一种二氧化碳辅助三级逆流水洗飞灰脱氯装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种水洗飞灰脱氯装置及方法，包括三级水洗罐，其中第一级水洗罐顶部设有第一级进料口、第一级进水口、出气口；第一级水洗罐底部设有第一级排水口；第一级水洗罐内部设有第一级搅拌杆；鼓泡管水平插入第一级水洗罐体的底部，第一级水洗罐体内的鼓泡管上有鼓泡孔，第一级水洗罐体外的鼓泡管与防溢管连接，防溢管的另一端为二氧化碳进气口；第一级液固分离设备上设有第一级液固分离设备入口、第一级液固分离设备固体出口、第一级液固分离设备液体出口；本发明专利技术通过多级水洗以及二氧化碳辅助，有效降低了水洗系统的液固比，降低了水洗过程的能耗。过程的能耗。过程的能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳辅助三级逆流水洗飞灰脱氯装置及方法


[0001]本专利技术涉及固体废弃物处理领域，具体涉及一种水洗飞灰脱氯装置及方法。

技术介绍

[0002]随着我国垃圾清运量逐年递增，以及垃圾焚烧占比的逐年升高，垃圾焚烧飞灰的产生量也在逐年增加。生活垃圾焚烧飞灰是《危险废物名录》中认定的危险废物，其中的重金属、二噁英和氯盐是其环境风险高的主要原因。同时，《危险废物名录》中对生活垃圾焚烧飞灰进行了有条件的豁免，即经处理后满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889)要求进入生活垃圾填埋场填埋，填埋处置过程不按危险废物管理。因此，目前垃圾焚烧飞灰处理处置的主要手段为螯合稳定化后吨袋密封，最后在生活垃圾填埋场分区填埋或在专用的飞灰库区填埋。
[0003]由于飞灰螯合产物的长期稳定性差，且螯合剂对二噁英和氯盐无效，螯合填埋逐渐被认为存在较大环境风险，而且不断需要占用新的土地资源。在此背景下，飞灰资源化利用成为飞灰处理处置的新方向。目前，飞灰资源化的主要方法是飞灰水洗脱氯后进入水泥窑，替代部分生料，制备水泥。该方法的关键在于飞灰水洗脱氯环节。飞灰水洗脱氯工艺中，水洗滤液净化后，通过蒸发冷凝，一方面循环利用水，另一方面析出盐，因此蒸发导致工艺耗能大，成为水洗成本高的主要原因之一。目前，已广泛使用的三级逆流水洗工艺可以将飞灰水洗的液固比控制在4m3/t左右，如何进一步降低液固比成为难题。
[0004]前人研究发现，飞灰水洗的过程中二氧化碳可以促进氯的溶出，在相同的脱氯效果下，可以使用更低的液固比进行水洗。部分专利利用了二氧化碳鼓泡水洗的优点，设计了一些新型的水洗装置及方法，但仍存在一定问题。
[0005]如公开号为CN112275782A的专利“一种基于二氧化碳调质的飞灰水洗装置及方法”，提出了一种单级水洗装置及方法，但是水洗装置使用桨叶鼓泡，结构复杂，而且仅为单级水洗，其理论效果不及多级水洗。
[0006]又如公开号为CN113332927A的专利“一种新型垃圾焚烧飞灰制浆水洗及碳中和耦合系统及方法”，提出了一种将水加压碳酸化后再洗涤飞灰的系统及方法，但是加压碳酸化后的水中的二氧化碳量较为固定，且不一定足够中和水洗液的碱性而无法达到最佳的促进氯溶出效果。该系统使用二氧化碳目的为脱钙，并未意识到其对脱氯的重要性。此外，该系统仅为单级水洗，其理论效果不及多级水洗。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于针对现有飞灰水洗技术的不足，提供一种二氧化碳辅助三级逆流水洗飞灰脱氯装置及方法，该方法能够降低水洗液固比，减少水洗工艺的蒸发能耗。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案，包括三级水洗罐，其中
[0009]第一级水洗罐顶部设有第一级进料口、第一级进水口、出气口；
[0010]第一级水洗罐底部设有第一级排水口；
[0011]第一级水洗罐内部设有第一级搅拌杆；
[0012]鼓泡管水平插入第一级水洗罐体的底部，第一级水洗罐体内的鼓泡管上有鼓泡孔，第一级水洗罐体外的鼓泡管与防溢管连接，防溢管的另一端为二氧化碳进气口；
[0013]第一级液固分离设备上设有第一级液固分离设备入口、第一级液固分离设备固体出口、第一级液固分离设备液体出口；
[0014]第一级液固分离设备入口与第一级水洗罐上的第一级排水口连接；
[0015]第二级水洗罐顶部设有第二级进料口、第二级进水口；
[0016]第二级水洗罐底部设有第二级排水口；
[0017]第二级水洗罐内部设有第二级搅拌杆；
[0018]第二级液固分离设备上设有第二级液固分离设备入口、第二级液固分离设备固体出口、第二级液固分离设备液体出口；
[0019]第二级液固分离设备入口与第二级水洗罐上的第二级排水口连接；
[0020]第三级水洗罐顶部设有第三级进料口、第三级进水口；
[0021]第三级水洗罐底部设有第三级排水口；
[0022]第三级水洗罐内部设有第三级搅拌杆；
[0023]第三级液固分离设备上设有第三级液固分离设备入口、第三级液固分离设备固体出口、第三级液固分离设备液体出口；
[0024]第三级液固分离设备入口与第三级水洗罐上的第三级排水口连接；
[0025]第一级液固分离设备固体出口与第二级水洗罐上的第二级进料口连接；
[0026]第二级液固分离设备液体出口与第一级水洗罐上的第一级进水口连接；
[0027]第二级液固分离设备固体出口与第三级水洗罐的第三级进料口连接；
[0028]第三级液固分离设备液体出口与第二级水洗罐上的第二级进水口连接。
[0029]进一步的，所述第一级水洗罐的上部还设有排气口，排气口上接有增压机，增压机的出口与二氧化碳进气口连接。
[0030]进一步的，所述第一级水洗罐内部的第一级搅拌杆的桨叶层数大于等于2层，其中最底层桨叶与鼓泡管的间距为20
‑
40cm。
[0031]进一步的，所述二氧化碳进气口的高度比第一级水洗罐内的液面高30cm以上。
[0032]进一步的，所述的一种二氧化碳辅助三级逆流水洗飞灰脱氯装置，其特征在于所述第一级搅拌杆的桨叶下方位置的鼓泡管上，有两排鼓泡孔，两排鼓泡孔分别位于鼓泡管管体上，孔口方向为鼓泡管两侧斜下方30
‑
50
°
，鼓泡孔气速为10
‑
15m/s，所述第一级水洗罐的鼓泡管斜向下插入第一级水洗罐，向下的角度为30
‑
50
°
。
[0033]进一步的，所述第一级液固分离设备、第二级液固分离设备、第三级液固分离设备排出的固体含水率均低于40％。
[0034]本专利技术还提供一种二氧化碳辅助三级逆流水洗飞灰脱氯装置的水洗方法，包括如下步骤：
[0035]步骤1：一定量的飞灰与来自第二级水洗罐的水洗液，在第一级水洗罐内通过第一级搅拌杆搅拌一段时间，当系统启动初期，第二级液固分离设备还没有水洗液时，则直接用一定量的水代替来自第二级液固分离设备的水洗液；
[0036]步骤2：二氧化碳通过二氧化碳进气口进入，通过鼓泡管上的鼓泡孔，持续向一级
水洗罐内通入一段时间，这段时间内，第一级搅拌杆继续同步搅拌；
[0037]步骤3：将第一级水洗罐内的水洗浆液排入第一级液固分离设备，将分离的废水排出，分离的水洗灰送入第二级水洗罐；
[0038]步骤4：在第二级水洗罐内，将来自第一级液固分离设备的水洗灰与来自第三级液固分离设备的水洗液通过第二级搅拌杆搅拌一段时间，，当系统启动初期，第三级液固分离设备还没有水洗液时，则直接用一定量的水代替来自第三级液固分离设备的水洗液；
[0039]步骤5：将第二级水洗罐内的水洗浆液排入第二级液固分离设备，将分离的水洗液排入第一级水洗罐，将分离的水洗灰送入第三级水洗罐；
[0040]步骤6：在第三级水洗罐内，将来自第二级液固分离设备的水洗灰与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳辅助三级逆流水洗飞灰脱氯装置，其特征在于包括三级水洗罐，其中第一级水洗罐(1)顶部设有第一级进料口(1
‑
1)、第一级进水口(1
‑
2)、出气口；第一级水洗罐(1)底部设有第一级排水口(1
‑
9)；第一级水洗罐(1)内部设有第一级搅拌杆(1
‑
3)；鼓泡管(1
‑
6)水平插入第一级水洗罐体(1
‑
10)的底部，第一级水洗罐体(1
‑
10)内的鼓泡管(1
‑
6)上有鼓泡孔，第一级水洗罐体(1
‑
10)外的鼓泡管(1
‑
6)与防溢管(1
‑
5)连接，防溢管(1
‑
5)的另一端为二氧化碳进气口(1
‑
4)；第一级液固分离设备(2)上设有第一级液固分离设备入口(2
‑
1)、第一级液固分离设备固体出口(2
‑
3)、第一级液固分离设备液体出口(2
‑
2)；第一级液固分离设备入口(2
‑
1)与第一级水洗罐(1)上的第一级排水口(1
‑
9)连接；第二级水洗罐(3)顶部设有第二级进料口(3
‑
1)、第二级进水口(3
‑
2)；第二级水洗罐(3)底部设有第二级排水口(3
‑
4)；第二级水洗罐(3)内部设有第二级搅拌杆(3
‑
3)；第二级液固分离设备(4)上设有第二级液固分离设备入口(4
‑
1)、第二级液固分离设备固体出口(4
‑
3)、第二级液固分离设备液体出口(4
‑
2)；第二级液固分离设备入口(4
‑
1)与第二级水洗罐(3)上的第二级排水口(3
‑
4)连接；第三级水洗罐(5)顶部设有第三级进料口(5
‑
1)、第三级进水口(5
‑
2)；第三级水洗罐(5)底部设有第三级排水口(5
‑
4)；第三级水洗罐(5)内部设有第三级搅拌杆(5
‑
3)；第三级液固分离设备(6)上设有第三级液固分离设备入口(6
‑
1)、第三级液固分离设备固体出口(6
‑
3)、第三级液固分离设备液体出口(6
‑
2)；第三级液固分离设备入口(6
‑
1)与第三级水洗罐(5)上的第三级排水口(5
‑
4)连接；第一级液固分离设备固体出口(2
‑
3)与第二级水洗罐(3)上的第二级进料口(3
‑
1)连接；第二级液固分离设备液体出口(4
‑
2)与第一级水洗罐(1)上的第一级进水口(1
‑
2)连接；第二级液固分离设备固体出口(4
‑
3)与第三级水洗罐(5)的第三级进料口(5
‑
1)连接；第三级液固分离设备液体出口(6
‑
2)与第二级水洗罐(3)上的第二级进水口(3
‑
2)连接。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳辅助三级逆流水洗飞灰脱氯装置，其特征在于所述第一级水洗罐(1)的上部还设有排气口(1
‑
7)，排气口(1
‑
7)上接有增压机(1
‑
8)，增压机(1
‑
8)的出口与二氧化碳进气口(1
‑
4)连接。3.根据权利权利要求1所述的一种二氧化碳辅助三级逆流水洗飞灰脱氯装置，其特征在于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：左武，赵润博，王昕晔，董光辉，涂勇，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：