一种利用垃圾焚烧飞灰制备炉内脱硫脱硝药剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用垃圾焚烧飞灰制备炉内脱硫脱硝药剂的方法，涉及固体废弃物循环利用技术领域，包括：步骤1：垃圾焚飞灰加水混合搅拌得到固液混合物；步骤2：固液分离后加入矿物基催化剂

【技术实现步骤摘要】
一种利用垃圾焚烧飞灰制备炉内脱硫脱硝药剂的方法


[0001]本专利技术属于固体废弃物循环利用
，具体涉及一种利用垃圾焚烧飞灰制备炉内脱硫脱硝药剂的方法
。

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
、
粒径细小的粉体物质
。
成分复杂
、
毒性大，是国家指定的危险废物（代号
HW18)。
飞灰中含有苯并芘
、
苯并蒽
、
二噁英等有机污染物和
Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni
等重金属，是高度危险的固体废物
。
二噁英是具有多种毒性作用的氯化三环芳烃类有机化合物，具有不可逆的致畸
、
致癌
、
致突变性；
Hg
及其化合物具有极强的神经毒性，对人体的多个器官会产生严重的损害
。
飞灰如果处置不当，会对环境造成严重毒害
。
[0003]目前，绝大多数生活垃圾焚烧发电企业采用“半干法 + 干法”脱硫工艺，所用脱硫剂均主要为消石灰（熟石灰，主成分
Ca(OH)2）
。
近年来，随着排放指标趋于严格以及厂家掺烧污泥
、
建筑垃圾等问题，导致
SO2的排放问题越加不好控制，经常出现排放超标或波动过大等问题
。
这都会导致脱硫系统压力过大，厂家需要投加更多的石灰浆进入脱硫塔
。
这将导致后续炉内烟气温度降低，进而对设备发生酸腐蚀
、
露点腐蚀等问题
。
[0004]如果能用一种先进工艺将上述两方面垃圾焚烧过程的棘手问题进行耦合解决，将极大改善焚烧过程的次生污染问题，同时提高焚烧过程的烟气排放控制指标
。
本专利技术解决的问题即在产灰厂内原位处理飞灰，处理后的飞灰作为焚烧烟气改善药剂投加到
850℃
以上焚烧炉内，降低炉内的原始二氧化硫排放值
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种利用垃圾焚烧飞灰制备炉内脱硫脱硝药剂的方法，该方法可使得炉内二氧化硫基础值降低，氮氧化物含量减少；且后续半干法用石灰浆量可以大幅削减，减少脱硫成本，同时提高反应塔出口烟温
。
[0006]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：步骤1：垃圾焚飞灰加水混合搅拌
10~20min
，然后投加碳酸钠溶液，沉淀可溶性钙，得到固液混合物；步骤2：将固液混合物进行固液分离，取固相烘干
、
粉碎（
80~120
目）得到处理粉末后再加入矿物基催化剂（
180~220
目），组成脱硫剂，接着加入脱硝剂得到脱硫脱硝一体化药剂
。
本专利技术提供了一种垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，对垃圾焚烧飞灰进行处理，处理后的飞灰可以作为炉内焚烧过程使用的污染物控制药剂，该药剂具有脱硫
、
脱硝
、
控制二噁英
、
改善换热面结渣等效果，实现焚烧飞灰在焚烧厂内的原位资源化
。
本方法一方面可以处置掉飞灰这种含有重金属等环境污染因素的危险废物，另一方面可以起到降低炉内二氧化硫
、
氮氧化物等污染物原始值的作用，真正做到高效
、
绿色的资源化利用
。
本方法可以根据炉内原始二氧化硫和氮氧化物基础值的情况，对配方药剂进行适当的有针对性的配方调
整，实现高效化利用
。
[0007]进一步的，飞灰与水的固液比为
1g:2~4mL。
[0008]进一步的，碳酸钠溶液的浓度为
18~24wt%。
[0009]进一步的，脱硫剂和脱硝剂的质量比为
1.5~2.5:1。
[0010]进一步的，矿物基催化剂的加入量为处理粉末的
0.02~0.1wt%。
[0011]进一步的，矿物基催化剂包括沸石基负载金属催化剂或改性沸石基负载金属催化剂
。
[0012]需要说明的是，改性沸石基负载金属催化剂包括改性沸石负载
Pt
的产物；上述改性沸石包括柠檬酸或柠檬酸衍生物改性沸石
。
本专利技术采用柠檬酸与羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐酯化反应制备柠檬酸衍生物，加入改性沸石的制备工艺中，能够有效增强改性沸石的总比表面积，增强沸石对
K
+
的质子交换能力，改善其吸附负载能力；然后用其负载金属制备得到改性沸石基负载金属催化剂，表现出更佳的催化活性；作为矿物基催化剂与处理后垃圾焚烧飞灰混合，再与其它组分复配，获得脱硫脱硝一体化试剂，表现出更加优异的脱硫脱硝性能；并作为资源化再利用药剂，循环投入垃圾焚烧飞灰处理系统中，可使得炉内二氧化硫基础值降低
35%
以上；氮氧化物含量降低
50%
以上；炉内基础值降低后，后续半干法用石灰浆量可以大幅削减，减少脱硫成本；石灰浆用量减少可以提高反应塔出口烟温，进而控制半干法反应塔后续的管道和设备等的露点腐蚀问题，减少设备的维修及更换频次；同时，脱硫脱硝药剂可以实现同时投加，仅需试用一套设备，降低了前期成本投入；药剂成分保证了风力输送过程不产生堵塞等问题
。
[0013]进一步的，柠檬酸衍生物包括柠檬酸与羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐酯化反应的产物
。
[0014]上述柠檬酸衍生物的制备方法，包括：取柠檬酸与羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐混合，加入苯磺酸和甲苯，之后滴加磷酸，加热回流反应制备得到柠檬酸衍生物
。
[0015]进一步具体的，上述柠檬酸衍生物的制备方法，为：取柠檬酸与羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐混合，加入苯磺酸和甲苯，之后滴加磷酸，加热回流并通过分水器进行分水，反应
5~8h
后减压蒸馏，冷却至室温，滴加饱和碳酸氢钠溶液直至体系
pH
为中性，然后采用无水乙醚萃取，并用饱和食盐水洗涤
4~6
次
、
无水硫酸钠干燥得到柠檬酸衍生物
。
[0016]进一步的，柠檬酸与羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的摩尔比为
1:1~1.2
；苯磺酸的加入量为柠檬酸的
0.4~0.6wt%
；柠檬酸与甲苯的固液比为
0.4~0.6g
：
1mL
；磷酸与柠檬酸的用量比为1滴：
2~3g。
[0017]上述改性沸石基负载金属催化剂的制备方法，包括：
S1
：改性沸石的制备，取蒸馏水加入
KOH
和
Al2(SO4)3·
18H2O
，搅拌溶解后加入
DAH、
硅溶胶和
SZM
‑
22
晶种，混合晶化并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用垃圾焚烧飞灰制备炉内脱硫脱硝药剂的方法，包括：步骤1：垃圾焚飞灰加水混合搅拌，然后投加碳酸钠溶液，沉淀可溶性钙，得到固液混合物；步骤2：将固液混合物进行固液分离，取固相烘干
、
粉碎后再加入矿物基催化剂，组成脱硫剂，接着加入脱硝剂得到脱硫脱硝一体化药剂；所述矿物基催化剂包括沸石基负载金属催化剂或改性沸石基负载金属催化剂；其中，改性沸石包括柠檬酸衍生物改性沸石的产物；所述柠檬酸衍生物包括柠檬酸与羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐酯化反应的产物
。2.
根据权利要求1所述的利用垃圾焚烧飞灰制备炉内脱硫脱硝药剂的方法，其特征在于：所述飞灰与水的固液比为
1g:2~4mL。3.
根据权利要求1所述的利用垃圾焚烧飞灰制备炉内脱硫脱硝药剂的方法，其特征在于：所述脱硫剂和脱硝剂的质量比为
1.5~2.5:1。4.
根据权利要求1所述的利用垃圾焚烧飞灰制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王隽哲，周卫华，陈谦，
申请(专利权)人：嘉兴沃特泰科环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：