一种生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法与流程

垃圾焚烧会产生二噁英等有害物质，需谨慎处理。 #生活知识# #日常生活# #日常生活习惯# #垃圾分类常识#

本申请涉及一种生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，属于环境工程领域。

背景技术：

1、垃圾焚烧技术已成为城市垃圾减量的有效方法，而得到了广泛应用,但垃圾焚烧后的飞灰会产生环境污染,飞灰的污染属性主要来自于二噁英类有机污染物和重金属元素,而二噁英类化合物是已知的最毒化合物之一，有世纪之毒，具有致畸性、致癌性、致突变性，以及损伤人体生殖系统、免疫系统的能力。有研究表明，飞灰中的二噁英占焚烧过程二噁英排放量的70％左右。因此，飞灰是垃圾焚烧过程中排放二噁英的主要载体，必须去除。

2、目前，飞灰中二噁英的处理方法主要可分为：物理化学法、固化法和热处理法。物理化学法通常包含水洗法、化学沉淀法和化学提取等方法；其中，化学沉淀法和化学提取法由于成本较高等原因未广泛使用。固化法主要包括水泥固化和化学药剂固化；水泥固化操作简单，但飞灰中可溶性盐容易造成固化体破裂；而采用化学药剂固化存在成本较高的问题。热处理法主要包括水热法和高温烧结等方法，但该方法能耗较高，且烧结过程中容易产生二次飞灰。

3、因此，当前亟需开发一种成本较低且处理效果良好的飞灰中二噁英的处理方法。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，提供了一种生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理，本申请通过采用铵洗、中温热处理以及复合催化剂催化氧化相结合，高效去除飞灰中二噁英，方法简单，脱除效率高。

2、根据本申请的一个方面，本申请提供了一种生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，包括以下步骤：

3、(1)将待处理灰飞进行铵浸处理，得到铵洗灰；

4、(2)将铵洗灰置于热处理装置，于400～600℃下进行加热，进行中温热处理；

5、(3)将步骤(2)得到的中温热处理后的飞灰和气体混合物输送至催化氧化反应器，在复合催化剂的作用下进行进一步氧化，以去除二噁英。

6、可选地，所述步骤(2)中温热处理的时间为45min～100min。

7、可选地，步骤(3)中，催化氧化的温度为300～400℃，氧化时间为20～40min。

8、可选地，步骤(1)中铵浸处理具体包括以下步骤：

9、s1将待处理飞灰与nh4cl溶液混合均匀，于室温搅拌；

10、s2过滤，用去离子水清洗，再次过滤并干燥，得到铵洗灰。

11、可选地，所述飞灰与nh4cl溶液的质量比为1：(3～5)；所述nh4cl溶液的浓度为2～3mol/l。

12、可选地，所述复合催化剂包括30～60份活性组分、15～25份催化助剂和80～100份载体；所述活性组分包括主要活性组分和次要活性组分；所述主要活性组分包括mno2和/或co3o4，次要活性组分包括moo3和/或fe2o3；所述催化助剂包括mg、ca、la、ce中的一种或几种；所述载体为多孔碳材料。

13、具体地，复合催化剂中，主要活性组分与次要活性组分重量份数之比为(2～5)：1。

14、具体地，主要活性组分为mno2和co3o4时，二者的重量份数之比为1：(1～2)；次要活性组分为moo3和fe2o3时，二者的重量份数之比为1：(2～3)。

15、可选地，所述复合催化剂的制备方法包括以下步骤：

16、步骤1：将锰前驱体和/或钴前驱体溶于去离子水中，加入载体，浸渍超声后除去水分、烘干，焙烧；

17、步骤2：将钼前驱体和/或铁前驱体溶于去离子水中，加入步骤1所得产物，浸渍超声后除去水分、烘干，焙烧；

18、步骤3；将步骤2所得产物置于催化助剂溶液中，浸渍超声后除去水分、烘干，焙烧，得到复合催化剂。

19、可选地，所述锰前驱体为硝酸锰、钴前驱体为硝酸钴、钼前驱体为钼酸铵、铁前驱体为硝酸铁；所述催化助剂溶液包括ce(no3)3·6h2o、la(no3)3·6h2o、ca(no3)2·4h2o、mg(no3)2·6h2o中的一种或几种的水溶液。

20、可选地，所述步骤1、步骤2、步骤3中，超声功率为200～300w，浸渍时间为3～6h，烘干温度为100～120℃，焙烧温度为400～500℃，焙烧时间为3～5h。

21、根据本申请的另一方面，本申请还提供了上述生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，在脱除飞灰中二噁英方面的应用。

22、本申请的有益效果包括但不限于：

23、1.根据本申请的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，采用铵洗、中温热处理以及复合催化剂催化氧化相结合，高效去除飞灰中二噁英，方法简单，能耗大大降低，脱除效率高；一方面，铵洗步骤中，通过nh4cl溶液与飞灰中的金属氯化物反应，生成更易溶于水的氯化物，从而将飞灰中的重金属离子如铜、铁等置换出来，减少二噁英的形成前驱体，有利于后续的中温热处理以及催化氧化过程的进行；另一方面，将中温热处理与催化氧化相结合，以彻底分解二噁英，提高二噁英的脱除率及脱除效率。

24、2.根据本申请的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，通过在中温热解过程后增加催化氧化过程，以去除中温热解脱除烟气及热解处理后飞灰中留存的二噁英，脱除效果大大提高。

25、3.根据本申请的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，本申请对中温热处理以及催化氧化的反应时间及反应温度做出了具体的限定，在特定的反应条件下，配合复合催化剂，极大地提高了脱除效率。

26、4.根据本申请的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，本申请通过主要活性组分与次要活性组分配合作用，协同作用，更好地催化降解二噁英，通过加入特定地催化助剂，一方面，能够有效抑制活性组分在催化剂表面团聚，减弱活性组分与载体的相互作用，增大催化剂表面活性相的分散；另一方面，催化助剂的添加有利于改善复合催化剂的结构稳定性，延长复合催化剂的使用寿命。

技术特征：

1.一种生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中温热处理的时间为45min～100min。

3.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，其特征在于，步骤(3)中，催化氧化的温度为300～400℃，氧化时间为20～40min。

4.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，其特征在于，步骤(1)中铵浸处理具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，其特征在于，所述飞灰与nh4cl溶液的质量比为1：(3～5)；所述nh4cl溶液的浓度为2～3mol/l。

6.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，其特征在于，所述复合催化剂包括30～60份活性组分、15～25份催化助剂和80～100份载体；所述活性组分包括主要活性组分和次要活性组分；所述主要活性组分包括mno2和/或co3o4，次要活性组分包括moo3和/或fe2o3；所述催化助剂包括mg、ca、la、ce中的一种或几种；所述载体为多孔碳材料。

7.根据权利要求6所述的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，其特征在于，所述复合催化剂的制备方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，其特征在于，所述锰前驱体为硝酸锰、钴前驱体为硝酸钴、钼前驱体为钼酸铵、铁前驱体为硝酸铁；所述催化助剂溶液包括ce(no3)3·6h2o、la(no3)3·6h2o、ca(no3)2·4h2o、mg(no3)2·6h2o中的一种或几种的水溶液。

9.根据权利要求7所述的生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，其特征在于，所述步骤1、步骤2、步骤3中，超声功率为200～300w，浸渍时间为3～6h，烘干温度为100～120℃，焙烧温度为400～500℃，焙烧时间为3～5h。

10.权利要求1～9任一项所述生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，在脱除飞灰中二噁英方面的应用。

技术总结
本申请公开了一种生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，属于环境工程技术领域。该生活垃圾焚烧飞灰二噁英中温热处理方法，包括以下步骤：(1)将待处理灰飞进行铵浸处理，得到铵洗灰；(2)将铵洗灰置于热处理装置，于400～600℃下进行加热，进行中温热处理；(3)将步骤(2)得到的中温热处理后的飞灰和气体混合物输送至催化氧化反应器，在复合催化剂的作用下进行进一步氧化，以去除二噁英。本申请通过采用铵洗、中温热处理以及复合催化剂催化氧化相结合，高效去除飞灰中二噁英，方法简单，脱除效率高。

技术研发人员：谌佳佳,杜玉杰,魏利娜,张樹檀,严雪伟,侯小伟,许婷玉,万智篙,王泽涛,耿耿,郑盼盼,田倩倩,宋华,刘海燕,苏红丽,袁姗姗,王大陆,王慧丽,张晶晶,王运熙,孟优阳,左孟迪,易芬,曹伟伟,刘君丽,陈娟,文师倩,汪心想
受保护的技术使用者：河南省化工研究所有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/16

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