一种二噁英低温热解系统的制作方法

本技术涉及二噁英处理，具体涉及一种二噁英低温热解系统。

背景技术：

1、生活垃圾焚烧飞灰作为危险废物，含有高浓度二噁英及重金属，其无害化处置已成为环保领域亟待解决的问题。飞灰低温热解脱除二噁英技术因其能耗低、处理效率高、适应连续大规模处理等优势，受到广泛关注。该技术关键在于实现反应过程的绝氧环境，目前普遍采用向反应系统中持续通入氮气作为保护气体。然而，随着飞灰处理规模的扩大，氮气消耗量急剧增加，导致制氮机组电耗高、运行成本大幅上升，制约了该技术的进一步推广与应用。

2、目前虽已有多种飞灰热解处理装置被提出，但多数仍依赖大量外供氮气维持系统气氛，未能有效实现气体介质的循环与能量综合利用。部分装置虽具备热解、净化和冷却功能，但缺乏对反应尾气中有用载体的回收与再利用机制，造成资源浪费和能耗偏高。申请人的在先专利申请文件cn117680477a提供一种能够实现载气循环利用、降低氮气消耗并提升系统热效率的飞灰低温热解装置，然而其在热解效率等方面还有进一步的改善空间。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，克服背景技术中所提到的技术问题至少其中之一。

2、为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下。

3、一种二噁英低温热解系统，包括通过管路与阀门依次连接的飞灰预处理单元、一级热解反应器、气固分离器、二级催化反应器、急冷塔、碱洗塔、吸附塔以及气体循环单元；所述飞灰预处理单元包括储料仓和干燥机，储料仓的出口通过螺旋给料机连接至一级热解反应器顶部的进料口。

4、作为优选的技术方案，所述一级热解反应器为立式筒体结构，采用外置式电加热炉进行间接加热，所述一级热解反应器顶部设有气相出口，底部设有排渣口，所述气相出口通过保温管路连接至所述气固分离器的进口。

5、作为优选的技术方案，所述一级热解反应器的气相出口与所述气固分离器的进口之间的连接管路上，并联设置有旁通管路，所述旁通管路的出口连接至所述二级催化反应器的入口；所述旁通管路通过三通阀连接有补气支管。

6、作为优选的技术方案，所述气固分离器采用旋风分离器或陶瓷过滤器，所述气固分离器的底部设置有飞灰回流管，所述飞灰回流管通过卸料阀回连至一级热解反应器的中上部。

7、作为优选的技术方案，所述二级催化反应器内部装填有以堇青石蜂窝陶瓷为载体的催化层，所述二级催化反应器外部包裹有电伴热夹套。

8、作为优选的技术方案，所述急冷塔内设置有喷嘴，所述喷嘴向所述急冷塔内喷入雾化冷却水；所述碱洗塔内设置有填料层，并通过循环泵喷淋碱液。

9、作为优选的技术方案，所述碱洗塔的顶部气相出口连接有吸附塔，所述吸附塔内装填有活性炭或沸石的吸附层。

10、作为优选的技术方案，所述气体循环单元包括依次连接的循环风机、气体加热器，其构成一个闭路循环气路。

11、作为优选的技术方案，所述气体循环单元中的气体加热器的热媒入口与所述一级热解反应器连接；所述系统还设有热媒循环管路，该管路将所述二级催化反应器电伴热夹套产生的部分废热，引至所述螺旋给料机的夹套或所述飞灰预处理单元的干燥机。

12、作为优选的技术方案，所述急冷塔和碱洗塔均设置有排液管，所述排液管依次连通设置有冷凝液收集槽和ph调节池。

13、本实用新型的优点和有益效果在于：通过构建一级热解-气固分离-二级催化的梯级反应系统，在一级热解阶段，飞灰中有机物在低温绝氧条件下受热分解，有效避免了二噁英的二次合成；气相产物经气固分离后，夹带的未反应飞灰颗粒可回流至反应器继续反应，提高了原料利用率。分离后的气相进入装有催化剂的二级反应器，在催化剂表面发生催化氧化反应，能将一级热解产生的不完全分解产物（二噁英前驱体）及残留二噁英分子彻底降解为co2和h2o，提升了系统的最终脱除效率。

14、本实用新型所示的系统还集成了急冷、碱洗和吸附等多级净化单元，并通过气体循环与多级废热回收结构，降低了外部氮气消耗和系统综合能耗，具有处理彻底、运行成本低、环境友好的优势。

1.一种二噁英低温热解系统，其特征在于，包括通过管路与阀门依次连接的飞灰预处理单元、一级热解反应器(4)、气固分离器(5)、二级催化反应器(9)、急冷塔(10)、碱洗塔(11)、吸附塔(12)以及气体循环单元；所述飞灰预处理单元包括储料仓(1)和干燥机(2)，储料仓(1)的出口通过螺旋给料机(3)连接至一级热解反应器(4)顶部的进料口。

2.根据权利要求1所述的一种二噁英低温热解系统，其特征在于，所述一级热解反应器(4)为立式筒体结构，采用外置式电加热炉进行间接加热；所述一级热解反应器(4)顶部设有气相出口，底部设有排渣口，所述气相出口通过保温管路连接至所述气固分离器(5)的进口。

3.根据权利要求2所述的一种二噁英低温热解系统，其特征在于，所述一级热解反应器(4)的气相出口与所述气固分离器(5)的进口之间的连接管路上，并联设置有旁通管路(7)，所述旁通管路(7)的出口连接至所述二级催化反应器(9)的入口；所述旁通管路(7)上设置有三通阀，该三通阀连接有补气支管(8)。

4.根据权利要求1所述的一种二噁英低温热解系统，其特征在于，所述气固分离器(5)采用旋风分离器或陶瓷过滤器；所述气固分离器(5)的底部设置有飞灰回流管(6)，所述飞灰回流管(6)通过卸料阀回连至一级热解反应器(4)的中上部。

5.根据权利要求1所述的一种二噁英低温热解系统，其特征在于，所述二级催化反应器(9)内部装填有以堇青石蜂窝陶瓷为载体的催化层；所述二级催化反应器(9)的外部包裹有电伴热夹套。

6.根据权利要求1所述的一种二噁英低温热解系统，其特征在于，所述急冷塔(10)内设置有用于喷入雾化冷却水的喷嘴；所述碱洗塔(11)内设置有填料层，并通过循环泵喷淋碱液。

7.根据权利要求1所述的一种二噁英低温热解系统，其特征在于，所述碱洗塔(11)的顶部气相出口连接有所述吸附塔(12)，所述吸附塔(12)内装填有活性炭或沸石的吸附层。

8.根据权利要求1所述的一种二噁英低温热解系统，其特征在于，所述气体循环单元包括依次连接的循环风机(13)和气体加热器(14)，构成一个连接在所述吸附塔(12)出口与所述一级热解反应器(4)底部载气入口之间的闭路循环气路。

9.根据权利要求8所述的一种二噁英低温热解系统，其特征在于，所述气体加热器(14)的热媒入口通过管路与所述一级热解反应器(4)的外置式电加热炉的烟气排放管路连接；所述系统还设有热媒循环管路(15)，该热媒循环管路(15)将所述二级催化反应器(9)的电伴热夹套产生的部分废热，引至所述螺旋给料机(3)的夹套或所述飞灰预处理单元的干燥机(2)。

10.根据权利要求1所述的一种二噁英低温热解系统，其特征在于，所述急冷塔(10)和碱洗塔(11)的底部均设置有排液管(16)，所述排液管(16)依次连通设置有冷凝液收集槽(17)和ph调节池(18)。