權(quán)利要求書： 1.一種垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，包括垃圾焚燒爐，垃圾焚燒爐的煙氣出口連接煙道，垃圾焚燒爐的煙氣出口設(shè)置換熱裝置，垃圾焚燒爐的垃圾投入口設(shè)置混合裝置，混合裝置連接垃圾源和氯抑制劑源，垃圾焚燒爐爐膛的沸騰段爐墻壁設(shè)置保溫高溫催化劑層，垃圾焚燒爐爐膛的懸浮段爐墻及煙道內(nèi)壁設(shè)置保溫中溫催化劑層，換熱裝置表面均敷設(shè)蓄熱球?qū)樱?br />
其中，氯抑制劑由含硫碳與氧化鈣復(fù)合形成；

保溫高溫催化劑由耐火材料與高溫催化劑復(fù)合形成，高溫催化劑的活性成分含有2O5、MnxOy、WO3；

保溫中溫催化劑由耐火材料與中溫催化劑復(fù)合形成，中溫催化劑的活性成分含有CeO2、FexOy、CuO；

蓄熱球內(nèi)含有催化活性成分，催化活性成分為TiO2、SnO2。

2.如權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，氯抑制劑的制備方法為：將含硫碳與氧化鈣進(jìn)行混合干燥。

3.如權(quán)利要求2所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，含硫碳與氧化鈣的質(zhì)量比為1:0.5~

1.5。

4.如權(quán)利要求2所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，含硫碳與氧化鈣的粒徑為80 100~

目。

5.如權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，高溫催化劑的制備方法為：將錳鹽、釩鹽、鎢鹽混合煅燒獲得高溫催化劑前體，將高溫催化劑前體浸沒在NaOH溶液中進(jìn)行處理，將浸沒后的固體洗滌至pH為6.8 7.2，干燥后進(jìn)行煅燒獲得高溫催化劑。

~

6.如權(quán)利要求5所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，錳鹽、釩鹽、鎢鹽的摩爾比為1:0.9~

1.1:0.19 0.21；

~

或，將錳鹽、釩鹽、鎢鹽先制成溶液混合均勻，再進(jìn)行干燥，然后進(jìn)行煅燒獲得高溫催化劑前體；

或，NaOH溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 35%；

~

或，浸沒處理的時(shí)間為1 3h；

~

或，干燥過程為，先瀝干，然后加熱干燥；

或，煅燒過程為：煅燒爐中持續(xù)通入氮?dú)?，將粉末在無氧氣氛中以9 11℃/min升溫至~

550 600℃，并保持2 4小時(shí)；然后在900 1000℃下繼續(xù)焙燒1 3小時(shí)。

~ ~ ~ ~

7.如權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，中溫催化劑的制備方法為：三價(jià)鐵鹽、鈰鹽混合煅燒獲得中溫催化劑前體，將中溫催化劑前體浸沒在NaOH溶液中進(jìn)行處理，將浸沒后的固體洗滌至pH為6.8 7.2，干燥后進(jìn)行煅燒，獲得煅燒原料；

~

將銅鹽加入草酸溶液處理，與煅燒原料加去離子水混合均勻，干燥、煅燒后獲得活性組分混合物，將活性組分混合物進(jìn)行壓片處理，并研磨至40?60目顆粒；

將煉爐鋼渣粉末或高爐鋼渣粉末進(jìn)行磁分離，獲得富鐵前體，將富鐵前體在空氣氣氛中焙燒獲得富鐵顆粒；

將鋁酸鈣、富鐵顆粒、活性組分混合物和沸石顆粒混合后加入去離子水劇烈攪拌至少

3h，再進(jìn)行超聲分散處理，然后進(jìn)行真空處理，最后進(jìn)行焙燒獲得中溫催化劑。

8.如權(quán)利要求7所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，三價(jià)鐵鹽與鈰鹽的質(zhì)量比為1:0.8~

1.2；

或，將三價(jià)鐵鹽、鈰鹽先制成溶液混合均勻，再進(jìn)行干燥，然后進(jìn)行煅燒獲得中溫催化劑前體；

或，NaOH溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 35%；

~

或，浸沒處理的時(shí)間為1 3h；

~

或，干燥過程為，先瀝干，然后加熱干燥；

或，煅燒粉末的煅燒過程為：煅燒爐中持續(xù)通入氮?dú)?，將粉末在無氧氣氛中以9 11℃/~

min升溫至550 600℃，并保持2 4小時(shí)；然后在900 1000℃下繼續(xù)焙燒1 3小時(shí)；

~ ~ ~ ~

或，草酸溶液中草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 5%；

~

或，草酸溶液處理后的干燥溫度為100 120℃；

~

或，活性組分混合物的煅燒溫度為400 450℃，煅燒時(shí)間為1 3h；

~ ~

或，富鐵顆粒的焙燒溫度為450 550℃，焙燒時(shí)間至少5h；

~

或，中溫催化劑的焙燒溫度為500 550℃，焙燒時(shí)間為3 4h。

~ ~

9.如權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，蓄熱球的制備方法為：將TiO2、SnO2在水中分散均勻，然后加入尿素、鹽酸，加熱水解，過濾后的固體洗滌、干燥后進(jìn)行焙燒獲得復(fù)合粒子；

將復(fù)合粒子研磨后與剛玉、莫來石混合制成蓄熱球。

10.如權(quán)利要求9所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，鹽酸的濃度為36 38%質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

~

11.如權(quán)利要求9所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，加熱水解的溫度為80 90℃。

~

12.如權(quán)利要求9所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，復(fù)合粒子的焙燒溫度為550 650~

℃。

13.如權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，將催化劑與耐火材料復(fù)合的方法為：將耐火材料前驅(qū)體與催化劑混合，再壓制成坯體，然后進(jìn)行焙燒；混合采用機(jī)械攪拌，攪拌10h以上；壓制的氬氣為10 15MPa；焙燒的過程為以15 20℃/min升溫至1000 1050℃，然~ ~ ~

后維持焙燒5 6h；耐火材料前驅(qū)體與催化劑的質(zhì)量比為30:0.9 1.1；

~ ~

或，將催化劑與耐火材料的復(fù)合方法為：在耐火材料前驅(qū)體層的表面添加催化劑，再壓制成坯體，然后進(jìn)行焙燒；混合采用機(jī)械攪拌，攪拌10h以上；壓制的氬氣為10 15MPa；焙燒~

的過程為以15 20℃/min升溫至1000 1050℃，然后維持焙燒5 6h；耐火材料前驅(qū)體與催化~ ~ ~

劑的質(zhì)量比為30:0.9 1.1；

~

或，將催化劑與耐火材料的復(fù)合方法為：將耐火材料前驅(qū)體壓制成坯體，然后進(jìn)行焙燒形成塊狀耐火材料或?qū)訝钅突鸩牧?，在塊狀耐火材料或?qū)訝钅突鸩牧媳砻鎳娡看呋瘎┡c水的混合泥漿后，干燥；塊狀耐火材料或?qū)訝钅突鸩牧吓c催化劑的質(zhì)量比為30:0.9 1.1。

~

14.如權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，耐火材料的制備過程為：將鍋爐爐渣廢料、建筑生產(chǎn)遺留廢料、輔助發(fā)泡添加劑以70目以上的粉顆粒混合后以機(jī)械攪拌器攪拌過夜獲得混合物，向混合物中添加水制成泥漿狀的耐火材料前驅(qū)體。

15.如權(quán)利要求14所述的垃圾焚燒爐系統(tǒng)，其特征是，鍋爐爐渣廢料、建筑生產(chǎn)遺留廢料、輔助發(fā)泡添加劑的質(zhì)量比為20 40:45 55:5 10。

~ ~ ~

16.一種垃圾焚燒煙氣凈化爐膛催化脫除方法，其特征是，提供權(quán)利要求1 15任一所述~

的垃圾焚燒爐系統(tǒng)；垃圾顆粒與氯抑制劑混合后投入至垃圾焚燒爐進(jìn)行焚燒，同時(shí)對(duì)焚燒中的氯進(jìn)行抑制及吸收；

沸騰段，在保溫高溫催化劑層作用下，進(jìn)行保溫，同時(shí)對(duì)二噁英進(jìn)行催化脫除；

懸浮段，在保溫中溫催化劑層作用下，進(jìn)行保溫，同時(shí)對(duì)一氧化碳還原氮氧化物脫硝的反應(yīng)進(jìn)行催化；

對(duì)產(chǎn)生的煙氣采用蓄熱球?qū)舆M(jìn)行吸熱降溫，使得降低至不高于100℃，跳過二噁英二次合成的最佳溫度區(qū)間。

說明書： 垃圾焚燒爐系統(tǒng)及垃圾焚燒煙氣凈化爐膛催化脫除方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于垃圾焚燒技術(shù)領(lǐng)域，涉及垃圾焚燒爐系統(tǒng)及垃圾焚燒煙氣凈化爐膛催化脫除方法。

背景技術(shù)[0002] 公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技

術(shù)。

[0003] 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)的發(fā)展也不停的加快，人類對(duì)產(chǎn)品的消費(fèi)速度也隨之增加，現(xiàn)代化帶給人類的不僅是生活的便利和科技的騰飛。同時(shí)也帶給環(huán)境以嚴(yán)重的污染，城市

中的垃圾焚燒爐、工業(yè)鍋爐、電站鍋爐等在作業(yè)的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量SO2、CO、NOx等有害氣體

和二噁英、呋喃等致癌物質(zhì)。如何防治上述氣體、物質(zhì)污染環(huán)境和危害人類健康已經(jīng)成為工

業(yè)和環(huán)保界所重視的方向。

[0004] 在煙氣被排出之前，延長煙氣在爐內(nèi)沸騰段時(shí)間可以有效的在源頭處脫除二噁英；在煙氣排放之前加設(shè)脫硫脫硝設(shè)備也可以較為徹底的脫除SO2與NOx。

[0005] 脫硝過程在大型工業(yè)鍋爐與電站中主要采用SNCR(選擇性非催化還原)?SCR(選擇性催化還原)聯(lián)用來脫除NOx。雖然可以達(dá)到非常高的脫除效率，但設(shè)備體積大，投入成本高

等問題又限制了技術(shù)廣泛使用。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于垃圾焚燒爐等小型工業(yè)鍋爐來說，由

于成本和體積的限制，對(duì)于有害氣體和致癌物質(zhì)的脫除效率十分有限。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供垃圾焚燒爐系統(tǒng)及垃圾焚燒煙氣凈化爐膛催化脫除方法，本發(fā)明針對(duì)各爐膛內(nèi)反應(yīng)物質(zhì)、反應(yīng)機(jī)理的特性差異，并依據(jù)溫度

分布特征，結(jié)合相應(yīng)的涂敷技術(shù)，將不同的具有催化活性的催化耐火材料整合至全爐膛各

部件內(nèi)，有效降低煙氣及飛灰的爐外處理成本，有效實(shí)現(xiàn)二噁英生成過程中的抑制以及焚

燒后產(chǎn)物的分解，選擇性催化脫除污染物，二噁英去除率高。

[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：[0008] 一方面，一種垃圾焚燒爐系統(tǒng)，包括垃圾焚燒爐，垃圾焚燒爐的煙氣出口連接煙道，垃圾焚燒爐的煙氣出口設(shè)置換熱裝置，垃圾焚燒爐的垃圾投入口設(shè)置混合裝置，混合裝

置連接垃圾源和氯抑制劑源，垃圾焚燒爐爐膛的沸騰段爐墻壁設(shè)置保溫高溫催化劑層，垃

圾焚燒爐爐膛的懸浮段爐墻及煙道內(nèi)壁設(shè)置保溫中溫催化劑層，換熱裝置表面均敷設(shè)蓄熱

球?qū)樱?br />
[0009] 其中，氯抑制劑由含硫碳與氧化鈣復(fù)合形成；[0010] 保溫高溫催化劑由耐火材料與高溫催化劑復(fù)合形成，高溫催化劑的活性成分含有2O5、MnxOy、WO3；

[0011] 保溫中溫催化劑由耐火材料與中溫催化劑復(fù)合形成，中溫催化劑的活性成分含有CeO2、FexOy、CuO；

[0012] 蓄熱球內(nèi)含有催化活性成分，催化活性成分為TiO2、SnO2。[0013] 另一方面，一種垃圾焚燒煙氣凈化爐膛催化脫除方法，提供上述垃圾焚燒爐系統(tǒng)；垃圾顆粒與氯抑制劑混合后投入至垃圾焚燒爐進(jìn)行焚燒，同時(shí)對(duì)焚燒中的氯進(jìn)行抑制及吸

收；

[0014] 沸騰段，在保溫高溫催化劑層作用下，進(jìn)行保溫，同時(shí)對(duì)二噁英進(jìn)行催化脫除；[0015] 懸浮段，在保溫中溫催化劑層作用下，進(jìn)行保溫，同時(shí)催化CO對(duì)氮氧化物進(jìn)行還原脫硝；

[0016] 對(duì)產(chǎn)生的煙氣采用蓄熱球?qū)舆M(jìn)行吸熱降溫，使得降低至不高于100℃。[0017] 本發(fā)明的有益效果為：[0018] 1)本發(fā)明對(duì)爐內(nèi)壁面、煙道、換熱裝置等處的耐火材料進(jìn)行替換，在具有催化脫除有害氣體和物質(zhì)的同時(shí)，兼具耐火保溫性能。

[0019] 2)本發(fā)明針對(duì)爐內(nèi)不同的溫度分布區(qū)間，在不同的溫度段采用活性成分含量不同、制備方法不同的催化耐火材料，以保證對(duì)有害氣體、污染物質(zhì)的選擇性脫除。

[0020] 3)本發(fā)明中的中溫催化劑可以采用固廢鋼渣進(jìn)行制備，能夠?qū)虖U鋼渣進(jìn)行二次利用，充分發(fā)揮其內(nèi)部所含有的Fe與Mn的催化作用；對(duì)鍋爐爐渣、建筑垃圾廢物利用，減少

工業(yè)廢棄物對(duì)環(huán)境的危害。

附圖說明[0021] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。

[0022] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的垃圾焚燒爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0023] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的垃圾焚燒爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖；[0024] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的垃圾焚燒爐系統(tǒng)的煙氣擋板示意圖。具體實(shí)施方式[0025] 應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是示例性的，旨在對(duì)本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常

理解的相同含義。

[0026] 需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式

也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包

括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

[0027] 垃圾焚燒爐內(nèi)沸騰段的溫度為850 1100℃。垃圾焚燒爐內(nèi)懸浮段的溫度為600~ ~

700℃。

[0028] 鑒于現(xiàn)有垃圾焚燒爐存在易產(chǎn)生二噁英、現(xiàn)有脫硝技術(shù)難以應(yīng)用于垃圾焚燒爐的氮氧化物處理等問題，本發(fā)明提出了垃圾焚燒爐系統(tǒng)及垃圾焚燒煙氣凈化且兼具保溫特性

的一種爐膛催化脫除方法。

[0029] 本發(fā)明的一種典型實(shí)施方式，提供了一種垃圾焚燒爐系統(tǒng)，包括垃圾焚燒爐，垃圾焚燒爐的煙氣出口連接煙道，垃圾焚燒爐的煙氣出口設(shè)置換熱裝置，垃圾焚燒爐的垃圾投

入口設(shè)置混合裝置，混合裝置連接垃圾源和氯抑制劑源，垃圾焚燒爐爐膛的沸騰段爐墻壁

設(shè)置保溫高溫催化劑層，垃圾焚燒爐爐膛的懸浮段爐墻及煙道內(nèi)壁設(shè)置保溫中溫催化劑

層，換熱裝置表面均敷設(shè)蓄熱球?qū)樱?br />
[0030] 其中，氯抑制劑由含硫碳與氧化鈣復(fù)合形成；[0031] 保溫高溫催化劑由耐火材料與高溫催化劑復(fù)合形成，高溫催化劑的活性成分含有2O5、MnxOy、WO3；

[0032] 保溫中溫催化劑由耐火材料與中溫催化劑復(fù)合形成，中溫催化劑的活性成分含有CeO2、FexOy、CuO；

[0033] 蓄熱球內(nèi)含有催化活性成分，催化活性成分為TiO2、SnO2。[0034] 本發(fā)明中稀土金屬Ce的氧化物CeO2中，其內(nèi)部存在的晶格氧，因而作為本發(fā)明催化劑的成分，同時(shí)作為催化劑助劑，協(xié)同其他催化劑進(jìn)行催化。

[0035] 本發(fā)明中鋁酸鈣中存在著晶格氧，由于較高的孔隙率被作為催化劑載體，不僅能夠制備載體材料，而且由于其作為水泥的主要成分，能夠作為耐火材料。

[0036] 本發(fā)明中采用沸石分子篩，其材料格架中有各種大小不同的空穴和通道，有助于提升材料本身的孔隙率，并且沸石耐高溫的優(yōu)點(diǎn)也使得其成為本發(fā)明在高溫環(huán)境下使用的

催化劑的載體。二噁英被認(rèn)為來自人類的燃燒活動(dòng)，作為一種脂溶性物質(zhì)，對(duì)人類有著致癌

的危害，目前多以充分燃燒方式來限制二噁英排放到大氣中。充分燃燒即，使煙氣在爐內(nèi)以

850℃以上的溫度停留兩秒以上使二噁英完全分解。本發(fā)明采用基催化劑對(duì)二噁英進(jìn)行催

化脫除。

[0037] 該實(shí)施方式的一些實(shí)施例中，氯抑制劑的制備方法為：將含硫碳與氧化鈣進(jìn)行混合干燥。

[0038] 在一種或多種實(shí)施例中，含硫碳與氧化鈣的質(zhì)量比為1:0.5 1.5。~

[0039] 在一種或多種實(shí)施例中，含硫碳與氧化鈣的粒徑為80 100目。~

[0040] 該實(shí)施方式的一些實(shí)施例中，高溫催化劑的制備方法為：將錳鹽、釩鹽、鎢鹽混合煅燒獲得高溫催化劑前體，將高溫催化劑前體浸沒在NaOH溶液中進(jìn)行處理，將浸沒后的固

體洗滌至pH為6.8 7.2，干燥后進(jìn)行煅燒獲得高溫催化劑。所述錳鹽為含有錳離子的化合

~

物，例如硝酸錳。所述釩鹽為含有釩離子的化合物，例如偏釩酸銨。所述鎢鹽為含有鎢離子

的化合物，例如鎢酸銨。

[0041] 在一種或多種實(shí)施例中，錳鹽、釩鹽、鎢鹽的摩爾比為1:0.9 1.1:0.19 0.21。~ ~

[0042] 在一種或多種實(shí)施例中，將錳鹽、釩鹽、鎢鹽先制成溶液混合均勻，再進(jìn)行干燥，然后進(jìn)行煅燒獲得高溫催化劑前體。干燥溫度為160 180℃。干燥時(shí)間為5 7h。煅燒溫度為

~ ~

450 550℃，煅燒時(shí)間為3 5h。

~ ~

[0043] 在一種或多種實(shí)施例中，NaOH溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 35%。~

[0044] 在一種或多種實(shí)施例中，浸沒處理的時(shí)間為1 3h。~

[0045] 在一種或多種實(shí)施例中，干燥過程為，先瀝干，然后加熱干燥。瀝干時(shí)間為30 90~

min。加熱干燥的溫度為65 100℃，干燥時(shí)間為2 5h。

~ ~

[0046] 在一種或多種實(shí)施例中，煅燒過程為：煅燒爐中持續(xù)通入氮?dú)?，將粉末在無氧氣氛中以9 11℃/min升溫至550 600℃，并保持2 4小時(shí)；然后在900 1000℃下繼續(xù)焙燒1 3小

~ ~ ~ ~ ~

時(shí)。

[0047] 該實(shí)施方式的一些實(shí)施例中，中溫催化劑的制備方法為：三價(jià)鐵鹽、鈰鹽混合煅燒獲得中溫催化劑前體，將中溫催化劑前體浸沒在NaOH溶液中進(jìn)行處理，將浸沒后的固體洗

滌至pH為6.8 7.2，干燥后進(jìn)行煅燒，獲得煅燒原料；

~

[0048] 將銅鹽加入草酸溶液處理，與煅燒原料加去離子水混合均勻，干燥、煅燒后獲得活性組分混合物，將活性組分混合物進(jìn)行壓片處理，并研磨至40?60目顆粒；

[0049] 將煉爐鋼渣粉末或高爐鋼渣粉末進(jìn)行磁分離，獲得富鐵前體，將富鐵前體在空氣氣氛中焙燒獲得富鐵顆粒；

[0050] 將鋁酸鈣、富鐵顆粒、活性組分混合物和沸石顆?；旌虾蠹尤肴ルx子水劇烈攪拌至少3h，再進(jìn)行超聲分散處理，然后進(jìn)行真空處理，最后進(jìn)行焙燒獲得中溫催化劑。

[0051] 所述三價(jià)鐵鹽為含有三價(jià)鐵離子的化合物，例如硝酸鐵等。所述鈰鹽為含有鈰離子的化合物，例如硝酸鈰等。所述銅鹽為陽離子為銅離子的溶于水的化合物，例如硝酸銅、

硫酸銅、氯化銅等。鋼渣作為固廢，經(jīng)過磁分離去除了大部分Si、Al等惰性金屬離子，其中的

活性成分Fe2O3可以作為催化活性組分對(duì)CO、NOx等氣體進(jìn)行催化脫除。

[0052] 在一種或多種實(shí)施例中，三價(jià)鐵鹽與鈰鹽的質(zhì)量比為1:0.8 1.2。~

[0053] 在一種或多種實(shí)施例中，將三價(jià)鐵鹽、鈰鹽先制成溶液混合均勻，再進(jìn)行干燥，然后進(jìn)行煅燒獲得中溫催化劑前體。干燥溫度為160 180℃。干燥時(shí)間為5 7h。煅燒溫度為

~ ~

450 550℃，煅燒時(shí)間為3 5h。

~ ~

[0054] 獲得活性組分混合物中，干燥溫度為160 180℃。干燥時(shí)間為5 7h。煅燒溫度為~ ~

450 550℃，煅燒時(shí)間為3 5h。

~ ~

[0055] 在一種或多種實(shí)施例中，在一種或多種實(shí)施例中，NaOH溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 35%。

~

[0056] 在一種或多種實(shí)施例中，浸沒處理的時(shí)間為1 3h。~

[0057] 在一種或多種實(shí)施例中，干燥過程為，先瀝干，然后加熱干燥。瀝干時(shí)間為30 90~

min。加熱干燥的溫度為65 100℃，干燥時(shí)間為2 5h。

~ ~

[0058] 在一種或多種實(shí)施例中，煅燒粉末的煅燒過程為：煅燒爐中持續(xù)通入氮?dú)猓瑢⒎勰┰跓o氧氣氛中以9 11℃/min升溫至550 600℃，并保持2 4小時(shí)；然后在900 1000℃下繼續(xù)

~ ~ ~ ~

焙燒1 3小時(shí)。

~

[0059] 在一種或多種實(shí)施例中，草酸溶液中草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 5%。采用草酸溶液進(jìn)行~

攪拌處理，攪拌后徑直過夜。

[0060] 在一種或多種實(shí)施例中，草酸溶液處理后的干燥溫度為100 120℃。~

[0061] 在一種或多種實(shí)施例中，活性組分混合物的煅燒溫度為400 450℃，煅燒時(shí)間為1~ ~

3h。

[0062] 在一種或多種實(shí)施例中，富鐵顆粒的焙燒溫度為450 550℃，焙燒時(shí)間至少5h。~

[0063] 在一種或多種實(shí)施例中，中溫催化劑的焙燒溫度為500 550℃，焙燒時(shí)間為3 4h。~ ~

[0064] 該實(shí)施方式的一些實(shí)施例中，蓄熱球的制備方法為：將TiO2、SnO2在水中分散均勻，然后加入尿素、鹽酸，加熱水解，過濾后的固體洗滌、干燥后進(jìn)行焙燒獲得復(fù)合粒子；

[0065] 將復(fù)合粒子研磨后與剛玉、莫來石混合制成蓄熱球。[0066] 在一種或多種實(shí)施例中，鹽酸的濃度為36 38%質(zhì)量分?jǐn)?shù)。~

[0067] 在一種或多種實(shí)施例中，加熱水解的溫度為80 90℃。~

[0068] 在一種或多種實(shí)施例中，復(fù)合粒子的焙燒溫度為550 650℃。~

[0069] 該實(shí)施方式的一些實(shí)施例中，將催化劑與耐火材料的復(fù)合方法為：將耐火材料前驅(qū)體與催化劑混合，再壓制成坯體，然后進(jìn)行焙燒?；旌喜捎脵C(jī)械攪拌，攪拌10h以上。壓制

的氬氣為10 15MPa。焙燒的過程為以15 20℃/min升溫至1000 1050℃，然后維持焙燒5 6h。

~ ~ ~ ~

耐火材料前驅(qū)體與催化劑的質(zhì)量比為30:0.9 1.1。

~

[0070] 該實(shí)施方式的一些實(shí)施例中，將催化劑與耐火材料的復(fù)合方法為：在耐火材料前驅(qū)體層的表面添加催化劑，再壓制成坯體，然后進(jìn)行焙燒?；旌喜捎脵C(jī)械攪拌，攪拌10h以

上。壓制的氬氣為10 15MPa。焙燒的過程為以15 20℃/min升溫至1000 1050℃，然后維持焙

~ ~ ~

燒5 6h。耐火材料前驅(qū)體與催化劑的質(zhì)量比為30:0.9 1.1。

~ ~

[0071] 該實(shí)施方式的一些實(shí)施例中，將催化劑與耐火材料的復(fù)合方法為：將耐火材料前驅(qū)體壓制成坯體，然后進(jìn)行焙燒形成塊狀耐火材料或?qū)訝钅突鸩牧?，在塊狀耐火材料或?qū)?br />
狀耐火材料表面噴涂催化劑與水的混合泥漿后，干燥。塊狀耐火材料或?qū)訝钅突鸩牧吓c催

化劑的質(zhì)量比為30:0.9 1.1。

~

[0072] 本發(fā)明所述的耐火材料前驅(qū)體是耐火材料焙燒前的物料。[0073] 該實(shí)施方式的一些實(shí)施例中，耐火材料的制備過程為：將鍋爐爐渣廢料、建筑生產(chǎn)遺留廢料、輔助發(fā)泡添加劑以70目以上的粉顆粒混合后以機(jī)械攪拌器攪拌過夜獲得混合

物，向混合物中添加水制成泥漿狀的耐火材料前驅(qū)體。泥漿狀的耐火材料前驅(qū)體經(jīng)過焙燒

獲得耐火材料。

[0074] 鍋爐爐渣廢料主要包括粉煤灰、煤矸石等。[0075] 建筑生產(chǎn)遺留廢料主要包括渣土、棄土、粘土等。[0076] 輔助發(fā)泡添加劑主要為十二烷基硫酸鈉或松香皂類發(fā)泡劑等。[0077] 在一種或多種實(shí)施例中，鍋爐爐渣廢料、建筑生產(chǎn)遺留廢料、輔助發(fā)泡添加劑的質(zhì)量比為20 40:45 55:5 10。

~ ~ ~

[0078] 本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，提供了一種垃圾焚燒煙氣凈化爐膛催化脫除方法，提供上述垃圾焚燒爐系統(tǒng)；垃圾顆粒與氯抑制劑混合后投入至垃圾焚燒爐進(jìn)行焚燒，同時(shí)對(duì)

焚燒中的氯進(jìn)行抑制及吸收；

[0079] 沸騰段，在保溫高溫催化劑層作用下，進(jìn)行保溫，同時(shí)對(duì)二噁英進(jìn)行催化脫除；[0080] 懸浮段，在保溫中溫催化劑層作用下，進(jìn)行保溫，同時(shí)催化CO對(duì)氮氧化物進(jìn)行還原脫硝；

[0081] 對(duì)產(chǎn)生的煙氣采用蓄熱球?qū)舆M(jìn)行吸熱降溫，使得降低至不高于100℃，跳過二噁英二次合成的最佳溫度區(qū)間。

[0082] 為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚地了解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下將結(jié)合具體的實(shí)施例與對(duì)比例詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

[0083] 實(shí)施例[0084] 一種垃圾焚燒爐系統(tǒng)，如圖1 3所示，包括：爐膛出口1、煙囪2、三次風(fēng)口21、二次風(fēng)~

口22、一次風(fēng)口21、風(fēng)帽擋板3、外圍鋼架結(jié)構(gòu)4、空氣進(jìn)口5、進(jìn)料口6、等壓風(fēng)室7、冷渣管71、

掉渣口8、爐膛主體9、沸騰垂直段氯抑制劑91、沸騰段催化耐火材料92、懸浮段催化耐火材

料93。

[0085] 頂部懸浮段催化耐火材料93可將原有爐內(nèi)懸浮段爐墻耐火材料與爐頂爐墻耐火材料替換，在實(shí)際運(yùn)行中可以結(jié)合煙氣原有的CO對(duì)煙氣中NOx進(jìn)行催化脫除。

[0086] 沸騰段催化耐火材料92將原有爐內(nèi)原有沸騰段爐墻、布風(fēng)板3、表面耐火材料替換，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)可以有效的催化脫除煙氣中的二噁英等污染物。

[0087] 灰渣室內(nèi)部爐墻敷設(shè)懸浮段催化耐火材料92，部分煙氣進(jìn)入灰渣室后，內(nèi)部污染物依然可以在低溫下經(jīng)催化劑催化脫除。

[0088] 垃圾投入口6、煙囪2入口處保溫催化材料與懸浮段催化耐火材料92一致。[0089] 風(fēng)機(jī)7、底部風(fēng)口5可以引入冷空氣快速冷卻爐渣與爐內(nèi)殘余煙氣，利于清理爐渣和避免二噁英等物質(zhì)再次生成。

[0090] 沸騰垂直段氯抑制劑91的制備方法如下：[0091] 將含硫碳和CaO混合按照比例1：1分別加入放置在燒杯中，利用粉碎機(jī)至80?100目的粉末，將兩種粉末同時(shí)放置在干燥箱內(nèi)保持60?80℃下干燥3小時(shí)，將兩種粉末混合均勻，

在干燥環(huán)境下保存。

[0092] 沸騰段催化耐火材料92的制備方法如下：[0093] （1）將硝酸錳、偏釩酸銨、鎢酸銨以摩爾比1：1：0.2制成溶液，攪拌均勻后170干燥6小時(shí)，500下煅燒4小時(shí)獲得單體，將單體完全浸沒在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 35%的NaOH溶液中（浸沒

~

即可），浸漬時(shí)間為1 3h。

~

[0094] （2）將單體從NaOH溶液中取出，用去離子水清洗，清洗次數(shù)為4 10次，保證單體pH=~

6.8 7.2，取出單體并瀝干，瀝干時(shí)間為30 90min。

~ ~

[0095] （3）放入干燥爐中進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為65 100℃，干燥時(shí)間為2 5h。~ ~

[0096] （4）放入煅燒爐中進(jìn)行煅燒，煅燒過程中煅燒爐中持續(xù)通入氮?dú)?，將粉末在無氧氣氛中以10℃/min升溫至550?600℃，并保持3小時(shí)；之后在900?1000℃下繼續(xù)焙燒2小時(shí)獲得

催化劑。

[0097] （5）將催化劑與耐火材料以不同的負(fù)載方法處理后得到沸騰段催化耐火材料。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該沸騰段催化耐火材料在950℃時(shí)，對(duì)二噁英的降解率最高可達(dá)84.88％。

[0098] 懸浮段催化耐火材料93的制備方法如下：[0099] （1）硝酸鐵、硝酸鈰以質(zhì)量比為1：1配比形成溶液，攪拌均勻后170干燥6小時(shí)，500下煅燒4小時(shí)獲得單體，將單體完全浸沒在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 35%的NaOH溶液中（浸沒即可），浸

~

漬時(shí)間為1 3h。

~

[0100] （2）將單體從NaOH溶液中取出，用去離子水清洗，清洗次數(shù)為4 10次，保證單體pH=~

6.8 7.2，取出單體并瀝干，瀝干時(shí)間為30 90min。

~ ~

[0101] （3）放入干燥爐中進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為65 100℃，干燥時(shí)間為2 5h。~ ~

[0102] （4）放入煅燒爐中進(jìn)行煅燒，煅燒過程中煅燒爐中持續(xù)通入氮?dú)?，將粉末在無氧氣氛中以10℃/min升溫至550?600℃，并保持3小時(shí)；之后在900?1000℃下繼續(xù)焙燒2小時(shí)獲得

煅燒粉末。

[0103] （5）將硝酸銅和煅燒粉末混合后加入4%的草酸溶液（硝酸銅、煅燒粉末、草酸的質(zhì)量比為10:10:1）中充分?jǐn)嚢韬箪o置過夜；之后在100?120℃下干燥后，與煅燒粉末混合，加

入去離子水至完全溶解，放置在煅燒爐中，控制溫度為400?450℃，煅燒2h，得到活性組分混

合物。

[0104] （6）將由煉爐或者高爐鋼渣顆粒磨制為70目以上的顆粒，攪拌均勻，采用磁鐵略過顆粒，重復(fù)操作，分離出Si、Al、Mg等獲得富鐵前體，將富鐵前體在空氣氣氛中以500℃焙燒5

個(gè)小時(shí)以上獲得富鐵顆粒。

[0105] （7）將上述三種物質(zhì)：鋁酸鈣、富鐵顆粒、活性組分混合物和沸石顆粒混合后（鋁酸鈣、富鐵顆粒和沸石顆粒的質(zhì)量比為1:1:1，活性組分混合物為混合物總質(zhì)量的10%）加入去

離子水劇烈攪拌3小時(shí)以上，再進(jìn)行超聲波分散1小時(shí)以上以提升各項(xiàng)物質(zhì)的分散性能；之

后將懸濁液在真空箱中抽真空進(jìn)行真空浸漬處理過夜，以500?550℃焙燒3?4小時(shí)后得到催

化劑。

[0106] （8）將催化劑與耐火材料以不同的負(fù)載方法處理后得到懸浮段催化耐火材料。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該懸浮段催化耐火材料在650℃時(shí)，催化劑CO解耦脫硝效率可達(dá)95%以上。

[0107] 蓄熱球的制備方法：[0108] （1）將一定量TiO（2 控制在質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于70%）超聲分散于300mL濃度為20mmol/L的SnO2溶液中。

[0109] （2）加入尿素(1.2mol／L)后，立即用濃鹽酸(36～38％)調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為0.94。

[0110] （3）升溫至85℃，恒溫水解4h后過濾，所得固體經(jīng)洗滌、干燥。[0111] （4）最后于600℃焙燒2h獲得復(fù)合粒子。[0112] （5）將所得的復(fù)合粒子研磨至指定目數(shù)，結(jié)合相應(yīng)成型技術(shù)與剛與莫來石混合，制成蓄熱球。

[0113] 耐火材料由質(zhì)量比為20?40:45?55:5?10的鍋爐爐渣廢料（主要包括粉煤灰、煤矸石等）、建筑生產(chǎn)遺留廢料（主要包括渣土、棄土、淤泥）、輔助發(fā)泡添加劑（主要為十二烷基

硫酸鈉、松香皂類發(fā)泡劑）以70目以上的粉顆?；旌虾笠詸C(jī)械攪拌器攪拌過夜，在混合物中

加入與混合物質(zhì)量比為5:1的去離子水?dāng)嚢铻槟酀{狀得到耐火材料前驅(qū)體。

[0114] 將催化劑負(fù)載于耐火材料上包括三種方法：1)將耐火材料前驅(qū)體與催化劑按照30:1的質(zhì)量比混合后機(jī)械攪拌10小時(shí)以上，在模具中以10?15Mpa的壓力壓制成坯體，在馬

弗爐中以15?20℃/min升溫至1000?1050℃，并維持焙燒5?6小時(shí)得到催化耐火材料；2)在模

具中先放入耐火材料前驅(qū)體，在其表面按照質(zhì)量比30:1的比例涂敷催化劑，之后在模具中

以10?15Mpa的壓力壓制成坯體，在馬弗爐中以15?20℃/min升溫至1000?1050℃，并維持焙

燒5?6小時(shí)得到催化耐火材料；3)在模具中先放入耐火材料前驅(qū)體，以10?15Mpa的壓力壓

制成坯體后在馬弗爐中以15?20℃/min升溫至1000?1050℃，并維持焙燒5?6小時(shí)得到耐火

材料。將與耐火材料質(zhì)量比為30:1的催化劑與去離子水混合攪拌為泥漿噴涂于耐火材料上

烘干得到催化耐火材料。

[0115] 獲得的催化耐火材料，材料密度為2.80 2.90g/cm3，顯氣孔率為15 20，耐壓強(qiáng)度~ ~

為85 90MPa，荷重軟化溫度＞1400，導(dǎo)熱系數(shù)為0.05～0.15keal／m·h·℃。

~

[0116] 獲得催化劑二噁英去除率達(dá)80%，NO去除率達(dá)90%以上。[0117] 基于垃圾焚燒爐內(nèi)部溫度分布，調(diào)整各段催化耐火材料中催化劑活性組分的含量與使用不同制備工藝獲得的催化耐火材料，利于催化材料中活性成分：鐵、錳、鈰、鎂、沸石

等對(duì)CO、二噁英、NOx等有害氣體的選擇性吸附催化脫除。

[0118] 制備好的催化材料應(yīng)當(dāng)具有以下特點(diǎn)：1)催化劑分布均勻，可以及時(shí)的吸附污染物、脫除污染物；2)鋁酸鈣、氧化鈰可以為氧化NO、CO提供晶格氧，有利于NOx、CO的脫除；3)

煙氣內(nèi)部本身所具有的CO可以充當(dāng)還原NO2的還原劑，而過剩的CO也會(huì)被催化材料中鐵基、

錳基活性成分所氧化；4)二噁英類污染物也會(huì)經(jīng)催化材料中的釩基活性成分催化脫除。

[0119] 原理是：垃圾顆粒由投入口6投入爐膛，顆粒在爐膛內(nèi)部懸浮燃燒產(chǎn)生煙氣，煙氣中包括大量污染物：CO、NOx、二噁英等。投入顆粒后，在入口處基本段1，氯抑制劑91中含硫

碳燃燒生成SO2對(duì)氯的生成具有強(qiáng)烈的抑制作用，同時(shí)發(fā)揮鈣化合物的吸氯作用，對(duì)氯源進(jìn)

行控制。在溫度較高的沸騰段，沸騰段催化耐火材料92中釩基活性成分對(duì)二噁英等污染物

進(jìn)行催化脫除；進(jìn)一步的在溫度較低的懸浮段，懸浮段催化耐火材料93中鈰基、鐵基、銅基

活性成分對(duì)NOx借助煙氣中原本存在的CO進(jìn)行催化脫除；對(duì)于從鍋爐排除的焚燒煙氣而言，

采用蓄冷小球制成的催化劑急速降溫至低于100℃，從而越過二噁英易生成的溫度區(qū)間。進(jìn)

一步的，煙氣由煙氣擋板3進(jìn)入螺旋煙道，煙氣擋板3表面與煙道內(nèi)部表面所附著的懸浮段

催化耐火材料93中的鐵基、銅基活性成分借助煙氣中存在的氧氣將CO、揮發(fā)性污染物進(jìn)行

氧化脫除。進(jìn)一步的，燃盡后的灰渣經(jīng)由冷渣管71進(jìn)入灰渣室，殘余冷卻的煙氣會(huì)有部分進(jìn)

入灰渣室內(nèi)部，其中的污染物會(huì)由灰渣室表面的懸浮段催化耐火材料93繼續(xù)脫除。

[0120] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修

改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。