一种飞灰加压干冰活化装置的制作方法

本发明涉及垃圾焚烧领域，尤其涉及一种飞灰加压干冰活化装置。

背景技术：

1、垃圾焚烧发电过程中会产生大量飞灰，飞灰由粉尘(来自锅炉)、脱酸药剂(脱除酸性气体所用)以及活性炭(吸附重金属和二恶英)组成。由于停留时间、反应条件等因素影响，飞灰中仍含有大量未完全反应的脱酸药剂(如熟石灰、小苏打等)以及未起吸附作用的活性炭,它们因为被粉尘颗粒、脱酸反应产物、烟气中污染物等物质包裹，导致无法接触烟气而失去活性。因此采用飞灰活化技术，将飞灰中未反应成分充分暴露、增加飞灰的脱酸和吸附活性位，十分有必要。

2、目前现有技术通常采用蒸汽活化和机械活化两种方式：蒸汽活化存在以下不足：首先，能耗高。蒸汽活化需要大量的热能来产生高温蒸汽，能耗较高。其次，二次污染问题。高温蒸汽可能会导致飞灰中的有害物质如重金属挥发，产生二次污染；此外蒸汽有可能进入烟气而增加其湿度，增加了低温腐蚀的风险。最后，飞灰活化效率有限。蒸汽活化主要通过热效应来增加飞灰的比表面积和孔隙度，但蒸汽与飞灰之间的温度差不会太高(高的蒸汽温度意味着高能耗)，对于飞灰颗粒的破碎效果有限，可能无法充分暴露所有的活性成分；机械活化存在以下不足：首先，研磨效率低。机械研磨活化通常需要较长的处理时间，且研磨效率不高，特别是对于硬度较高的飞灰颗粒。其次，能耗高。机械研磨需要消耗大量的电能(或机械能)，能耗较高。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明意在提供一种飞灰加压干冰活化装置，以解决现有飞灰活化技术中能耗较高、容易污染环境、飞灰活化效率有限、活化时间较长的问题。

2、为实现上述目的，发明采用了如下技术方案：一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于，包括飞灰进料管、活化室、飞灰分离装置、二氧化碳固化装置、干冰粉碎装置；

3、所述飞灰进料管一端固定连通有飞灰进料口，另一端固定连通有飞灰排出口，所述飞灰进料管中部固定设有活化室，所述飞灰进料管内部固定设有活化输送螺旋；所述活化输送螺旋一端固定连接在所述飞灰进料管上，所述活化输送螺旋另一端固定连接在所述飞灰进料管外部的活化螺旋电机上；

4、所述飞灰排出口一端固定连通在所述飞灰进料管上，另一端固定连通在所述飞灰分离装置上；所述飞灰分离装置侧壁固定连通有尾气回收管，所述飞灰分离装置底部固定连通有飞灰出料管；所述尾气回收管一端连接在所述飞灰分离装置上，远离所述飞灰分离装置一端连接在所述干冰粉碎装置上，所述干冰粉碎装置固定连接有尾气回收管、干冰进料管和能够为固液混合干冰提供动力的干冰第一干冰压力泵，所述第一干冰压力泵一端固定连接有所述干冰粉碎装置，所述第一干冰压力泵远离所述干冰粉碎装置一端固定连接有干冰输送管；所述干冰输送管一端固定连通在所述第一干冰压力泵，另一端分裂成两个支管，所述干冰输送管的支管上固定连接有干冰喷枪管道一头，所述干冰喷枪另一头固定连接在所述活化室内。

5、进一步的，所述飞灰进料管为l型管道结构，所述飞灰进料管垂直管道一端为靠近所述飞灰进料口一端。

6、进一步的，所述活化输送螺旋包括第一连续性螺旋、活化螺旋轴、间歇性螺旋、第二连续性螺旋；所述活化螺旋轴由三段构成，所述活化螺旋轴靠近所述飞灰进料口一段固定设有所述第一连续性螺旋，所述活化螺旋轴靠近所述飞灰排出口一段固定设有所述第二连续性螺旋，所述活化螺旋轴位于所述活化室内一段固定设有所述间歇性螺旋。

7、进一步的，所述飞灰分离装置包括尾气收集室、尾气过滤网和飞灰沉淀室；所述尾气收集室和所述飞灰沉淀室通过所述尾气过滤网隔开，所述飞灰漏斗贯穿所述尾气收集室和尾气过滤网与所述飞灰沉淀室连通，所述飞灰沉淀室底部固定连接有所述飞灰出料管；所述尾气收集室固定连通有尾气回收管。

8、进一步的，所述尾气回收管靠近所述飞灰分离装置一端管道内固定连接有气体微压泵。

9、进一步的，所述飞灰沉淀室底部为倾斜漏斗结构。

10、进一步的，所述尾气回收管上固定连接有能够将二氧化碳进行冷却加压的二氧化碳固化装置。

11、进一步的，所述干冰粉碎装置包括干冰粉碎室、干冰粉碎电机、切冰刀、干冰粉碎轴、干冰粉碎螺旋；所述干冰粉碎室顶部固定连接有所述尾气回收管和所述干冰进料管，所述尾气回收管和所述干冰进料管下方固定设有将干冰进行切割为小块干冰的切冰刀，所述切冰刀下方固定连接有所述干冰粉碎轴，所述干冰粉碎轴上固定设有干冰粉碎螺旋，所述干冰粉碎轴一端固定连接有为所述干冰粉碎轴提供旋转动力的所述干冰粉碎电机，所述干冰粉碎室底部为倾斜结构。

12、进一步的，所述所述干冰喷枪包括喷枪套管、电动保护罩、喷嘴和喷枪管；所述喷枪套管一端固定连接有控制所述喷嘴开关的所述电动保护罩，所述电动保护罩固定套设在所述喷嘴上，所述喷枪套管固定套设在所述喷枪管上，所述喷嘴与所述喷枪管一端连通，所述喷枪管远离所述喷嘴一端固定连接有所述干冰输送管，所述喷枪管连接有所述干冰输送管的管道内固定设有第二干冰压力泵。

13、进一步的，所述活化室之间交接处转动连接有压力挡板，所述活化室外固定连接有根据所述活化室内压强来控制所述压力挡板旋转状态的压力开关阀。

14、本发明的有益效果体现在：本发明通过利用干冰的特性来活化飞灰，干冰在常温下会迅速从固态升华为气态，这个过程中会吸收大量的热量并且体积急剧膨胀，能够显著提高飞灰活化效率，干冰升华时会吸收周围环境的热量，导致飞灰颗粒迅速冷却，产生热应力，飞灰颗粒和干冰之间的温差约为250℃，这种强大的热应力可以引起飞灰颗粒内部和表面的微裂纹，从而增加飞灰的比表面积和孔隙度；干冰升华时体积膨胀可达数百倍，这种膨胀产生的气体压力可以对飞灰颗粒产生强烈的机械冲击力；这种机械冲击不仅可以进一步破碎飞灰颗粒，增加其比表面积和孔隙度，还会将飞灰中的未反应熟石灰等活性成分几乎全部暴露出来，提高其活性；加压可以使飞灰颗粒之间的接触更加紧密，从而提高活化效果；加压可以增强干冰升华时产生的冲击波效应，机械冲击效应的效果，本发明采用的是压力挡圈对压力进行调节，简单有效；干冰升华后变为二氧化碳气体，不会产生液态废物，因此在活化过程中不会产生二次污染，本发明通过回收和再利用将活化过程对环境的影响降为零，本发明从电厂烟气中提取co2用于系统co2的补给，符合要求；干冰加压活化在活化过程中不需要额外的热能输入，因为干冰升华过程中吸收的热量来自飞灰本身和周围环境，这种方式相比于需要大量能源输入的蒸汽活化方法，能效更高，节能效果显著。

技术特征：

1.一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于，包括飞灰进料管(2)、活化室(4)、飞灰分离装置(11)、二氧化碳固化装置(8)、干冰粉碎装置(7)；

2.根据权利要求1所述的一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于：所述飞灰进料管(2)为l型管道结构，所述飞灰进料管(2)垂直管道一端为靠近所述飞灰进料口(1)一端。

3.根据权利要求1所述的一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于：所述活化输送螺旋(3)包括第一连续性螺旋(301)、活化螺旋轴(302)、间歇性螺旋(303)、第二连续性螺旋(304)；

4.根据权利要求1所述的一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于：所述飞灰分离装置(11)包括尾气收集室(111)、尾气过滤网(112)和飞灰沉淀室(112)；

5.根据权利要求4所述的一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于：所述尾气回收管(9)靠近所述飞灰分离装置(11)一端管道内固定连接有气体微压泵(10)。

6.根据权利要求4所述的一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于：所述飞灰沉淀室(113)底部为倾斜漏斗结构。

7.根据权利要求1所述的一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于：所述尾气回收管(9)上固定连接有能够将二氧化碳进行冷却加压的二氧化碳固化装置(8)。

8.根据权利要求1所述的一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于：所述干冰粉碎装置(7)包括干冰粉碎室(701)、干冰粉碎电机(702)、切冰刀(703)、干冰粉碎轴(704)、干冰粉碎螺旋(705)；

9.根据权利要求1所述的一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于：所述干冰喷枪(5)包括喷枪套管(501)、电动保护罩(502)、喷嘴(503)和喷枪管(504)；

10.根据权利要求1所述的一种飞灰加压干冰活化装置，其特征在于：所述活化室(4)之间交接处转动连接有压力挡板(14)，所述活化室(4)外固定连接有根据所述活化室(4)内压强来控制所述压力挡板(14)旋转状态的压力开关阀(18)。

技术总结本发明公开了一种飞灰加压干冰活化装置，包括：飞灰进料管、活化室、飞灰分离装置、二氧化碳固化装置、干冰粉碎装置；飞灰进料管一端有飞灰进料口，另一端有飞灰排出口，中部设有活化室，内部设有活化输送螺旋；活化输送螺旋连接在飞灰进料管和活化螺旋电机上；飞灰分离装置上有尾气回收管，底部有飞灰出料管；尾气回收管连接在干冰粉碎装置上，干冰粉碎装置固定连接有尾气回收管、干冰进料管和第一干冰压力泵，第一干冰压力泵一端有飞灰粉碎装置，另一端有干冰输送管；干冰输送管另一端有干冰喷枪，干冰喷枪连接在活化室上；本发明解决了现有飞灰活化技术中能耗较高、容易污染环境、飞灰活化效率有限、活化时间较长的问题。技术研发人员：郑雪艳,李立亚,舒秀琦,马成龙受保护的技术使用者：重庆三峰环境集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9