基于晶种法的垃圾焚烧飞灰水洗制盐的资源化处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于晶种法的垃圾焚烧飞灰水洗制盐的资源化处理系统，所述系统包括飞灰制浆单元(1)、飞灰洗脱单元(2)、水洗液净化单元(3)、蒸发结晶单元(4)和干燥单元(5)。本实用新型专利技术系统中飞灰洗脱单元中采用多级逆流、碱性水洗技术，水耗低，无扬尘，脱氯效果佳，重金属浸出率低；通过将多级逆流洗脱、水洗液净化及石膏晶种法蒸发结晶有机结合，解决了水和钙镁离子脱除剂消耗高，蒸发结晶过程易结垢，结晶盐品质差等问题。结晶盐品质差等问题。结晶盐品质差等问题。

【技术实现步骤摘要】
基于晶种法的垃圾焚烧飞灰水洗制盐的资源化处理系统


[0001]本技术涉及垃圾焚烧飞灰的处理系统，尤其涉及基于晶种法的垃圾焚烧飞灰水洗制盐的资源化处理系统，属于垃圾焚烧飞灰的再处理及利用领域。

技术介绍

[0002]飞灰是垃圾焚烧过程中收集于烟气管道、烟气净化、分离器和除尘器装置等处的容重较轻、粒径小的粉体物质。飞灰因其富含重金属无机有害物和高浓度二噁英有机致癌物，被国家列为固体危险废物(代号HW18)。
[0003]目前中国主要的垃圾焚烧飞灰处置技术有：水泥固化、熔融烧结固化、化学药剂稳定化以及水泥窑协同处置法。飞灰经过固化或稳定化处理后均会进行填埋处理，填埋处理会占用大量的土地资源，填埋渗滤液易污染地下水和土壤，且未被去除的二噁英、重金属以及盐类对环境存在长期的潜在威胁。水泥窑协同处置技术是飞灰处置技术发展中一种新的处理手段，可以实现生活垃圾焚烧飞灰的“无害化、减量化、资源化”处置。
[0004]飞灰入窑前必须进行脱氯预处理，否则飞灰中大量的氯离子会影响熟料的质量与水泥的品质，且易造成窑内结皮。水洗预处理是去除飞灰中氯离子的主要方法，可以将飞灰中的可溶物质(钾、钠、氯离子)转移到水洗液中。飞灰水洗液中含有6wt％
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15wt％左右的钾、钠盐，而中国钾盐资源相对稀缺，通过蒸发结晶技术从飞灰水洗液中制取钾盐、钠盐，将缓解中国钾盐空缺。
[0005]中国专利技术专利(CN 108607870 A)公开了一种垃圾飞灰处理系统及处理工艺，包括飞灰水洗系统和废水处理系统，废水依次经过重金属去除、活性炭清污处理、钙离子去除最后将废水利用；废水储水池与蒸发器连接，蒸发器与离心机、反应储水池连接，实现废水的蒸发结晶制盐。本技术能够将飞灰中的氯离子去除，解决了氯盐对水泥窑协同处置过程中的负面影响，同时产生了一定的经济效益，也降低了飞灰处理不完善带来的高额成本。
[0006]现有技术虽解决了飞灰的污染问题，但蒸发结晶工艺过程简单，在蒸发过程中料液中盐分成晶体析出，会附着在蒸发器表面，导致传热不均、传热效率低，不仅会造成能源浪费，而且需要定期停运清理，严重影响了生产效率。

技术实现思路

[0007]本技术的目的之一是提供一种实现基于晶种法的垃圾焚烧飞灰水洗制盐资源化处置方法的处理系统；
[0008]本技术的上述目的是通过以下技术方案来实现的：
[0009]一种实现基于晶种法的垃圾焚烧飞灰水洗制盐资源化处置方法的专用系统，所述系统包括飞灰制浆单元、飞灰洗脱单元、水洗液净化单元、蒸发结晶单元和干燥单元；其中，所述飞灰制浆单元设有飞灰浆料出口，所述飞灰洗脱单元设有飞灰浆料入口、固相产物出口、液相产物出口以及制浆水入口；所述水洗液净化单元设有液相入口、液相出口以及固相出口；所述蒸发结晶单元设有蒸发原料液入口、不结晶母液出口以及冷凝水出口；
[0010]其中，所述飞灰制浆单元的飞灰浆料出口与所述飞灰洗脱单元的飞灰浆料入口相连，所述飞灰洗脱单元的固相产物出口与所述的干燥单元的入口连接，所述飞灰洗脱单元的液相产物出口与所述的水洗液净化单元的液相入口连接，所述的水洗液净化单元的液相出口与所述的蒸发结晶单元的蒸发原料液入口连接，所述的水洗液净化单元的固相出口与所述的干燥单元的入口相连，所述蒸发结晶单元的不结晶母液出口与所述水洗液净化单元的液相入口相连，所述蒸发结晶单元的冷凝水出口与所述的飞灰洗脱单元的制浆水入口相连。
[0011]作为本技术的一种优选的具体实施方案，所述飞灰制浆单元可以包括飞灰预处理装置(即破碎装置)、飞灰缓存装置、飞灰计量装置、水计量装置、制浆设备；其中，飞灰预处理装置(破碎装置)的出口与飞灰缓存装置的入口相连，飞灰缓存装置的出口与飞灰计量装置的入口相连，飞灰计量装置的出口、水计量装置的出口均与制浆设备的入口相连。
[0012]作为本技术的一种优选的具体实施方案，所述飞灰洗脱单元包括一级洗脱分离装置、二级洗脱分离装置以及三级洗脱分离装置；其中，一级洗脱分离装置设有飞灰浆液入口、水洗液出口和固相出口；二级洗脱分离装置设有浆液入口、固相出口和液相入口；三级洗脱分离装置设有浆液入口、固相出口和液相出口；其中，一级洗脱分离装置的水洗液出口与所述的水洗液净化单元的水洗液入口相连，所述一级洗脱分离装置的固相出口与所述的二级洗脱分离装置的浆液入口相连，所述二级洗脱分离装置的液相出口与所述的制浆单元的工艺水计量装置的入口相连，所述二级洗脱分离装置的固相出口与所述的三级洗脱分离装置的浆液入口相连，所述三级洗脱分离装置的液相出口与所述的二级洗脱分离装置的液相入口相连，所述三级洗脱分离装置的固相出口所述干燥单元的入口相连。
[0013]作为本技术的一种优选的具体实施方案，所述的水洗液净化单元可以包括重金属脱除装置、浓缩沉淀装置、多级过滤装置、脱泥装置和pH值调整装置；所述重金属脱除装置设有水洗液入口、液相出口和污泥出口；所述浓缩沉淀装置设有液相入口、液相出口和污泥出口；所述多级过滤装置设有液相入口、液相出口和污泥出口；所述pH值调整装置设有液相入口和液相出口；所述脱泥装置设有污泥入口、固相出口和液相出口；其中，所述重金属脱除装置的水洗液入口与所述飞灰洗脱单元的一级洗脱分离装置的液相出口相连，所述重金属脱除装置的液相出口与所述浓缩沉淀装置的液相入口相连，所述浓缩沉淀装置的液相出口与所述多级过滤装置的液相入口相连，所述多级过滤装置的液相出口与所述pH值调整装置的液相入口相连；所述重金属脱除装置的污泥出口、所述浓缩沉淀装置的污泥出口、所述多级过滤装置的污泥出口均与所述脱泥装置的污泥入口相连；所述脱泥装置的固相出口与所述的干燥单元的入口相连，所述脱泥装置的液相出口与所述重金属脱除装置的液相入口相连，所述pH值调整装置的液相出口与所述蒸发结晶单元的入口相连。
[0014]作为本技术的一种优选的具体实施方案，所述的蒸发结晶单元包括多级预热器、强制循环换热器、石膏晶种罐，蒸发结晶器、石膏分离器、石膏脱水设备，氯化钠结晶分离器和氯化钾结晶分离器；所述的多级预热器设有蒸发原料液入口、预热水入口、冷凝水出口和液相出口；所述强制循环换热器设有料液入口，冷凝水出口和蒸发液出口；所述石膏晶种罐设有石膏晶种入口和石膏晶种出口；所述蒸发结晶器设有蒸发液入口、石膏晶种入口、晶浆液出口、盐浆出口和浓盐液出口；所述石膏分离器设有晶浆液入口、固相出口和母液出口；所述石膏脱水设备设有固相入口、入水口、石膏出口和液相出口；所述氯化钠结晶分离
器设有盐浆入口、上清液出口、固相出口和母液出口；所述氯化钾结晶分离器设有上清液入口、固相出口和不结晶母液出口；
[0015]其中，所述多级预热器的蒸发原料液入口与所述水洗液净化单元的pH值调整装置的液相出口相连；所述多级预热器的液相出口与所述强制循环换热器的料液入口相连；所述石膏晶种罐的石膏晶种出口与所述蒸发结晶器的石膏晶种入口相连；所述强制循环换热器的蒸发液出口与所述蒸发结晶器的蒸发液入口相连，所述强制循环换热器的冷凝水出口与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现基于晶种法的垃圾焚烧飞灰水洗制盐的资源化处理系统，其特征在于，所述系统包括飞灰制浆单元(1)、飞灰洗脱单元(2)、水洗液净化单元(3)、蒸发结晶单元(4)和干燥单元(5)；所述飞灰制浆单元(1)设有飞灰浆料出口，所述飞灰洗脱单元(2)设有飞灰浆料入口、固相产物出口、液相产物出口以及制浆水入口；所述水洗液净化单元(3)设有液相入口、液相出口以及固相出口；所述蒸发结晶单元(4)设有蒸发原料液入口、不结晶母液出口以及冷凝水出口；所述飞灰制浆单元(1)的飞灰浆料出口与所述飞灰洗脱单元(2)的飞灰浆料入口相连，所述飞灰洗脱单元(2)的固相产物出口与所述的干燥单元(5)的入口连接，所述飞灰洗脱单元(2)的液相产物出口与所述的水洗液净化单元(3)的液相入口连接，所述的水洗液净化单元(3)的液相出口与所述的蒸发结晶单元(4)的蒸发原料液入口连接，所述的水洗液净化单元(3)的固相出口与所述的干燥单元(5)的入口相连，所述蒸发结晶单元(4)的不结晶母液出口与所述水洗液净化单元(3)的液相入口相连，所述蒸发结晶单元(4)的冷凝水出口与所述的飞灰洗脱单元(2)的制浆水入口相连；所述的蒸发结晶单元(4)包括多级预热器(4
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1)、强制循环换热器(4
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2)、石膏晶种罐(4
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3)，蒸发结晶器(4
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4)、石膏分离器(4
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5)、石膏脱水装置(4
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6)，氯化钠结晶分离器(4
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7)和氯化钾结晶分离器(4
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8)；所述的多级预热器(4
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1)设有蒸发原料液入口、预热水入口、冷凝水出口和液相出口；所述强制循环换热器(4
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2)设有料液入口，冷凝水出口和蒸发液出口；所述石膏晶种罐(4
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3)设有石膏晶种入口和石膏晶种出口；所述蒸发结晶器(4
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4)设有蒸发液入口、石膏晶种入口、晶浆液出口、盐浆出口和浓盐液出口；所述石膏分离器(4
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5)设有晶浆液入口、固相出口和母液出口；所述石膏脱水装置(4
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6)设有固相入口、入水口、石膏出口和液相出口；所述氯化钠结晶分离器(4
‑
7)设有盐浆入口、上清液出口、固相出口和母液出口；所述氯化钾结晶分离器(4
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8)设有上清液入口、固相出口和不结晶母液出口；其中，所述多级预热器(4
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1)的蒸发原料液入口与所述水洗液净化单元(3)的pH值调整装置(3
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4)的液相出口相连；所述多级预热器(4
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1)的液相出口与所述强制循环换热器(4
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2)的料液入口相连；所述石膏晶种罐(4
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3)的石膏晶种出口与所述蒸发结晶器(4
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4)的石膏晶种入口相连；所述强制循环换热器(4
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2)的蒸发液出口与所述蒸发结晶器(4
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4)的蒸发液入口相连，所述强制循环换热器(4
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2)的冷凝水出口与所述的多级预热器(4
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1)的预热水入口相连，所述蒸发结晶器(4
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4)的晶浆液出口与所述石膏分离器(4
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5)的晶浆液入口相连，所述蒸发结晶器(4
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4)的盐浆出口与氯化钠结晶分离器(4
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7)的盐浆入口相连，所述蒸发结晶器(4
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4)的浓盐液出口与强制循环换热器(4
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2)的料液入口相连；所述石膏分离器(4
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5)的母液出口以及所述氯化钠结晶分离器(4
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7)的母液出口均通过母液回流管路与强制循环换热器(4
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2)的料液入口相连；所述氯化钠结晶分离器(4
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7)的上清液出口与所述氯化钾结晶分离器(4
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8)的上清液入口相连；所述氯化钾结晶分离器(4
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8)的母液出口通过母液回流管路与强制循环换热器(4
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2)的料液入口相连，所述氯化钾结晶分离器(4
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8)的不结晶母液出口与所述水洗液净化单元(3)的入口相连；所述石膏分离器(4
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5)的固相出口与石膏脱水装置(4
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6)的固相入口相连，所述石膏脱水装置(4
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6)的液相出口与所述飞灰洗脱单元(2)的飞灰浆液入口相连，所述多级预热器(4
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【专利技术属性】
技术研发人员：李忠锋，孔令然，赵小楠，庞新辉，蔡佳龙，刘璐璐，
申请(专利权)人：北京中科国润环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：