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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明涉及飞灰水洗技术，旨在提供一种基于平衡法计算最优液固比的焚烧飞灰多级逆流水洗方法。该方法是利用多级水洗装置以逆流水洗工艺对原始飞灰进行水洗处理，在水洗过程中向水洗装置中添加协同处置的含盐废液，在最后一级中补充添加纯水；所述基于平衡法是指，当水洗装置的每一级完成固液混合后氯盐的迁移能够近似达到平衡状态，水洗工艺最佳液固比的计算以实现该平衡状态为目标。本发明能够实现根据预期脱氯效果和飞灰原料性质定量计算所需液固比的值，填补了现有垃圾焚烧飞灰水洗工艺参数设计的空白；能够在协同处置盐溶液以及采取多种级数的复杂条件下，实现液固比参数设计计算；将计算获得的参数用于焚烧飞灰多级逆流水洗工艺的具体执行。

主权项：1.一种基于平衡法计算最优液固比的焚烧飞灰多级逆流水洗方法，其特征在于，该方法是利用多级水洗装置以逆流水洗工艺对原始飞灰进行水洗处理，在水洗过程中向水洗装置中添加协同处置的含盐废液，在最后一级中补充添加纯水；所述基于平衡法是指，当水洗装置的每一级完成固液混合后氯盐的迁移能够近似达到平衡状态，水洗工艺最佳液固比的计算以实现该平衡状态为目标；该多级逆流水洗方法具体包括以下步骤：1将待水洗的垃圾焚烧飞灰分批储存，根据飞灰来源焚烧炉在产灰时间段内的运行状况监测数据，获得产灰时间段内的活性炭喷射质量MAC和飞灰产生质量MFA，单位kg；据此计算飞灰中所含活性炭的质量分数mAC，以及飞灰中所含活性炭平均比表面积数据AAC，单位m2g；随后记录并建立档案；2对各批次飞灰提前采样，测定飞灰中Cl、Na、K的含量；计算飞灰中所含Cl、Na、K的质量分数，分别记为mCl、mNa、mK；3建立浓度关系方程、体积关系方程、吸附关系方程以及脱盐效率方程，根据水洗装置的级数将方程组展开联立，具体如下：所述浓度关系方程为： 其中，Cn为第n级固液分离后液相总盐浓度，kgm3；Mn为进入第n级水洗的飞灰或残渣干重，kg；MN+1为水洗飞灰干重；M1为初始添加的干灰质量，kg，为便于计算将取值设为1kg；Cadd,n为第n级添加的协同处置的盐溶液总盐浓度，kgm3；Vadd,n为第n级添加的协同处置的盐溶液体积，m3；Vn为第n级固液分离后液相体积，m3；以VN+1为初始添加的水的体积；以CN+1表示初始添加的水的浓度，取值为零；所述体积关系方程为： VN+1＝RM1其中，Rwc为固液分离装置所能达到的固液分离残渣含水率，kg水kg总质量；R为水洗工艺采取的液固比，m3kg；所述吸附关系方程为： kA＝6×10-5A*AC+0.91mad,n＝kA-4.82x1,nx2,n2+120.92x1,nx2,n-88.36x1,n+1.78x2,n-1.97×10-3,n＝1,2,......,Nkn＝mad,n[mCl,stCnRwc1-Rwc]+1,n＝1,2,......,N 其中，mCl,st为氯元素在可溶性盐中的占比；x1,n和x2,n为计算过程的中间变量；kA为比表面积修正系数；mad,n为第n级水洗分离残渣固相吸附盐量；kn为第n级固液分离残渣的含盐系数；mRCl为水洗飞灰可溶性氯含量目标值，该目标值应低于下游处置单位要求的产品可溶性氯含量的90％，并且小于等于2％；带*的物理量表示取该物理量的数值作为无量纲参数；所述脱盐效率方程为： 其中，mst为原始飞灰的氯盐质量分数；求解上述方程组后，得到液固比R的数值即为该水洗工艺的最佳液固比；4根据水洗装置设计容量决定的原始飞灰的单次进料量Ms和步骤3获得的液固比R，计算得到水洗工艺的纯水添加量VN+1：VN+1＝R×Ms根据计算结果在水洗装置最后一级添加纯水，然后按照逆流水洗工艺的操作流程，对原始飞灰进行水洗处理。

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