一种垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统

摘要

本发明涉及垃圾焚烧飞灰处理领域，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统。该垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，包括原料进料系统、飞灰热处理系统、出料控制系统、余热回收系统、烟气净化系统。原料进料系统包括熔盐存储仓、飞灰存储仓、给料装置；飞灰热处理系统包括反应炉、电加热棒、搅拌器、温度控制器；出料控制系统包括液位传感器、密度传感器、恒温渣包、离心粒化器、捕集器；余热回收系统包括导热油热交换器、热油循环泵及配套管路；烟气净化系统包括引风机、净化设备。本发明围绕飞灰的熔盐热处理，同步实现飞灰的资源回收及脱毒处理，通过尾气净化、智能排渣和熔渣余热回收，促进飞灰热处理过程的节能减排和产物的深度资源化利用。

权利要求

1.一种垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，其特征在于：包括原料进料系统、飞灰热处理系统、出料控制系统、余热回收系统和烟气净化系统；

原料进料系统包括熔盐存储仓、飞灰存储仓和给料装置，所述飞灰存储仓设有排气孔，所述给料装置将熔盐存储仓、飞灰存储仓与飞灰热处理系统连接并用于向飞灰热处理系统输送熔盐和飞灰；

飞灰热处理系统包括反应炉、电加热棒、搅拌器和温度控制器，所述反应炉炉盖设有烟气出口，所述反应炉炉体设有与给料装置连接的进样口，所述反应炉炉底与出料控制系统连接；

出料控制系统包括液位传感器、密度传感器、恒温渣包、离心粒化器和捕集器，所述液位传感器布置在反应炉内壁；

余热回收系统包括导热油热交换器和热油循环泵及配套管路，所述导热油热交换器布置在捕集器四周和顶部，所述热油泵及配套管路的热输出端与原料进料系统的飞灰存储仓相连；

烟气净化系统包括引风机和净化设备，所述烟气净化系统与飞灰存储仓的排气孔、飞灰热处理系统的烟气出口相连。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，其特征在于：所述熔盐存储仓和飞灰存储仓设置有搅拌器。

3.根据权利要求2所述的垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，其特征在于：所述搅拌器由搅拌桨和控制器组成。

4.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，其特征在于：所述电加热棒为可拆卸式电加热棒，且布置方式为均匀分布在炉体内壁四周。

5.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，其特征在于：所述密度传感器为超声波液体密度传感器、谐振式密度传感器、电容式密度传感器、微波密度传感器中的一种。

6.根据权利要求5所述的垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，其特征在于：所述密度传感器布置在阀门下端、排渣管道上。

7.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，其特征在于：所述导热油为热分解温度在300℃以上的矿物导热油或合成导热油。

说明书

一种垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及垃圾焚烧飞灰处理领域。更具体地说，本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统。

背景技术

[0002] 垃圾焚烧飞灰是一种富含二噁英和重金属等污染物的危险固体废弃物，目前我国垃圾焚烧飞灰的处理方式以固化填埋为主。然而固化后的飞灰具有明显的增容、增重问题，浪费大量宝贵的土地资源，同时也无法回收利用飞灰中丰富的金属等资源。

[0003] 垃圾焚烧飞灰熔盐热处理方法是一种新型的飞灰处理技术，相比于飞灰的烧结、熔融等传统热处理方法，熔盐热处理可在极大程度上降低飞灰热处理的温度。与此同时，热处理后的二次熔盐能够循环使用并实现对飞灰中氯化物、硫酸盐以及部分重金属的富集回收，同时飞灰熔渣的体积明显减小，其浸出毒性也进一步降低，从而能够安全填埋或资源化用于建材领域。

[0004] 垃圾焚烧飞灰熔盐热处理方法在理论上优点多，但作为新技术在实际应用过程存在的问题有：

[0005] 热处理过程中飞灰与熔融盐的密度差异导致飞灰部分组分漂浮在熔融盐表面，不利于飞灰组分的溶出、回收。

[0006] 热处理后凝固的熔盐产物和熔渣的产物表面坚硬，并极易吸水潮湿而具有腐蚀性，分离困难、工序复杂。

[0007] 团块状的熔渣不利于后续的收集、储存。

[0008] 反应后的熔渣和熔盐产物温度高，潜在的热量有待进一步的回收利用，以提高飞灰熔盐热处理的经济性。

发明内容

[0009] 本发明所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的现有垃圾焚烧飞灰熔盐热处理方法存在的技术不足。

[0010] 本发明的设计思想是，为解决上述问题，提出一种垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统的技术方案，所述系统包括：

[0011] 原料进料系统包括熔盐存储仓、飞灰存储仓和给料装置，所述存储仓配有促使物料均匀混合作用的搅拌器，所述飞灰存储仓设有排气孔，所述给料装置将熔盐存储仓、飞灰存储仓与飞灰热处理系统连接并用于向飞灰热处理系统输送熔盐和飞灰。

[0012] 飞灰热处理系统包括反应炉、电加热棒、搅拌器和温度控制器，所述反应炉炉盖设有烟气出口，所述反应炉炉体设有与原料供给装置连接的进样口，所述反应炉炉底与出料控制系统连接。

[0013] 出料控制系统包括液位传感器、密度传感器、恒温渣包、离心粒化器和捕集器，所述液位传感器布置在反应炉内壁。

[0014] 余热回收系统包括导热油热交换器和热油循环泵及配套管路，所述导热油热交换器布置在捕集器四周和顶部，所述热油循环泵及配套管路的热输出端与原料进料系统的飞灰存储仓相连。

[0015] 烟气净化系统包括引风机和净化设备，所述烟气净化系统与飞灰存储仓的排气孔、飞灰热处理系统的烟气出口相连。

[0016] 根据上述对垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统组成的叙述，进一步优选的：

[0017] 所述熔盐加热至反应温度后，给料装置将一定总量的飞灰分批次、定量向反应炉进料。

[0018] 所述飞灰热处理系统的搅拌器由温度控制器开启运行，飞灰中密度轻的组分在搅拌作用下与熔融盐混合；所述搅拌器在飞灰进料完成后停止搅拌，并静置产物。

[0019] 所述二次熔盐与熔渣可实现液态分离，具体是通过控制阀门下端的密度传感器根据排渣过程中物料的密度变化关闭阀门实现。

[0020] 所述恒温渣包有维持渣包内的熔渣、二次熔盐为液态的功能，避免物料在等待造粒过程中凝固。

[0021] 所述物料的余热利用，具体是指物料经离心粒化器粒化后由捕集器捕集，带有热量的物料与布置在捕集器四周的导热油热交换器内的换热介质进行热量交换。

[0022] 所述余热循环系统中选用一种热分解温度在300℃以上、腐蚀性小的导热油作为换热介质与物料进行热交换。

[0023] 所述离心粒化器将反应产物粒化在10mm左右的颗粒，粒化产物可直接储存。

[0024] 根据上述对本发明的技术特征的叙述，本发明所具有的技术效果包括：

[0025] 1、飞灰与熔融盐有充足的接触时间和空间，飞灰中密度小的组分也能够在熔融盐中充分溶解、反应。

[0026]  2、智能化排渣，能够有效分离熔渣和二次熔盐，便于不同反应产物在后期能够实现各自的深度利用。

[0027] 3、颗粒状的反应产物在回收、储存过程效果好，避免经过复杂的破碎过程。

[0028] 4、反应产物的潜在热量能够回收并用于对飞灰的预热，实现生产过程的节能减排。

附图说明

[0029] 图1是本发明所述的系统流程图；

[0030] 图2 是本发明所述系统的炉盖表面示意图；

[0031] 其中，1、飞灰存储仓，2、搅拌器一，3、熔盐存储仓，4、搅拌器二，5、搅拌器三，6、电加热棒，7、炉盖，8、液位传感器，9、温度控制器，10、阀门，11、密度传感器，12、恒温渣包，13、导热油热交换器，14、捕集器，15、离心粒化器，16、热油循环泵及配套管路，17、净化设备，18、引风机， 19、反应炉，20、给料装置

具体实施方式

[0032] 为清楚地阐述本发明专利解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果，下面结合附图1对本发明专利的实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅属于本发明的一部分，而不是实施例的全部，因此本领域技术人员在没有任何创造性劳动下提出的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

[0033] 本发明公开的是一种垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，包括原料进料系统、飞灰热处理系统、出料控制系统、余热回收系统和烟气净化系统。

[0034] 原料进料系统包括熔盐存储仓3、飞灰存储仓1、给料装置20，存储仓设置搅拌器一2和搅拌器二4，飞灰存储仓1设有排气孔，给料装置20将熔盐存储仓3、飞灰存储仓1与飞灰热处理系统连接并用于向飞灰热处理系统输送熔盐和飞灰。

[0035] 飞灰热处理系统包括反应炉19、电加热棒6、搅拌器三5、温度控制器9，反应炉19炉盖7设有烟气出口，反应炉19炉体设有与给料装置连接的进样口，反应炉19炉底与出料控制系统连接。

[0036] 出料控制系统包括液位传感器8、密度传感器11、恒温渣包12、离心粒化器15、捕集器14，液位传感器8布置在炉体内。

[0037] 余热回收系统包括导热油热交换器13、热油循环泵及配套管路16，导热油热交换器13布置在捕集器四周和顶部，热油循环泵及配套管路16的热输出端与原料进料系统的飞灰存储仓1相连。

[0038] 烟气净化系统包括引风机18、净化设备17，烟气净化系统与飞灰存储仓1的排气孔、飞灰热处理系统的烟气出口相连；

[0039] 具体实施过程：

[0040] 熔盐加入到反应炉19内加热至热处理温度，分批次加入一定总量的飞灰进行热处理，对热处理完成后静置的反应物进行液态分离并存储在液态渣包12中。分离后的产物通过造粒与导热油热交换器13发生热交换后被排出收集利用，升温后的导热油对飞灰进行预热，同时对整个系统在热处理过程中产生的污染性气体进行净化。二次熔盐对预热后加入的飞灰进行热处理，二次熔盐经过循环利用后排出并对熔盐产物进行再利用。

[0041] 垃圾焚烧飞灰熔盐热处理系统，包括以下步骤：

[0042] 1.进料过程：分两个阶段：

[0043] （1） 熔盐存储仓3内的搅拌器二4将入仓的混合熔盐搅拌均匀，由给料装置20向反应炉19加入混合熔盐。

[0044] （2）熔盐加热到热处理温度后，给料装置20将一定总量的飞灰分批次加入到反应炉19。

[0045] 2.热处理过程：熔盐原料加进炉内后，电加热棒6对熔盐加热至热处理温度，温度控制器9控制搅拌器三5的控制器运行并改变电加热棒6工作功率，给料装置20开始送灰，等到送样完成后搅拌器三5停止搅拌，反应产物静置10-60min，热处理过程中产生的烟气从烟气出口由引风机18引出。

[0046] 3.出料过程：分两个过程：

[0047] （1）反应炉19底部阀门10打开熔渣排入恒温渣包12，密度传感器11同时检测经过的流体密度，当流体密度发生变化后控制阀门10关闭。与此同时，恒温渣包12内熔渣进入离心粒化器15粒化并由捕集器14捕集经排渣口落出。

[0048] （2） 阀门10开启，排出二次熔盐并降至液位传感器8的安全高度，等待熔渣造粒完成后离心造粒排出。

[0049] 4.余热回收过程：粒渣在被捕集过程中与布置在捕集器上的导热油换热器13内的导热油进行热交换，温度升高后的导热油经热油循环泵及配套管路16输送到飞灰存储仓1对飞灰进行预热，预热过程中产生的热空气由引风机18引出。

[0050] 5.烟气净化过程：由2、4过程中产生的污染性气体由引风机18引出，经净化设备17的固体吸附剂处理后排出。

[0051] 6.循环过程：过程3完成后，循环过程1中的（2）、过程2、过程3组合若干次，排空变质的熔盐进行再利用。

[0052] 本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。