一种亚临界二甲醚-水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法技术

本发明专利技术涉及飞灰无害化以及资源化利用技术领域，具体涉及一种亚临界二甲醚

【技术实现步骤摘要】
一种亚临界二甲醚
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水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法


[0001]本专利技术涉及飞灰无害化以及资源化利用
，具体涉及一种亚临界二甲醚
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水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法。

技术介绍

[0002]随着填埋、土地利用等处置技术的受限以及垃圾分类政策的推行，固体废弃物的焚烧处理技术得到了更加广泛的应用。目前，单独焚烧、协同焚烧等技术基本能够满足环保性、实用性以及经济性等方面的需求。然而，焚烧飞灰作为一种危险废物，其较大的产量和高昂的处理成本成为亟需解决的难题。
[0003]飞灰主要产生于烟气净化系统和热回收利用系统，经过碱洗等处理工艺，pH一般在11
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13，其中含有大量的Cl、Ca、Al、Si、K、Na等元素以及少量重金属和部分有害成分。通常，飞灰经过水泥固化稳定化等固化预处理后作为危险废弃物进行安全填埋，然而飞灰中大量的氯离子以及其他可溶性盐会导致固化过程中的水化作用受阻，致使固化效果较差。针对飞灰处理，传统的水洗工艺不仅产生大量废水，飞灰与水混合后形成高含水的“灰泥”，后续脱水困难且能耗很高。若能高效去除飞灰中的氯离子，则可以保证前述的安全填埋过程顺利进行，并且低氯含量的飞灰可以作为良好的水泥原料进行资源化利用，将有助于实现飞灰“变废为宝”。但是，现有技术中仍然缺少有效的从飞灰中去除氯离子的手段，导致飞灰无害化处理效率难以保证，以及其资源化利用的进程受阻。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种亚临界二甲醚<br/>‑
水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法，以解决现有技术中缺少有效的从飞灰中去除氯离子的手段的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种亚临界二甲醚
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水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法，将含氯飞灰与水、助剂和亚临界二甲醚混合，依次经搅拌混合处理和固液分离，获得固相产物。
[0007]进一步，亚临界二甲醚由如下方式制备：对在常温常压下为气态的二甲醚进行加压处理至0.5
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1.0MPa，形成液态的亚临界二甲醚。
[0008]进一步，含氯飞灰与水和助剂形成的混合物的质量比为1：4
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10；水和助剂的质量比为；1
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10：1；所述助剂包括甲醇和/或乙醇。
[0009]进一步，亚临界二甲醚与水和助剂形成的混合物的质量比为1：1
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5。
[0010]进一步，搅拌混合的时间为5
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30min、转速为300
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500rpm、温度为15
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30℃、压力为0.6MPa。
[0011]进一步，固液分离过程中使用的过滤筛网的孔径为200
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300目。
[0012]进一步，含氯飞灰中含有CaO、SiO2；且氯离子含量≥15％。
[0013]进一步，所述固相产物氯离子含量＜0.30％，含水率＜20％。
[0014]进一步，固液分离后获得的液相产物用于气液分离，获得气态的二甲醚；气态的二甲醚经干燥后用于加压液化，获得亚临界二甲醚。
[0015]进一步，所述固相产物用于制备水泥；所述固相产物氯离子含量≤0.05％，含水率≤8％。
[0016]综上所述，本技术方案的原理以及有益效果在于：
[0017]在本技术方案中，将含氯飞灰置于反应釜中，通过进水管将一定量的水和助剂注入反应釜中溶解飞灰，利用空气泵将二甲醚加压液化后通入反应釜中与飞灰溶液搅拌混合。亚临界二甲醚、水、助剂以及飞灰充分混合后，打开阀门分离固相和液相产物，其中固相产物中氯离子含量低于0.30％，含水率低于20％。液相产物主要为二甲醚和水的混合物，其中二甲醚经过减压处理进行回收，通过干燥后再次加压液化可以循环利用。分离后的固相产物作为水泥生产的替代原料，连同其他原料被送入水泥窑进行水泥生产，实现废弃物的资源化利用。
[0018]本方案采用的亚临界二甲醚溶脱技术是一种新型溶剂萃取技术，目前已在微藻、污泥、藻泥等废弃物脱水和有用物质回收方面表现出很好的潜力。但是，该技术尚未被用于飞灰的资源化处理，尚不知其可以充分除去飞灰中的影响其综合利用的杂质成分(例如氯离子)。本专利技术利用亚临界二甲醚与水的混溶特性，通过调整参数和添加助剂等方式改善对飞灰中氯离子的溶解能力，进一步提升固液分离性能，从而实现含氯飞灰无害化处理以及资源化利用的目的。
[0019]本工艺避免了现有飞灰水洗工艺中流程复杂、能耗水平高等问题，提升了飞灰中氯离子的去除效率。将飞灰作为水泥原料进行资源化利用，不仅节省了飞灰填埋带来的空间和成本，而且有效降低了石灰石等水泥原料的开采需求，对于减污降碳具有显著意义。此外，本专利技术中的亚临界二甲醚可以通过减压
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净化
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加压的方式实现循环利用，有利于进一步推动环境友好型和循环利用型社会的构建。
[0020]综上所述，专利技术人发现并利用了亚临界二甲醚和水共溶作用对飞灰中氯离子的高效溶解和易于分离的特征，在一定的温度、时间、固液比等条件下通过二甲醚、水、助剂的共溶体系实现飞灰中氯离子的有效去除。二甲醚通过减压干燥处理后可以循环利用，低氯含量、低含水率的固相产物可以作为石灰石的替代原料进行水泥等建筑材料的生产。本专利技术提供了一种新型的飞灰脱氯技术，对于危险废弃物的无害化处理、资源化利用以及减少原生资源的开采利用均具有重要意义，满足了减污降碳的发展需求。
附图说明
[0021]图1为实施例1的整体工艺流程图。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的说明，但本专利技术的实施方式不限于此。若未特别指明，下述实施例以及实验例所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，且所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。
[0023]实施例1：
[0024]亚临界二甲醚—水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法，流程如图1所示，
大致步骤如下：
[0025]S1：将含氯飞灰置于反应釜中，注入飞灰质量4
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10倍的水和助剂的混合物溶解飞灰。水和助剂的质量比为1
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10：1；所述助剂包括甲醇和/或乙醇，助剂的作用在于提升溶解和分离性能。二甲醚在常温常压下为气态，通过空气压缩泵加压至0.5
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1.0MPa时实现液化(形成亚临界二甲醚，在该压力条件下，二甲醚均可形成亚临界状态)并输送至反应釜中，二甲醚与水和助剂的混合物质量比为1：1
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5。并通过反应釜内置的搅拌转轴与飞灰和水进行搅拌混合，混合时间为5
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30min、转速为300
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500rpm、温度为15
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30℃、反应釜内压力为0.6MPa。飞灰主要包含CaO、SiO2以及氯离子等组分，其中氯离子含量在15％左右。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亚临界二甲醚
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水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法，其特征在于，将含氯飞灰与水、助剂和亚临界二甲醚混合，依次经搅拌混合处理和固液分离，获得固相产物。2.根据权利要求1所述的一种亚临界二甲醚
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水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法，其特征在于，亚临界二甲醚由如下方式制备：对在常温常压下为气态的二甲醚进行加压处理至0.5
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1.0MPa，形成液态的亚临界二甲醚。3.根据权利要求2所述的一种亚临界二甲醚
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水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法，其特征在于，含氯飞灰与水和助剂形成的混合物的质量比为1：4
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10；水和助剂的质量比为；1
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10：1；所述助剂包括甲醇和/或乙醇。4.根据权利要求3所述的一种亚临界二甲醚
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水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法，其特征在于，亚临界二甲醚与水和助剂形成的混合物的质量比为1：1
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5。5.根据权利要求4所述的一种亚临界二甲醚
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水协同溶解氯离子实现飞灰资源化利用的方法，其特征在于，搅拌混合的时间为5
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30m...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟，盛涛，孙继鹏，牟彪，王鑫，钟军，陈诺，徐宇程，李国瑞，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：