专利名称：溶解反应装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种可防止装置内的结垢产生，并可有效利用已经浆 化的飞灰作为水泥原料等的溶解反应装置及方法。
背景技术：
由于包含于从焚化设备等产生的飞灰中的氯会成为作为水泥原料 利用时的障碍，因此前述飞灰会在以水洗进行脱盐处理后作为粉浆添 加于水泥窑中。然而，前述飞灰溶解粉浆中含有许多熟石灰等钩成分，因此水泥 输送用配管等中会产生结垢，而必须定期的除去附着于配管等上的结 垢，并且成为降低飞灰原料化装置的利用率的主要原因。因此，例如，专利文献1中公开了将利用中和而产生的碳酸钙浓 缩后作为种晶，且利用种晶返回配管使其再循环至飞灰无害化槽，以 防止从吹出喷嘴将含有中和用二氧化碳的排气吹入收纳溶解有飞灰的 水的飞灰无害化槽中时，碳酸钙的结垢附着于排气吹出喷嘴而阻塞喷 嘴的技术。此外，专利文献2中记载了一种有效防止结垢产生的方法，该方 法是藉由将二氧化碳吹入飞灰溶解粉浆中，使溶解于粉浆的钙成分析 出，且该方法中揭示了一种扩散板，该扩散板是用以吹入二氧化碳， 并由具有弹性的橡胶所构成，且在吹入气体前呈平面状，而在吹入气体时朝外侧凸出，藉此去除附着于表面的结垢。专利文献1日本特开平8—108038号公报 [专利文献2]国际公开第WO2004/030839号公报发明内容发明欲解决的问题然而，在前述专利文献1所记载的飞灰排气中和方法中，即使可 防止因碳酸钙的结垢所引起的喷嘴阻塞，但又有必须具有将碳酸钩浓 缩后作为种晶，并利用种晶返回配管使其再循环至飞灰无害化槽的设 备的问题。另 一方面，在专利文献2所记载的含钩粉体的处理方法及装置中， 即使使用具有前述结构的扩散板，但因为当初具有弹性的橡胶硬化， 使得扩散板经常因析出物阻塞，结果增加了取代扫除粉浆输送用配管 等的扫除散气装置的时间。因此，本发明是鉴于前述先前技术中的问题点而完成的，其目的 在于提供一种可在以水洗对从焚化设备等产生的飞灰进行脱盐处理 后，于水泥窑中作为粉浆添加并使其原料化时，防止粉浆输送用配管 及用以析出溶解于粉浆的钾成分的溶解反应装置中产生结垢并使其稳 定，且可有效利用飞灰作为水泥原料等的溶解反应装置及方法。 解决问题的手段为了达成前述目的，本发明是一种溶解反应装置，其特征在于包 含有溶解槽及湿式集尘器，前述溶解槽用以溶解粉体；前述湿式集尘器边使前述溶解槽的粉浆与气体产生反应边收集粉体及雾气(mist)， 并使收集到的粉体及雾气回到前述溶解槽中。于是，根据本发明，由于利用湿式集尘器边使溶解槽的粉浆与气 体产生反应边收集粉体及雾气，因此可防止溶解槽中的结垢产生，同 时，即使在湿式集尘器内也可在结垢产生之前收集粉体及雾气，故可 防止湿式集尘器内的结垢产生，且可稳定地在长时间内持续运转。在前述溶解反应装置中还可包含有收集伴随着从前述湿式集尘器 排出的气体的粉体及雾气的第二湿式集尘器。藉此，可避免由从前述 第一湿式集尘器排出的粉体及雾气所导致可能产生的结垢所引起的运 转故障。此外，在前述溶解反应装置中，前述第一及笫二湿式集尘器是直 立型，且互相独立地直立设于前述溶解槽的上方，将前述粉浆与气体供给至前述第一湿式集尘器的上部，使前述粉浆与气体并流地进行反 应，并将从前述溶解槽排出的前述气体供给至前述第二湿式集尘器的 下部，并且逆流地收集伴随着前述气体的粉体及雾气。再者，在前述溶解反应装置中，前述第一及第二湿式集尘器是直 立型，且两湿式集尘器以第一湿式集尘器位于下侧并成串联地直立设 置于前述溶解槽的上方，将前述粉浆供给至前述第一湿式集尘器的上 部，并将前述气体供给至下部，且使前述粉浆与气体逆流地进行反应， 并将从前述第一湿式集尘器排出的前述气体供给至前述第二湿式集尘 器的下部，并且逆流地收集伴随着前述气体的粉体及雾气。在前述溶解反应装置中，前述粉体是含有钙的粉体，而前述气体 可以是含有二氧化碳的燃烧排气。藉此，可从溶解反应装置中析出碳 酸钙，并可防止后段的粉浆输送用配管等中的结垢产生，并且适用于， 例如，将水洗飞灰而得到的粉浆作为水泥原料有效利用时。在前述溶解反应装置中，前述粉体可以是城市垃圾焚化飞灰，在 前述第二湿式集尘器中可以使用焚化飞灰水洗脱盐装置的洗滤液，且 与前述粉浆产生反应的气体可以是水泥窑排气。藉由水泥窑排气中所 含的二氧化碳，可将城市垃圾焚化飞灰中所含的钙成分作为碳酸钙析 出，并可防止后段的水洗装置等中的结垢产生，且可将水洗城市垃圾 焚化飞灰而得到的粉浆作为水泥原料有效利用。此外，在前述溶解反应装置中，前述第一湿式集尘器及/或第二湿 式集尘器可以是混合型涤气器。藉由使用混合型涤气器等高效率的涤 气器，可有效地防止湿式集尘器中的结垢产生。再者，本发明是一种溶解反应方法，其特征是边使溶解粉体的溶 解槽中的粉浆与气体产生反应，边收集粉体及雾气，并使收集到的粉 体及雾气回到前述溶解槽中。藉此，如前前述，可防止溶解槽中的结 垢产生，并且即使在集尘步骤中，亦可在结垢产生前收集粉浆，因此 可在不产生结垢的情况下，在长时间内持续稳定的运转。 发明效果如前前述，根据本发明的溶解反应装置及方法，可在将从焚化设备等产生的飞灰以水洗进行脱盐处理后，于水泥窑中作为粉浆添加使 其原料化时，防止粉浆输送用配管及用以析出溶解于粉浆中的4丐成分 的溶解反应装置中的结垢产生并使其稳定，且可有效利用飞灰作为水 泥原料等。附图
简单说明第1图是显示含有本发明的溶解反应装置的第1实施方案的飞灰 水洗设备的流程图。第2图是显示含有本发明的溶解反应装置的第2实施方案的飞灰 水洗设备的流程图。符号说明1飞灰水洗设备 2飞灰接收槽 3溶解槽 4泵5笫一湿式集尘器 6鼓风机7笫二湿式集尘器 8风扇 9泵10带式过滤器 11泵 12泵 13泵 14温水槽 15排水处理系统 21飞灰水洗设备 22飞灰接收槽723溶解槽 24泵25第一湿式集尘器 26第二湿式集尘器 27鼓风机 28风扇 29泵30带式过滤器31泵32泵33泵34温水槽35排水处理系统具体实施方式
第1图显示使用本发明的溶解反应装置的第1实施方案的飞灰水 洗设备。该飞灰水洗设备l大致由飞灰接收槽2、溶解槽3、第一及第 二湿式集尘器5， 7、及带式过滤器10等所构成，而溶解反应装置是 由溶解槽3、第一及第二湿式集尘器5， 7所构成。飞灰接收槽2用以暂时储存焚化设备等产生的飞灰，并利用图中 未示的供给装置将储存于飞灰接收槽2的飞灰供给至溶解槽3。溶解槽3使由飞灰接收槽2所供给的飞灰FA溶解于来自后述带 式过滤器10的洗滤液Ll。藉此使含于飞灰FA中的水溶性氯成分溶 解于洗滤液L1。第一湿式集尘器5使由溶解槽3通过泵4而供给的粉浆S与通过 鼓风机6所供给且含有二氧化碳的窑排气G产生反应，并使溶解于粉 浆S的钙成分作为碳酸钙析出，且立即收集已析出的碳酸钙再送回溶 解槽3。第二湿式集尘器7用以收集伴随着窑排气G从溶解槽3排出的粉体与雾气，并使带式过滤器10的洗滤液L1与窑排气G在第二湿式集 尘器7内逆向地接触。该湿式集尘器5， 7可使用，例如，混合式涤气器(Mu Company Ltd.制的Mu Scrubber等)。此外，所谓的混合型涤气器其特征是 于筒体内配置有多个引导叶片，该引导叶片在气体与液体逆流或并流 地于前述筒体内移动的过程中使前述流动旋转，使气体与液体相接触， 且进行反应及收集灰尘等的装置。前述混合型涤气器最好是使气体与 液体并流，且交替的配置使前述流动右旋转的引导叶片及使前述流动 左旋转的引导叶片。带式过滤器10是用以将从溶解槽3排出且通过泵9而供给的粉浆 S固液分离而配置的，在带式过滤器10下方具有用以将母滤液(mother filtrate) L3送至排水处理系统15的泵11、用以将洗滤液Ll送至第 二湿式集尘器7的泵12、及用于将来自温水槽14的温水作为滤饼洗 净水L2利用的泵13。接着，针对具有前述结构的飞灰水洗设备l的动作加以说明。产生于焚化设备等的飞灰暂时储存于飞灰接收槽2中，并通过图 中未示的供给装置供给至溶解槽3中。来自带式过滤器10的洗滤液 Ll通过第二湿式集尘器7供给至溶解槽3内，且在溶解槽3中，飞灰 FA中所含的水溶性氯成分会溶解于洗滤液L1中。由溶解槽3内的飞灰FA与洗滤液Ll所构成的粉浆S通过泵4 及第一湿式集尘器5进行循环。在第一湿式集尘器5中，粉浆S会与 来自鼓风机6的窑排气G产生反应，通过窑排气G中的二氧化碳与溶 解于粉浆S的钙成分析出碳酸钙。且该碳酸钙是在析出的同时由第一 湿式集尘器5收集，再送回溶解槽3。此外，当溶解槽3中粉浆S的 温度高时，二氧化碳则无法有效率地溶入粉浆S中，因此溶解槽3中 的粉浆S的温度以调整在40。C以下为佳。将通过第一湿式集尘器5导入溶解槽3的窑排气G导入第二湿式 集尘器7，且与带式过滤器10的洗滤液L1逆流地接触，收集伴随的 粉体及雾气。其后，窑排气G通过风扇8排出。另一方面，溶解槽3内的粉浆S通过泵9送至带式过滤器10，并 使用由温水槽14经过泵13而供给的滤饼洗净水L2进行洗涤同时进 行固液分离。带式过滤器10中，已经除去氯成分的滤饼C运送至水 泥窑等作为水泥原料使用。另一方面，母滤液L3通过泵11送至排水 处理系统15进行处理。洗涤粉浆S后得到的洗滤液Ll通过泵12返 回到第二湿式集尘器7。此外，在已析出的碳酸钙太细，在带式过滤 器10中妨碍固液分离的场合，最好在溶解槽3中添加凝聚剂。接着， 一面参照第2图一面针对使用本发明的溶解反应装置的第 2实施方案的飞灰水洗设备加以说明。该飞灰水洗设备21大致由飞灰 接收槽22、溶解槽23、第一及第二湿式集尘器25， 26、及带式过滤 器30等所构成，而溶解反应装置是由溶解槽23、第一及第二湿式集 尘器25， 26所构成。由于飞灰接收槽22、第一湿式集尘器25、第二湿式集尘器26及 带式过滤器30的各个结构与第1图所示的飞灰接收槽2、第一湿式集 尘器5、第二湿式集尘器7及带式过滤器IO相同，因此省略了有关这 些结构的详细说明。在本实施方案中，第一湿式集尘器25及第二湿式 集尘器26是成直线地配置于溶解槽23上方的垂直方向上。接着，针对具有前述结构的飞灰水洗设备21的动作加以说明。产生于焚化设备等的飞灰暂时储存于飞灰接收槽22中，并通过图 中未示的供给装置供给至溶解槽23中。来自带式过滤器30的洗滤液 Ll通过第二湿式集尘器26及第一湿式集尘器25供给至溶解槽23内， 且在溶解槽23中，飞灰FA中所含的水溶性氯成分溶解于洗滤液Ll中。由溶解槽23内的飞灰FA与洗滤液L1所构成的粉浆S通过泵24 及第一湿式集尘器25进行循环。在第一湿式集尘器25中，粉浆S与 来自鼓风机27的窑排气G产生反应，通过窑排气G中的二氧化碳与 溶解于粉浆S的钙成分析出碳酸钙。前述碳酸钙在析出的同时由第一 湿式集尘器25收集，再送回溶解槽23。此外，当溶解槽23粉浆S 的温度高时，二氧化碳则无法有效率地溶入粉浆S中，因此溶解槽23中的粉浆S的温度以调整在40。C以下为佳。从第一湿式集尘器25导入第二湿式集尘器26的窑排气G与带式 过滤器30的洗滤液L1逆流地接触，收集伴随的粉体及雾气。其后， 窑排气G通过风扇28排出。另一方面，溶解槽23内的粉浆S通过泵29送至带式过滤器30， 并使用由温水槽34经过泵33而供给的滤饼洗净水L2进行固液分离。 带式过滤器30中，已经除去氯成分的滤饼C运送至水泥窑等作为水 泥原料使用。另一方面，母滤液L3通过泵31送至排水处理系统35 进行处理。洗涤粉浆S后得到的洗滤液L1通过泵32回到第二湿式集 尘器26。此外，在已析出的碳酸钙太细，在带式过滤器30中妨碍固 液分离的场合，最好在溶解槽23中添加凝聚剂。
权利要求
1.一种溶解反应装置，其特征在于，包含有溶解槽及湿式集尘器，前述溶解槽用以溶解粉体，前述湿式集尘器可边使前述溶解槽的粉浆与气体进行反应边收集粉体及雾气，并使收集到的粉体及雾气回到前述溶解槽中。
2. 权利要求1前述的溶解反应装置，其还包含有收集伴随着从前 述湿式集尘器排出的气体的粉体及雾气的第二湿式集尘器。
3. 权利要求2前述的溶解反应装置，其特征在于，前述第一及第 二湿式集尘器是直立型，且两湿式集尘器互相独立地直立设置于前述 溶解槽的上方，将前述粉浆与气体供给至前述第一湿式集尘器的上部，使前述粉 浆与气体并流地进行反应，将从前述溶解槽排出的前述气体供给至前述第二湿式集尘器的下 部，并且逆流地收集伴随前迷气体的粉体及雾气。
4. 权利要求2前述的溶解反应装置，其特征在于，前述第一及第 二湿式集尘器是直立型，且两湿式集尘器以第一湿式集尘器位于下侧 并成串联地直立设置于前述溶解槽的上方，将前述粉浆供给至前述第一湿式集尘器的上部，并将前述气体供 给至下部，使前述粉浆与气体逆流地进行反应，将从前述第一湿式集尘器排出的前述气体供给至前述第二湿式集 尘器的下部，并且逆流地收集伴随着前述气体的粉体及雾气。
5. 权利要求1~4的任一项前述的溶解反应装置，其特征在于， 前述粉体是含有钙的粉体，而前述气体是含有二氧化碳的燃烧排气。
6. 权利要求5前述的溶解反应装置，其特征在于，前述粉体是城 市垃圾焚化飞灰，在前述第二湿式集尘器中使用焚化飞灰水洗脱盐装 置的洗滤液，与前述粉浆反应的气体是水泥窑排气。
7. 权利要求1~6的任一项前述的溶解反应装置，其特征在于，前 述第一湿式集尘器及/或第二湿式集尘器是混合型涤气器。8. —种溶解反应方法，其特征在于，边使溶解粉体的溶解槽中的 粉浆与气体进行反应，边收集粉体及雾气，并使收集到的粉体及雾气 回到前述溶解槽中。
全文摘要
本发明是在以水洗对飞灰进行脱盐处理后，添加到水泥窑中并使其原料化时，防止用以析出溶解于粉浆的钙成分的溶解反应装置中产生结垢，且可有效利用飞灰作为水泥原料。本发明是具有用以溶解粉体的溶解槽3；及可一面使前述溶解槽3的粉浆S与气体G进行反应一面收集粉体及雾气，并使收集到的粉体等回到溶解槽3中的湿式集尘器5的溶解反应装置。此外，本发明亦可具有用以收集伴随着从湿式集尘器5排出的气体的粉体等的第二湿式集尘器7，两个湿式集尘器5、7是直立型，且互相独立地直立设于前述溶解槽3的上方，将粉浆S与气体G供给至第一湿式集尘器5的上部，使粉浆S与气体G并流地进行反应，并将从溶解槽3排出的气体G供给至第二湿式集尘器7的下部，并且逆流地收集伴随着气体G的粉体等。
文档编号B01D53/34GK101247878SQ200680031199
公开日2008年8月20日 申请日期2006年8月25日 优先权日2005年8月26日
发明者坂本幸教, 广瀨敏章, 斋藤绅一郎 申请人:太平洋水泥株式会社