[實(shí)用新型]一種飛灰的等離子體氣相處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020220280.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN212119507U
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭欽臻;劉振;閆克平;楊林;屠璇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/32
• 分類號(hào): B01D53/32
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本實(shí)用新型涉及垃圾飛灰處理領(lǐng)域，公開了一種飛灰的等離子體氣相處理裝置，包括高壓電源和反應(yīng)器，反應(yīng)器包括殼體、外電極、絕緣介質(zhì)和內(nèi)電極；殼體內(nèi)壁設(shè)有外電極，外電極內(nèi)壁貼合絕緣介質(zhì)，內(nèi)電極設(shè)于殼體內(nèi)，與絕緣介質(zhì)之間形成飛灰處理腔，并在兩端通過環(huán)狀絕緣子閉合固定。本實(shí)用新型裝置在氣相中利用等離子體高能自由基對(duì)富集在飛灰表面的二噁英類物質(zhì)進(jìn)行原位強(qiáng)氧化降解，有效降低了處理后飛灰的毒性，同時(shí)降低了運(yùn)行能耗，且無須前期預(yù)處理以及避免了二次飛灰再處理問題；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于功率放大。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及垃圾飛灰處理領(lǐng)域，具體涉及飛灰的等離子體氣相處理裝置。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生大量的生活垃圾，對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅，成為制約社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。垃圾焚燒技術(shù)具有減量化效果顯著、節(jié)省用地等優(yōu)點(diǎn)，而且通過垃圾焚燒發(fā)電實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，因此成為目前城市垃圾主要處理手段之一。

垃圾中含有大量的氯化鈉、氯化鉀等化學(xué)物質(zhì)，同時(shí)含有石油產(chǎn)品、含氯塑料等有機(jī)物質(zhì)，在焚燒過程中會(huì)產(chǎn)生二噁英等持久性有機(jī)污染物，并伴隨著除塵過程富集在垃圾焚燒的飛灰表面。因此，《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2014)規(guī)定：生活垃圾飛灰應(yīng)按危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理。《國家危險(xiǎn)廢物名錄》明確規(guī)定生活垃圾焚燒的飛灰為危險(xiǎn)廢物，必須進(jìn)行無害化、穩(wěn)定化處理。

目前垃圾焚燒飛灰主要有螯合劑化學(xué)處理、水泥固化處理、高溫熔融處理等處理手段，螯合劑化學(xué)處理簡(jiǎn)單易行、增容較小，但是垃圾焚燒的飛灰品質(zhì)復(fù)雜，難以處理整體飛灰的有害物質(zhì)；水泥固化處理費(fèi)用低、穩(wěn)定性高，但是面臨固化增容后占用土地資源的問題；高溫熔融過程可將二噁英類物質(zhì)高效分解，經(jīng)處理后重金屬元素固化效果穩(wěn)定，但是高溫熔融飛灰處理技術(shù)成本與運(yùn)行能耗較高，電能利用率較低，同時(shí)對(duì)垃圾焚燒的飛灰品質(zhì)要求較高，對(duì)難熔的飛灰須進(jìn)行前期預(yù)處理，并且處理過程易產(chǎn)生二次飛灰須進(jìn)行再處理。

CN 109848175 A公開了一種生活垃圾焚燒飛灰中汞和二噁英的脫除方法，包括脫附器、排料斗、一級(jí)換熱器、二級(jí)換熱器、等離子凈化設(shè)備和汞回收裝置。所述脫附器的氣相出口通過風(fēng)機(jī)連接一級(jí)換熱器的熱源進(jìn)口，所述一級(jí)換熱器的熱源出口連接二級(jí)換熱器的熱源進(jìn)口，所述二級(jí)換熱器的熱源出口先連接汞回收裝置進(jìn)而連接等離子凈化設(shè)備，所述換熱器的冷源進(jìn)口接有冷卻介質(zhì)，所述脫附器的固相出口連接排料斗。該方法常溫常壓操作，需要對(duì)飛灰進(jìn)行前處理，且對(duì)飛灰的降解速率慢，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行能耗高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種飛灰的等離子體氣相處理裝置，在氣相中利用等離子體高能自由基對(duì)富集在飛灰表面的二噁英類物質(zhì)進(jìn)行原位強(qiáng)氧化降解，有效降低處理后飛灰的毒性，同時(shí)降低運(yùn)行能耗，且不存在飛灰無須前期預(yù)處理和二次再處理問題；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于功率放大。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種飛灰的等離子體氣相處理裝置，包括高壓電源和反應(yīng)器，所述高壓電源為交流電源；

所述反應(yīng)器包括殼體，所述殼體內(nèi)壁設(shè)有外電極，所述外電極內(nèi)壁貼合絕緣介質(zhì)，所述殼體內(nèi)設(shè)有內(nèi)電極，所述內(nèi)電極與絕緣介質(zhì)之間形成飛灰處理腔，所述內(nèi)電極與絕緣介質(zhì)的兩端通過環(huán)狀絕緣子閉合固定，內(nèi)電極、環(huán)狀絕緣子、絕緣介質(zhì)及外電極同軸固定。

本發(fā)明的裝置工作時(shí)，在飛灰處理腔內(nèi)裝入待處理飛灰，閉合裝置，接通高壓電源，絕緣介質(zhì)與內(nèi)電極、外電及形成介質(zhì)阻擋放電，在飛灰處理腔內(nèi)產(chǎn)生等離子體，等離子體充滿了整個(gè)飛灰處理腔，并與飛灰充分接觸，等離子體中含有大量的高能電子、高活性自由基，首先電子在電場(chǎng)中會(huì)被加速獲得極高的運(yùn)動(dòng)速度而具備極高的能量，這些高能電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)與二噁英分子發(fā)生碰撞，致使二噁英分子發(fā)離解而實(shí)現(xiàn)降解；其次，等離子體中含有大量的高活性的自由基，這些自由基具有極強(qiáng)的氧化性能，在等離子體與飛灰充分接觸中高活性自由基與二噁英分子發(fā)生原位氧化反應(yīng)，從而使得飛灰中的二噁英分子發(fā)生原位氧化反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)降解二噁英的目的。