本发明专利技术涉及二恶英类有机物排放的控制技术，旨在提供一种超声耦合多能场脱除焚烧烟气飞灰中二恶英类装置及方法。该装置包括反应箱，由可拆卸的上箱体和下箱体组成，上箱体和下箱体的中间以网状的承托板隔开，承托板上设能渗水的滤布；上箱体内设有一对搅拌器；下箱体内设有能够拆卸的强氧化剂装置、催化剂装置和紫外光发生装置，下箱体的底部还设有出水口；上箱体与下箱体内分别设有超声变幅杆构成的超声发生装置，通过导线连接至控制器；控制器还连接至用于加热的绝缘电阻丝。本发明专利技术工艺操作简单，二恶英处理更彻底、能耗低，经济性更好；适用于垃圾焚烧烟气和飞灰、土壤和污泥中二恶英类有机污染物的降解；强化了超声降解的能力，应用范围更广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及各类固体废弃物焚烧处置过程中二恶英类有机物排放的控制技术，特别是涉及ー种利用超声耦合多能场脱除垃圾焚烧烟气和飞灰中二恶英类有机物的方法及装置。
技术介绍
当前，中国许多城市都存在垃圾“围城”现象，城市生活垃圾露天堆放和简易填埋造成的环境问题日益严重。ー些城市的卫生填埋场近年来已达到或接近库容，垃圾焚烧处置越来越成为许多城市处理生活垃圾的选择。垃圾焚烧发电厂的兴起，既解决了垃圾带来的环境问题，同时又可产生新的能源(供热、发电)。但是，垃圾焚烧会产生具有潜在危害的持久性有机污染物如ニ恶英(P⑶D/Fs)、多氯联苯(PCBs)等。焚烧过程中二噁英排放控制技术主要分为两类ー类是抑制ニ噁英在焚烧过程中的生成；ー类是尾部烟气控制，对于已生成的ニ恶英通过加入活性炭或者SCR系统来控制ニ恶英的排放。但后者存在两个主要的缺陷ー是该方法本身不能減少ニ恶英的总量，只是将气相中的ニ恶英通过活性炭的吸附转移到固相中然后收集，产生的混有活性炭的飞灰富集了高浓度的ニ恶英，对环境的危害很大，目前对于废弃物焚烧飞灰的处置也没有很好的办法，国内主要采用填埋的方法处置这类飞灰，对环境的潜在危害很大；ニ是该方法需要消耗大量的活性炭，运行费用较高。在我国，垃圾焚烧飞灰被定义为危险废物，需按照相关标准进行后续无害化处置。按照我国近几年约20%的垃圾焚烧处置比例计算，每年产生的垃圾焚烧飞灰至少超过250万吨，如此巨量飞灰，不仅占用填埋场库容、处置费用昂贵，还存在填埋后的潜在环境污染问题。近年来，国内外的学者越来越致力于垃圾焚烧飞灰无害化处置方法的研究，各种方法优缺点各异。水泥固化技术将飞灰固定于水泥中，但并没有改变飞灰中二恶英等持久 性有机污染物及其它污染物的量；高温熔融法对飞灰中二恶英等污染物的消除效果明显，但能耗很高、处理量不大；低温热脱附法对条件控制的要求较严格；超临界水处理技术则需将水加热至374°C以上，既耗能又会造成反应设备的严重腐蚀；等离子体技术存在降解效率低、处理量小的缺点；生物降解法存在过程复杂、降解周期长等缺点。因此，寻找ー种操作简便、能量消耗少、降解效率高的适合于烟气和飞灰中二恶英类持久性有机污染物降解的处置方法显得很有必要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供ー种利用超声耦合多能场脱除垃圾焚烧烟气和飞灰中二恶英类有机物的方法及装置。为解决技术问题，本专利技术的解决方案是提供ー种超声耦合多能场脱除焚烧烟气飞灰中二恶英类的装置，包括反应箱，该反应箱由可拆卸的上箱体和下箱体组成，上箱体和下箱体的中间以网状的承托板隔开，承托板上设能渗水的滤布；所述上箱体内设有ー对搅拌器；下箱体内设有能够拆卸的强氧化剂装置、催化剂装置和紫外光发生装置，下箱体的底部还设有出水ロ ；上箱体与下箱体内分别设有超声变幅杆构成的超声发生装置，两根超声变幅杆均通过导线连接至控制器；控制器还通过导线连接至分别设于上箱体与下箱体内的绝缘电阻丝；所述上箱体有两种反应盖，其中ー种是在处理烟气时使用的反应盖，该反应盖上设有烟气进气管和烟气出气管，烟气进气管延伸进入上箱体内腔的下部，在烟气出气管内设有滤膜；另ー种是处理飞灰时使用的反应盖，不设烟气进气管和烟气出气管。本专利技术中，所述的紫外光发生装置是设在下箱体的内壁上的紫外灯。本专利技术中，所述催化剂装置是网状容器，其内部装填了下述任意ー种填料纳米TiO2、贵金属修饰的纳米TiO2或与半导体催化剂复合的纳米Ti02。本专利技术中，所述强氧化剂装置包括ー对阴电极，该阴电极与Fenton试剂、双氧水或臭氧中的任意ー种构成强氧化反应体系。 本专利技术中，所述下箱体的底部还设有臭氧进ロ。作为更进一歩的目的，本专利技术还提供了一种基于前述装置的超声耦合多能场脱除焚烧烟气飞灰中二恶英类的方法，包括(一)处理含尘烟气(I)在上箱体和下箱体内加入水，通过控制器设置好超声变幅杆功率、频率、时间；同时，通过控制器设置绝缘电阻丝的加热时间及加热方式，实现控制反应温度为25 0C -90 0C ；(2)使用处理烟气的反应盖，让含尘烟气通过烟气进气管进入上箱体内的水中，在搅拌器的強化作用下发生有机物的脱附反应，脱附后的烟气通过烟气出气管排出；(3)被脱附的有机物通过能渗水的滤布渗透到下箱体内，并在超声发生装置、强氧化剂装置、催化剂装置和紫外光发生装置的协同作用下发生降解反应；(ニ)处理飞灰(I)在下箱体内加入水，通过控制器设置好超声变幅杆功率、频率、时间；同吋，通过控制器设置绝缘电阻丝的加热时间及加热方式，实现控制反应温度为25°C -90°C ；(2)使用处理飞灰的反应盖，将飞灰溶于水制成成浆飞灰溶液放入上箱体内，在搅拌器的強化作用下发生有机物的脱附反应；(3)被脱附的有机物通过能渗水的滤布渗透到下箱体内，并在超声发生装置、强氧化剂装置、催化剂装置和紫外光发生装置的协同作用下发生降解反应。本专利技术中，所述强氧化剂装置包括ー对阴电极，该阴电极与Fenton试剂、双氧水或臭氧中的任意ー种构成强氧化反应体系；所述Fenton试剂或双氧水直接加入至下箱体的水中，臭氧由位于下箱体底部的臭氧进ロ通入。本专利技术中，控制水的加入量，使水溶液没过上箱体内的搅拌器和下箱体内的强氧化剂装置及催化剂装置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是(I)与传统的ニ恶英降解方法相比，本专利技术所采用超声耦合多能场降解方法エ艺操作简单，ニ恶英处理更彻底，而不是单纯的吸附转移，同时能耗低，经济性更好；(2)本装置不仅适用于垃圾焚烧烟气和飞灰中二恶英类有机污染物降解，也同样适用于土壤和污泥中ニ恶英类有机污染物的降解；( 3 )通过耦合多能场，強化了超声降解的能力，应用范围更广。附图说明图I本专利技术的烟气处理系统流程图。图中的实线方向箭头为烟气的处理工艺路径，中空方向箭头为ニ恶英类有机物的降解路径。图2为反应装置的结构示意图。图中附图标记为烟气进气管I、烟气出气管2、用于处理烟气的反应盖3、搅拌器4、上箱体5、承托板6、滤布7、紫外光发生装置8、催化剂装置9、阴电极10、下箱体11、超声变幅杆12、控制 器13、出水ロ 14、臭氧进ロ 15、滤膜16、反应箱17、用于处理飞灰的反应盖18、绝缘电电阻丝19。具体实施例方式专利技术原理概述本专利技术中的利用超声耦合多能场脱除垃圾焚烧烟气和飞灰中二恶英类有机物的方法，包括对传统的超声波反应器进行改进，耦合了多能场协同強化，制成了具有强降解能力的超声耦合多能场反应装置；垃圾焚烧含尘烟气通入该反应装置进行超声降解；垃圾焚烧飞灰制成成浆飞灰溶液，放进该反应装置进行超声降解。同时，本专利技术提供多能场协同強化降解能力的辅助装置，包括催化剂装置、强氧化剂装置和紫外光发生装置。本专利技术在传统超声波反应器的基础上，对超声波反应器进行技术改进，并耦合了能提供多能场协同強化降解能力的反应装置，将技术改进后的装置应用于降解焚烧烟气和飞灰中二恶英类有机物。与传统超声波反应器相比，该装置分为上、下两个箱体，可自由拆卸，清洗、维修方便。上箱体是超声脱附区，实现了污染物的破碎及有机物的脱附，同时内置搅拌器，強化了有机物的脱附效果。下箱体是超声降解区，实现了有机物的降解，同时设置了能提供多能场的多种装置，強化了超声降解能力，保证有机物降解更彻底。下面将參考附图，对本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种超声耦合多能场脱除焚烧烟气飞灰中二恶英类的装置，包括反应箱，其特征在干，该反应箱由可拆卸的上箱体和下箱体组成，上箱体和下箱体的中间以网状的承托板隔开，承托板上设能渗水的滤布；所述上箱体内设有ー对搅拌器；下箱体内设有能够拆卸的强氧化剂装置、催化剂装置和紫外光发生装置，下箱体的底部还设有出水ロ ；上箱体与下箱体内分别设有超声变幅杆构成的超声发生装置，两根超声变幅杆均通过导线连接至控制器；控制器还通过导线连接至分别设于上箱体与下箱体内的绝缘电阻丝； 所述上箱体有两种反应盖，其中ー种是在处理烟气时使用的反应盖，该反应盖上设有烟气进气管和烟气出气管，烟气进气管延伸进入上箱体内腔的下部，在烟气出气管内设有滤膜；另ー种是处理飞灰时使用的反应盖，不设烟气进气管和烟气出气管。2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述的紫外光发生装置是设在下箱体的内壁上的紫外灯。3.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述催化剂装置是网状容器，其内部装填了下述任意一种填料纳米TiO2、贵金属修饰的纳米TiO2或与半导体催化剂复合的纳米Ti02。4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述强氧化剂装置包括ー对阴电极，该阴电极与Fenton试剂、双氧水或臭氧中的任意ー种构成强氧化反应体系。5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述下箱体的底部还设有臭氧进ロ。6.ー种基于权利要求I所述装置的超声耦合多能场脱除焚烧烟气飞灰中二恶英类的方法，其特征在于，包括 (一)处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：严建华，陆胜勇，李晓东，池涌，王飞，蒋旭光，马增益，金余其，黄群星，倪明江，岑可法，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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