氮气,在此处不做限定,可由发明人合理选择;此外,旋风分离器的数量不限定于图1所示的三个旋风分离器,旋风分离器的数量可由发明人根据实质使用情况合理选择变更,在此处不做限定,因此对于本领域技术人员而言,通过合理地变更旋风分离器的数量,其也应当落入本实用新型的保护范围之内。
在本实施例中,脱附气净化系统包括但不限定于二次燃烧室501、急冷塔和喷淋塔,二次燃烧室501的烟气进口与高温循环风机20的输出端连通,急冷塔的输入端与二次燃烧室501的烟气出口连通,喷淋塔的输入端与急冷塔的输出端连通;急冷塔与喷淋塔之间还设置有除尘滤袋。由此可以理解,含有二噁英的热风先送入二次燃烧室501,通过在二次燃烧室501充分氧化、热解和燃烧,二次燃烧室501高温1100℃以上,热解达到无异味,无恶臭、无烟之完全燃烧的效果,使其燃烧效果与二噁英去除率99.99%以上;经二次燃烧室501处理之后的热风进入急冷塔,利用工业碱液快速降温到200℃左右,避免二噁英之类有毒机物在烟气中的再合成,降温后的烟气进入除尘滤袋,通过除尘滤袋去除粉尘,最后,烟气进入喷淋塔,利用工业碱液吸收处理后,符合排放标准的达标气体,经排风机由烟囱排入大气。
在本实施例中,第一飞灰输送装置11选用气力输送机,气灰分离装置30为高温金属膜除尘器,通过高温金属膜除尘器对飞灰进行热脱附之后的热风进行除尘,使分离后的无灰热风经高温循环风机20重新送入循环热风加热器40中加热。由此可知,本实用新型采用热风循环的方式加热飞灰,充分利用飞灰热脱附后热风的余热提高热能利用效率,达到节约能源的效果。此外,气灰分离装置30上还设置有与三级旋风分离器103的进热风口连通的出尘口,热脱附后的热风(带有少量的飞灰)经气灰分离装置30进行气灰分离之后的飞灰进入三级旋风分离器103内进行热脱附。当然,在气灰分离装置30上还通入压缩气体,该压缩气体为压缩空气或者压缩氮气,通过该压缩气体反吹除尘滤袋上的飞灰,便于集中在高温金属膜除尘器上的除尘滤袋上的飞灰从气灰分离装置30的出尘口进入三级旋风分离器103内。
当然,从气灰分离装置30的出尘口排出的飞灰通过第二飞灰输送装置31输送进入三级旋风分离器103的进料口。其中,第二飞灰输送装置31的结构与第一飞灰输送装置11的结构相同。
需要说明的是,由于高温金属膜除尘器为现有结构,其除尘原理也为现有技术,因此在此处不对其结构和工作原理进行详细说明。
当然,在其他实施例中,气灰分离装置30也可以选用高温陶瓷除尘器,在此处不做限定,因此对于本领域技术人员而言,通过合理地变更气灰分离装置30的结构,其也应当落入本实用新型的保护范围之内。
在本实施例中,三级旋风分离器103的出料口连通有飞灰冷却装置60,从三级旋风分离器103的出料口排出的飞灰通过第三飞灰输送装置61输送进入飞灰冷却装置60,通过飞灰冷却装置60冷却热脱附后的飞灰,本实施例的飞灰冷却装置60为水冷式冷却装置60。其中,第三飞灰输送装置61的结构与上述第一飞灰输送装置11的结构相同。
需要说明的是,由于水冷式冷却装置60选用现有的水冷式冷却装置60的结构,因此在此处不对其结构进行详细说明。
当然,在其他实施例中,飞灰冷却装置60也可以选用现有的风冷式冷却装置60,在此处不做限定,因此对于本领域技术人员,通过合理地变更飞灰冷却装置60的结构,其也应当落入本实用新型的保护范围之内。
在本实施例中,循环热风加热器40为燃气加热器,用于使飞灰在三级旋风分离器103内被加热至400~600℃。其中,在二噁英处置的领域,已知二噁英融化的温度为303~304℃,沸点为421~446℃,循环热风加热器40为燃气加热器,该循环热风加热器40的出风口的温度达到600-800℃,飞灰从一级旋风分离器101至三级旋风分离器103,经与热风进行三级直接换热,最终在三级旋风分离器103中被加热至500℃,从而使飞灰能够在短时间内加热至热脱附温度,达到二噁英热脱附分解的目的;热脱附后的飞灰从三级旋风分离器103的出料口排出进入飞灰冷却装置60,通过水冷方式将飞灰冷却至50℃,再运送至有资质的企业进行经深度无害化和资源化处理,固化飞灰中的重金属,并回收飞灰中的钾盐和钠盐。
当然,在其他实施例中,热风经循环热风加热器40也可以加热至700℃,飞灰从一级旋风分离器101至三级旋风分离器103,经与热风进行三级直接换热,最终在三级旋风分离器103中被加热至550℃,再经深度无害化和资源化处理,固化飞灰中的重金属和其他有害物质,并回收飞灰中的钾盐和钠盐。由此可知,对于本领域技术人员而言,通过合理地变更循环热风加热器40的加热温度及在旋风分离器内热脱附温度,其也应当落入本实用新型的保护范围之内。
此外,循环热风加热器40也可以选用燃油加热器或电加热器,在此处不做限定,因此对于本领域技术人员而言,通过合理地变更循环热风加热器40的结构,其也应当落入本实用新型的保护范围之内。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式,不能以此来限定本实用新型保护的范围,本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,包括:
若干旋风分离器,各所述旋风分离器上均设置有进料口和出料口,上一级的所述旋风分离器的出料口与下一级的所述旋风分离器的进料口通过管道依次连通,各所述旋风分离器上还均设置有进热风口和出热风口;
高温循环风机(20);
气灰分离装置(30),设有进气口和出气口,所述进气口与初级的所述旋风分离器的出热风口连通,所述出气口与所述高温循环风机(20)的输入端连通;
循环热风加热器(40),设置有进风口和出风口,所述进风口与所述高温循环风机(20)的输出端连通,所述出风口与末级的所述旋风分离器的进热风口连通,以使飞灰能够在各所述旋风分离器内进行热脱附;
脱附气净化系统,所述脱附气净化系统与所述高温循环风机(20)的输出端连通,用于对热脱附过程产生的含二噁英的脱附气体作净化处理。
2.如权利要求1所述的一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,所述脱附气净化系统包括二次燃烧室(501)、急冷塔和喷淋塔,所述二次燃烧室(501)的烟气进口与所述高温循环风机(20)的输出端连通,所述急冷塔的输入端与所述二次燃烧室(501)的烟气出口连通,所述喷淋塔的输入端与所述急冷塔的输出端连通。
3.如权利要求2所述的一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,所述急冷塔与所述喷淋塔之间还设置有除尘滤袋。
4.如权利要求1所述的一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,末级的所述旋风分离器的出料口连通有飞灰冷却装置(60),用于冷却热脱附后的飞灰。
5.如权利要求4所述的一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,所述飞灰冷却装置(60)为水冷式冷却装置(60)。
6.如权利要求4所述的一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,所述飞灰冷却装置(60)为风冷式冷却装置(60)。
7.如权利要求1所述的一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,所述气灰分离装置(30)上还设有与末级的所述旋风分离器的进热风口连通的出尘口。
8.如权利要求1所述的一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,所述循环热风加热器(40)为燃油加热器或燃气加热器或电加热器。
9.如权利要求1所述的一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,所述气灰分离装置(30)为高温陶瓷除尘器或高温金属膜除尘器。
10.如权利要求1所述的一种飞灰二噁英热脱附系统,其特征在于,所述循环热风加热器(40)用于使飞灰在末级的所述旋风分离器内被加热至400~600℃。
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