超聲耦合多能場脫除焚燒煙氣飛灰中二惡英類裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及二惡英類有機物排放控制技術，旨在提供一種超聲耦合多能場脫除焚燒煙氣飛灰中二惡英類裝置。該裝置包括反應箱，由可拆卸的上箱體和下箱體組成，上箱體和下箱體的中間以網狀的承托板隔開，承托板上設能滲水的濾布；上箱體內設有一對攪拌器；下箱體內設有能夠拆卸的強氧化劑裝置、催化劑裝置和紫外光發生裝置，下箱體的底部還設有出水口；上箱體與下箱體內分別設有超聲變幅桿構成的超聲發生裝置，通過導線連接至控制器；控制器還連接至用于加熱的絕緣電阻絲。本實用新型專利技術工藝操作簡單，二惡英處理更徹底、能耗低，經濟性更好；適用于垃圾焚燒煙氣和飛灰、土壤和污泥中二惡英類有機污染物的降解；強化了超聲降解的能力，應用范圍更廣。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及各類固體廢棄物焚燒處置過程中二惡英類有機物排放的控制技術，特別是涉及一種利用超聲耦合多能場脫除垃圾焚燒煙氣和飛灰中二惡英類有機物的裝置。
技術介紹
當前，中國許多城市都存在垃圾“圍城”現象，城市生活垃圾露天堆放和簡易填埋造成的環境問題日益嚴重。一些城市的衛生填埋場近年來已達到或接近庫容，垃圾焚燒處置越來越成為許多城市處理生活垃圾的選擇。垃圾焚燒發電廠的興起，既解決了垃圾帶來的環境問題，同時又可產生新的能源(供熱、發電)。但是，垃圾焚燒會產生具有潛在危害的持久性有機污染物如二惡英(P⑶D/Fs)、多氯聯苯(PCBs)等。焚燒過程中二噁英排放控制 技術主要分為兩類一類是抑制二噁英在焚燒過程中的生成；一類是尾部煙氣控制，對于已生成的二惡英通過加入活性炭或者SCR系統來控制二惡英的排放。但后者存在兩個主要的缺陷一是該方法本身不能減少二惡英的總量，只是將氣相中的二惡英通過活性炭的吸附轉移到固相中然后收集，產生的混有活性炭的飛灰富集了高濃度的二惡英，對環境的危害很大，目前對于廢棄物焚燒飛灰的處置也沒有很好的辦法，國內主要采用填埋的方法處置這類飛灰，對環境的潛在危害很大；二是該方法需要消耗大量的活性炭，運行費用較高。在我國，垃圾焚燒飛灰被定義為危險廢物，需按照相關標準進行后續無害化處置。按照我國近幾年約20%的垃圾焚燒處置比例計算，每年產生的垃圾焚燒飛灰至少超過250萬噸，如此巨量飛灰，不僅占用填埋場庫容、處置費用昂貴，還存在填埋后的潛在環境污染問題。近年來，國內外的學者越來越致力于垃圾焚燒飛灰無害化處置方法的研究，各種方法優缺點各異。水泥固化技術將飛灰固定于水泥中，但并沒有改變飛灰中二惡英等持久性有機污染物及其它污染物的量；高溫熔融法對飛灰中二惡英等污染物的消除效果明顯，但能耗很高、處理量不大；低溫熱脫附法對條件控制的要求較嚴格；超臨界水處理技術則需將水加熱至374°C以上，既耗能又會造成反應設備的嚴重腐蝕；等離子體技術存在降解效率低、處理量小的缺點；生物降解法存在過程復雜、降解周期長等缺點。因此，尋找一種操作簡便、能量消耗少、降解效率高的適合于煙氣和飛灰中二惡英類持久性有機污染物降解的處置方法顯得很有必要。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種利用超聲耦合多能場脫除垃圾焚燒煙氣和飛灰中二惡英類有機物的裝置。為解決技術問題，本技術的解決方案是提供一種超聲耦合多能場脫除焚燒煙氣飛灰中二惡英類的裝置，包括反應箱，該反應箱由可拆卸的上箱體和下箱體組成，上箱體和下箱體的中間以網狀的承托板隔開，承托板上設能滲水的濾布；所述上箱體內設有一對攪拌器；下箱體內設有能夠拆卸的強氧化劑裝置、催化劑裝置和紫外光發生裝置，下箱體的底部還設有出水口 ；上箱體與下箱體內分別設有超聲變幅桿構成的超聲發生裝置，兩根超聲變幅桿均通過導線連接至控制器；控制器還通過導線連接至分別設于上箱體與下箱體內的絕緣電阻絲；所述上箱體有兩種反應蓋，其中一種是在處理煙氣時使用的反應蓋，該反應蓋上設有煙氣進氣管和煙氣出氣管，煙氣進氣管延伸進入上箱體內腔的下部，在煙氣出氣管內設有濾膜；另一種是處理飛灰時使用的反應蓋，不設煙氣進氣管和煙氣出氣管。本技術中，所述的紫外光發生裝置是設在下箱體的內壁上的紫外燈。本技術中，所述催化劑裝置是網狀容器，其內部裝填了下述任意一種填料納米TiO2、貴金屬修飾的納米TiO2或與半導體催化劑復合的納米Ti02。本技術中，所述強氧化劑裝置包括一對陰電極，該陰電極與Fenton試劑、雙氧水或臭氧中的任意一種構成強氧化反應體系。本技術中，所述下箱體的底部還設有臭氧進口。本技術的使用方法，包括以下步驟(一)處理含塵煙氣(I)在上箱體和下箱體內加入水，通過控制器設置好超聲變幅桿功率、頻率、時間；同時，通過控制器設置絕緣電阻絲的加熱時間及加熱方式，實現控制反應溫度為25 0C -90 0C ；(2)使用處理煙氣的反應蓋，讓含塵煙氣通過煙氣進氣管進入上箱體內的水中，在攪拌器的強化作用下發生有機物的脫附反應，脫附后的煙氣通過煙氣出氣管排出；(3)被脫附的有機物通過能滲水的濾布滲透到下箱體內，并在超聲發生裝置、強氧化劑裝置、催化劑裝置和紫外光發生裝置的協同作用下發生降解反應；(二)處理飛灰(I)在下箱體內加入水，通過控制器設置好超聲變幅桿功率、頻率、時間；同時，通過控制器設置絕緣電阻絲的加熱時間及加熱方式，實現控制反應溫度為25°C -90°C ；(2)使用處理飛灰的反應蓋，將飛灰溶于水制成成漿飛灰溶液放入上箱體內，在攪拌器的強化作用下發生有機物的脫附反應；(3)被脫附的有機物通過能滲水的濾布滲透到下箱體內，并在超聲發生裝置、強氧化劑裝置、催化劑裝置和紫外光發生裝置的協同作用下發生降解反應。本技術中，所述強氧化劑裝置包括一對陰電極，該陰電極與Fenton試劑、雙氧水或臭氧中的任意一種構成強氧化反應體系；所述Fenton試劑或雙氧水直接加入至下箱體的水中，臭氧由位于下箱體底部的臭氧進口通入。本技術中，控制水的加入量，使水溶液沒過上箱體內的攪拌器和下箱體內的強氧化劑裝置及催化劑裝置。與現有技術相比，本技術的有益效果是(I)與傳統的二惡英降解方法相比，本技術所采用超聲耦合多能場降解方法工藝操作簡單，二惡英處理更徹底，而不是單純的吸附轉移，同時能耗低，經濟性更好；(2)本裝置不僅適用于垃圾焚燒煙氣和飛灰中二惡英類有機污染物降解，也同樣適用于土壤和污泥中二惡英類有機污染物的降解；( 3 )通過耦合多能場，強化了超聲降解的能力，應用范圍更廣。附圖說明圖I本技術的煙氣處理系統流程圖。圖中的實線方向箭頭為煙氣的處理工藝路徑，中空方向箭頭為二惡英類有機物的降解路徑。圖2為反應裝置的結構示意圖。圖中附圖標記為煙氣進氣管I、煙氣出氣管2、用于處理煙氣的反應蓋3、攪拌器4、上箱體5、承托板6、濾布7、紫外光發生裝置8、催化劑裝置9、陰電極10、下箱體11、超聲變幅桿12、控制器13、出水口 14、臭氧進口 15、濾膜16、反應箱17、用于處理飛灰的反應蓋18、絕緣電電阻絲19。 具體實施方式技術原理概述本技術中的利用超聲耦合多能場脫除垃圾焚燒煙氣和飛灰中二惡英類有機物的技術，包括對傳統的超聲波反應器進行改進，耦合了多能場協同強化，制成了具有強降解能力的超聲耦合多能場反應裝置；垃圾焚燒含塵煙氣通入該反應裝置進行超聲降解；垃圾焚燒飛灰制成成漿飛灰溶液，放進該反應裝置進行超聲降解。同時，本技術提供多能場協同強化降解能力的輔助裝置，包括催化劑裝置、強氧化劑裝置和紫外光發生裝置。本技術在傳統超聲波反應器的基礎上，對超聲波反應器進行技術改進，并耦合了能提供多能場協同強化降解能力的反應裝置，將技術改進后的裝置應用于降解焚燒煙氣和飛灰中二惡英類有機物。與傳統超聲波反應器相比，該裝置分為上、下兩個箱體，可自由拆卸，清洗、維修方便。上箱體是超聲脫附區，實現了污染物的破碎及有機物的脫附，同時內置攪拌器，強化了有機物的脫附效果。下箱體是超聲降解區，實現了有機物的降解，同時設置了能提供多能場的多種裝置，強化了超聲降解能力，保證有機物降解更徹底。下面將參考附圖，對本技術進行詳細描本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲耦合多能場脫除焚燒煙氣飛灰中二惡英類的裝置，包括反應箱，其特征在于，該反應箱由可拆卸的上箱體和下箱體組成，上箱體和下箱體的中間以網狀的承托板隔開，承托板上設能滲水的濾布；所述上箱體內設有一對攪拌器；下箱體內設有能夠拆卸的強氧化劑裝置、催化劑裝置和紫外光發生裝置，下箱體的底部還設有出水口；上箱體與下箱體內分別設有超聲變幅桿構成的超聲發生裝置，兩根超聲變幅桿均通過導線連接至控制器；控制器還通過導線連接至分別設于上箱體與下箱體內的絕緣電阻絲；所述上箱體有兩種反應蓋，其中：一種是在處理煙氣時使用的反應蓋，該反應蓋上設有煙氣進氣管和煙氣出氣管，煙氣進氣管延伸進入上箱體內腔的下部，在煙氣出氣管內設有濾膜；另一種是處理飛灰時使用的反應蓋，不設煙氣進氣管和煙氣出氣管。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：嚴建華，陸勝勇，李曉東，池涌，王飛，蔣旭光，馬增益，金余其，黃群星，倪明江，岑可法，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：實用新型
國別省市：