一种基于碳热还原的焚烧飞灰分级热净化方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112207121A(43)申请公布日2021.01.12(21)申请号202011187899.4(22)申请日2020.10.30(71)申请人南京师范大学地址210097江苏省南京市鼓楼区宁海路122号(72)发明人王昕晔丁志伟李骁吕文婷谢浩卜昌盛张居兵孟俊光刘长奇(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人王美章(51)Int.Cl.B09B3/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种基于碳热还原的焚烧飞灰分级热净化方法及装置(57)摘要本发明公开了一种基于碳热还原的焚烧飞灰分级热净化方法及装置，包括以下步骤：将焚烧飞灰与炭粒均匀混合造粒，混合颗粒依次经过前四级回转窑炉进行低氧气氛煅烧，前四级回转窑炉炉温依次增加，依次收集每级窑炉烟气中的冷凝产物，最后将第四级回转窑炉煅烧后的混合颗粒破碎后送入第五级回转窑炉内，空气气氛煅烧去除炭颗粒，每级窑炉烟气中的冷凝产物和焚烧飞灰可资源化利用。该基于碳热还原的焚烧飞灰分级热净化方法及装置，可以用较低的温度去除飞灰中的二噁英和重金属，且净化后的飞灰分级挥发出的重金属和氯盐可以资源化利用。CN112207121ACN112207121A权利要求书1/2页1.一种基于碳热还原的焚烧飞灰分级热净化方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将焚烧飞灰与炭粒均匀混合造粒；（2）混合颗粒依次经过前四级回转窑炉进行低氧气氛煅烧，前四级回转窑炉炉温依次增加；（3）依次收集每级窑炉烟气中的冷凝产物；（4）最后将第四级回转窑炉煅烧后的混合颗粒破碎后送入第五级回转窑炉内，空气气氛煅烧去除炭颗粒；（5）每级窑炉烟气中的冷凝产物和焚烧飞灰可资源化利用。2.根据权利要求1所述基于碳热还原的焚烧飞灰分级热净化方法，其特征在于，步骤（1）具体是：（1.1）选取过200目筛的焚烧飞灰与过200目筛的炭粒以1:1-2:1的质量比例均匀混合，形成混合物；（1.2）以8-12MPa的压强，将步骤（1.1）中所述的混合物压制成10-20mm球形颗粒。3.根据权利要求1所述基于碳热还原的焚烧飞灰分级热净化方法，其特征在于，步骤（2）具体是：（2.1）将球形颗粒加入第一级回转窑炉，炉内温度为350-400℃，颗粒在炉内停留时间为30-45min，炉内氧气浓度为5-10%，炉内气体流动速度为0.02-0.05m/s，窑尾烟气经换热器冷却至150-200℃后，使用一号除尘器收集烟气中的冷凝产物；（2.2）将步骤（2.1）中所述的第一级回转窑炉排出的球状颗粒加入第二级回转窑炉，炉内温度为500-550℃，颗粒在炉内停留时间为30-45min，炉内氧气浓度为5-10%，炉内气体流动速度为0.02-0.05m/s，窑尾烟气经换热器冷却至350-400℃后，使用二号除尘器收集烟气中的冷凝产物；（2.3）将步骤（2.2）中所述的第二级回转窑炉排出的球状颗粒加入第三级回转窑，炉内温度为700-750℃，颗粒在炉内停留时间为30-45min，炉内氧气浓度为5-10%，炉内气体流动速度为0.02-0.05m/s，窑尾烟气经换热器冷却至500-550℃后，使用三号除尘器收集烟气中的冷凝产物；（2.4）将步骤（2.3）中所述的第三级回转窑炉排出的球状颗粒加入第四级回转窑炉，炉内温度为950-1000℃，颗粒在炉内停留时间为30-45min，炉内氧气浓度为5-10%，炉内气体流动速度为0.02-0.05m/s，窑尾烟气经换热器冷却至700-750℃后，使用四号除尘器收集烟气中的冷凝产物。4.根据权利要求3所述基于碳热还原的焚烧飞灰分级热净化方法，其特征在于：第一级回转窑炉排出的窑尾烟气经换热器和一号除尘器后，进入第四级回转窑炉，作为炉内载气使用，所述的第四级回转窑炉需要补充空气以维持炉内低氧气氛；第二级回转窑炉排出的窑尾烟气经换热器和二号除尘器后，进入第一级回转窑炉，作为炉内载气使用，所述的第一级回转窑炉需要补充空气以维持炉内低氧气氛；第三级回转窑炉排出的窑尾烟气经换热器和三号除尘器后，进入第二级回转窑炉，作为炉内载气使用，所述的第二级回转窑炉需要补充空气以维持炉内低氧气氛；第四级回转窑炉排出的窑尾烟气经换热器和四号除尘器后，进入第三级回转窑炉，作为炉内载气使用，所述的第三级回转窑炉需要补充空气以维持炉内低氧气氛。2CN112207121A权利要求书2/2页5.根据权利要求1所述基于碳热还原的焚烧飞灰分级热净化方法，其特征在于，所述步骤（4）具体是：将第四级回转窑炉排出的球状颗粒进行破碎，过200目筛网后，加入第五级回转窑炉，炉内温度为500-600℃，颗粒在炉内停留时间为60-120min，炉内为空气气氛，炉内气体流动速度为0