本實用新型總的涉及一種廢棄物的處理技術(shù)，具體涉及一種無害化處理廢棄物的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國的生物質(zhì)資源非常豐富，每年產(chǎn)生大約6.5億噸農(nóng)業(yè)秸稈，加上薪柴及林業(yè)廢棄物等，折合能量4.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，預(yù)計到2050年將增加到9.04億噸，相當(dāng)于6億多噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我國每年的森林耗材達到2.1億立方米，折合1.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量。另外，全國城市生活垃圾年產(chǎn)量已超過1.5億噸，到2020年年產(chǎn)量將達2.1億噸，垃圾中的有機質(zhì)含量平均約為40％，年產(chǎn)1.5億噸的城市垃圾中，被丟棄的可再生資源價值高達250億元。這些資源若未經(jīng)治理直接焚燒、排放入水體、堆積必將造成資源浪費，以及空氣、土壤、地表水和地下水等環(huán)境污染和人類生存環(huán)境的惡化。然而若將生物質(zhì)、垃圾、廢舊輪胎、廢舊有機物、有機污泥等為原料，經(jīng)碳化之后可以生產(chǎn)出油、氣和固體碳，部分替代煤、油、天然氣等資源。但是，為了確保經(jīng)濟效益，仍然需要開發(fā)出對生物質(zhì)、垃圾、廢舊輪胎、廢舊有機物、有機污泥等含炭物熱解相合適的工藝路線。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，含碳的物質(zhì)在幾百攝氏度的溫度下經(jīng)過炭化，再活化可制備活性炭。

現(xiàn)有技術(shù)可通過熱解對廢棄物進行回收利用，比如采用流化床對廢棄物熱解。然而，廢棄物在熱解過程中還是難免會有二次污染氣體產(chǎn)生，比如二噁英。實驗證明二惡英可以損害多種器官和系統(tǒng)，一旦進入人體，就會長久駐留，因為其本身具有化學(xué)穩(wěn)定性并易于被脂肪組織吸收，并從此長期積蓄在體內(nèi)，可能透過間接的生理途徑而致癌。因為在熱解過程中不同的二噁英前驅(qū)物(如氯酚、多氯聯(lián)苯)在高溫和氧氣的條件下反應(yīng)會生成二噁英。二噁英以微小的顆粒進入大氣、土壤和水中，進而污染人類的食物。

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，為了同時能夠設(shè)計出熱解效率更高、直接進行資源化利用且能耗小的廢棄物處理系統(tǒng)，并杜絕二次污染氣體的產(chǎn)生，有待提出一種新的廢棄物處理系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種無害化處理廢棄物的系統(tǒng)，以設(shè)計出熱解效率更高、直接進行資源化利用且能耗小的廢棄物處理系統(tǒng)的同時，杜絕二次污染氣體的產(chǎn)生。

本實用新型提供一種無害化處理廢棄物的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括廢棄物熱解爐、流化床、凈化分離裝置及密封裝置，其中，所述廢棄物熱解爐內(nèi)設(shè)有反應(yīng)室和蓄熱式燃燒器；所述廢棄物熱解爐的頂部設(shè)有進料口和熱解氣出口；所述廢棄物熱解爐的底部設(shè)有熱解炭出口；所述密封裝置包括設(shè)于所述廢棄物熱解爐底部的水封單元及設(shè)于所述廢棄物熱解爐進料口的雙螺旋密封單元；所述流化床具有熱解炭入口、活化氣體進口和活性炭出口，所述熱解炭入口與所述廢棄物熱解爐的熱解炭出口連接；所述凈化分離裝置的入口與所述蓄熱式燃燒器的燃燒煙氣出口連接，用于對所述燃燒煙氣進行凈化分離處理。

上述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括緩沖罐，所述緩沖罐設(shè)有熱解氣入口和熱解氣輸出口，所述熱解氣入口與所述廢棄物熱解爐的熱解氣出口相連，所述緩沖罐的熱解氣輸出口與所述蓄熱式燃燒器的燃燒氣體進口相連。

上述的系統(tǒng)，所述緩沖罐的材料為保溫材料。

上述的系統(tǒng)，所述流化床的活化氣體進口連接水蒸氣輸送管道和/或二氧化碳氣體輸送管道。

上述的系統(tǒng)，所述水封單元為圓環(huán)狀水封槽，用于隔絕爐內(nèi)氣氛，避免爐內(nèi)熱解氣擴散到爐外，同時防止?fàn)t外空氣進入爐內(nèi)。

上述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還進一步包括設(shè)于所述廢棄物熱解爐前的預(yù)處理裝置。

上述的系統(tǒng)，所述預(yù)處理裝置包括滾筒篩、磁選器和破碎機。

上述的系統(tǒng)，所述蓄熱式燃燒器由多根蓄熱式輻射管組成，所述蓄熱式輻射管均勻水平布置在所述廢棄物熱解爐內(nèi)的布料板上方。

本實用新型的有益效果在于，本實用新型的技術(shù)方案,解決了原有廢棄物熱解存在熱解不充分效率低、燃燒氣體直接排放仍可能造成二次污染、熱解氣可能泄露等問題，本實用新型能較好的熱解廢棄物且直接資源化利用，對燃燒的煙氣進行了凈化分離處理，并保障熱解系統(tǒng)的密閉性。

進一步地，本系統(tǒng)將熱解后的熱解炭直接與流化床相連，利用了流化床床層體積出現(xiàn)膨脹使得流化物體具有顆粒松動、顆粒間空隙增大，使所述熱解炭與活化劑發(fā)生反應(yīng)，得到的活性炭具有較大的孔隙結(jié)構(gòu)，因而具有較好的吸附特性，解決了制備活性炭時能耗高、熱量損失嚴重、制備活性炭品質(zhì)差的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的廢棄物熱解制備活性炭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型另一實施例的廢棄物熱解制備活性炭的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：100、熱解爐；101、進料輸送系統(tǒng)；102、熱解氣出口；103、燃燒器熱解氣入口；104、燃燒器煙氣出口；105、熱解炭出口；200、流化床；201、二氧化碳入口；202、熱解炭入口；203、氣體出口；204、活性炭出口；300、預(yù)處理裝置；301、生活垃圾原料；302、生活垃圾原料進口；303、生活垃圾出口；400、緩沖罐；500、燃燒器；600、凈化分離裝置；601、凈化前煙氣入口；602、凈化分離后煙氣出口；700、加熱器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案以及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、”縱向”、”橫向”、”長度”、”寬度”、”厚度”、”上”、”下”、”前”、”后”、”左”、”右”、”豎直”、”水平”、”頂”、”底”、”內(nèi)”、”外”、”順時針”、”逆時針”、”軸向”、”徑向”、”周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語”第一”、”第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有”第一”、”第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，”多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語”安裝”、”相連”、”連接”、”固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征”上”或”下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

研究證明，熱解過程的升溫、保溫和冷卻過程需要完全控制在無氧氣氛下,才能抑制二噁英類的合成。為了二次污染氣體的產(chǎn)生及針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提出下述系統(tǒng)與方法。

需要說明的是，本實用新型中的廢棄物主要針對生活類垃圾。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種制備活性炭系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，所述廢棄物熱解爐內(nèi)設(shè)有反應(yīng)室和蓄熱式燃燒器；所述廢棄物熱解爐的頂部設(shè)有進料口和熱解氣出口；所述廢棄物熱解爐的底部設(shè)有熱解炭出口；所述密封裝置包括設(shè)于所述廢棄物熱解爐底部的水封單元及設(shè)于所述廢棄物熱解爐進料口的雙螺旋密封單元；所述流化床具有熱解炭入口、活化氣體進口和活性炭出口，所述熱解炭入口與所述廢棄物熱解爐的熱解炭出口連接；所述凈化分離裝置的入口與所述蓄熱式燃燒器的燃燒煙氣出口連接，用于對所述燃燒煙氣進行凈化分離處理。

上述水封單元為圓環(huán)狀水封槽，用于隔絕爐內(nèi)氣氛，避免爐內(nèi)熱解氣擴散到爐外，同時防止?fàn)t外空氣進入爐內(nèi)。這樣就杜絕了氧氣進入熱解系統(tǒng)，進而避免產(chǎn)生二噁英類有毒有害氣體，同時也防止其它熱解氣體泄漏出去。

經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的生活垃圾熱解爐與現(xiàn)有的流化床直接進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有技術(shù)采用的流化床進行改造，即可將生活垃圾熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭送至流化床進行活化產(chǎn)生活性炭。

由于生活垃圾熱解爐中采用蓄熱式輻射管為熱解過程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且該蓄熱式輻射管可以通過在兩端實現(xiàn)快速換向和蓄熱式燃燒，可以保證生活垃圾熱解爐中溫度場的均勻性，從而可以顯著提高生活垃圾熱解效率，同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的生活垃圾熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過直接燃燒油氣混合物，無需對高溫油氣的除塵、過濾和降溫，進而可以解決現(xiàn)有的生活垃圾制備活性炭前段熱解工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與流化床耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題。

同時采用該生活垃圾熱解爐可以解決熱解氣帶走的部分顯熱，熱解爐易結(jié)焦、易堵塞問題，然后通過采用蓄熱式輻射管燃燒器回收利用熱解氣，較現(xiàn)有技術(shù)相比可以省去油氣回收利用等化工系統(tǒng)，從而降低設(shè)備投資成本，另外，通過將生活垃圾熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭直接熱送至流化床與煙氣中二氧化碳反應(yīng)，不僅能夠確保流化床直接制備活性炭，而且可以顯著提高能量利用率，并且當(dāng)利用該生活垃圾制備活性炭系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

下面參考圖1和圖2對本實用新型實施例的利用生活垃圾制備活性炭系統(tǒng)進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該利用生活垃圾制備活性炭系統(tǒng)包括：熱解爐100和流化床200。

根據(jù)本實用新型的實施例，熱解爐100具有進料輸送系統(tǒng)101、熱解氣出口102、熱解炭出口105，并且熱解爐100內(nèi)部設(shè)置有多組燃燒器500，且適于將生活垃圾進行熱解反應(yīng)，從而可以得到熱解炭和熱解氣。實用新型人發(fā)現(xiàn)，通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的生活垃圾熱解爐與現(xiàn)有的流化床直接進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有的流化床進行改造，即可將生活垃圾熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭送至流化床進行活化產(chǎn)生活性炭，由于生活垃圾熱解爐中采用蓄熱式輻射管為熱解過程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且該蓄熱式輻射管可以通過在兩端實現(xiàn)快速換向和蓄熱式燃燒，可以保證生活垃圾熱解爐中溫度場的均勻性，從而可以顯著提高生活垃圾熱解效率，同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的生活垃圾熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過直接燃燒油氣混合物，無需對高溫油氣的除塵、過濾和降溫，進而可以解決現(xiàn)有的生活垃圾制備活性炭前段熱解工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與流化床耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，進料輸送系統(tǒng)101可以設(shè)在熱解爐100的上端，且適于將生活垃圾供給至熱解爐內(nèi)部。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，熱解炭出口105可以設(shè)在熱解爐100的底端，且適于將熱解過程產(chǎn)生的熱解炭固體排出熱解爐。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，熱解氣出口102可以設(shè)在熱解爐100的爐頂上，且適于將熱解過程產(chǎn)生的熱解氣排出熱解爐。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，燃燒器500在熱解爐100中沿?zé)峤鉅t水平方向間隔分布，并且每組燃燒器均采用蓄熱式輻射管，可獨立控制操作。

根據(jù)本實用新型的實施例，流化床200具有二氧化碳入口201、熱解炭入口202、氣體出口203和活性炭出口204，熱解炭入口202與熱解炭出口105相連，且適于將熱解炭進行處理，從而可以獲得活性炭。實用新型人發(fā)現(xiàn)，通過將生活垃圾熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭直接熱送至流化床與煙氣中分離出的二氧化碳反應(yīng)，不僅能夠確保流化床直接進行活性炭的制備，而且可以顯著提高能量的利用率，并且提高利用該廢棄物制備活性炭系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，參考圖2，預(yù)處理裝置300可以包括接收生活垃圾原料進口302和生活垃圾出口303。預(yù)處理裝置包括滾筒篩、磁選器和破碎機等，通過對送入的生活垃圾進行預(yù)處理，降低廢棄物中無機物如渣土、玻璃和金屬等的含量，從而減少熱解過程中無機物帶走的熱量并保證提供熱解炭的品質(zhì)。

根據(jù)本實用新型的又一個具體實施例，緩沖罐400具有熱解氣入口和熱解氣出口，該熱解氣入口與熱解氣出口102相連，熱解氣出口102可以設(shè)在熱解爐100頂部，熱解氣出口102可由一個或多個組成，根據(jù)熱解氣產(chǎn)量情況開啟單個或多個熱解氣出口閥。緩沖罐400用于緩存熱解爐100產(chǎn)生的熱解氣，整個緩沖罐400均采用保溫材料進行保溫，確保熱解氣中油一直處于氣態(tài)。

根據(jù)本實用新型的又一個具體實施例，燃燒器500具有燃燒器熱解氣入口103和燃燒器煙氣出口104，該燃燒器500熱解氣入口103與緩沖罐400相連，由緩沖罐為燃燒器500提供氣源，滿足燃燒器的燃燒。燃燒產(chǎn)生的煙氣從燃燒器煙氣出口104排出，確保熱解爐100爐膛氣氛與燃燒器500氣氛隔離，實現(xiàn)生活垃圾熱解在絕氧氣氛下進行，確保了熱解氣具有較高的熱值，同時有效抑制了二噁英的產(chǎn)生。

根據(jù)本實用新型的又一個具體實施例，凈化分離裝置600具有凈化前煙氣入口601和凈化分離后二氧化碳出口602，該凈化分離裝置600凈化前煙氣入口601與燃燒器煙氣出口104相連，接收燃燒器500燃燒產(chǎn)生的混合煙氣，并且在凈化分離裝置600對混合煙氣進行凈化分離，凈化分離后的二氧化碳通過凈化分離后的二氧化碳出口602送入后段。

根據(jù)本實用新型的又一個具體實施例，加熱器700入口與分離后的二氧化碳出口602連接，對凈化后的二氧化碳進行加熱，加熱后的熱二氧化碳通過二氧化碳入口201送入流化床200中，并且與熱解爐100排出的熱解炭發(fā)生反應(yīng)制得活性炭。

在本實用新型的第二個方面，本實用新型提出了一種利用生活垃圾制備活性炭的方法。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法是利用一種制備活性炭系統(tǒng)進行的。根據(jù)本實用新型的實施方案，該方法包括：(1)將生活垃圾送至所述預(yù)處理裝置進行預(yù)處理，從而得到熱解原料；(2)將預(yù)處理后有機物送至所述熱解爐進行熱解處理，以便得到殘?zhí)亢蜔峤鈿猓?3)將所述熱解氣輸送至燃燒器進行燃燒，為熱解爐提供熱量，且燃燒產(chǎn)生可供所述流化床反應(yīng)的熱煙氣；(4)將所述熱解炭送至所述流化床，使殘?zhí)颗c煙氣中二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，以便得到活性炭。

經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的生活垃圾熱解爐與現(xiàn)有的流化床直接進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有的流化床進行改造，即可將生活垃圾熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭送至流化床進行活化產(chǎn)生活性炭，由于生活垃圾熱解爐中采用蓄熱式輻射管為熱解過程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且該蓄熱式輻射管可以通過在兩端實現(xiàn)快速換向和蓄熱式燃燒，可以保證生活垃圾熱解爐中溫度場的均勻性，從而可以顯著提高生活垃圾熱解效率，同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的生活垃圾熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過直接燃燒油氣混合物，無需對高溫油氣的除塵、過濾和降溫，進而可以解決現(xiàn)有的生活垃圾制備活性炭前段熱解工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與流化床耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題，同時采用該生活垃圾熱解爐可以解決熱解氣帶走的部分顯熱，熱解爐易結(jié)焦、易堵塞問題，然后通過采用蓄熱式輻射管燃燒器回收利用熱解氣，較現(xiàn)有技術(shù)相比可以省去油氣回收利用等化工系統(tǒng)，從而降低設(shè)備投資成本，另外，通過將生活垃圾熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭直接熱送至與流化床與煙氣中分離出的二氧化碳反應(yīng)，不僅能夠確保流化床直接制備活性炭，而且可以顯著提高能量利用率，并且當(dāng)利用該生活垃圾制備活性炭系統(tǒng)的穩(wěn)定性。需要說明的是，上述針對一種制備活性炭系統(tǒng)所描述的特征和優(yōu)點同樣適用于利用生活垃圾制備活性炭的方法，此處不再贅述。

下面參考圖1和圖2對本實用新型實施例的一種利用生活垃圾制備活性炭的方法進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括如下步驟：

(1)原料前處理：將生活垃圾經(jīng)過預(yù)處理后得到能作為熱解的原料。

上述預(yù)處理包括以下一項或多項：

a)將生活垃圾送至所述篩選機，以便得到含有大量有機物的原料；

b)將篩選后的含有大量有機物的原料送入磁選機中，篩選有機物中的金屬；

c)將磁選后的含有大量有機物的原料送入破碎機中，可將磁選后的有機物破碎成粒徑為2-50mm片狀和或塊狀的可滿足熱解要求的原料。

(2)裝入原料：將上述物料通過進料輸送系統(tǒng)101送入熱解爐100中，物料均勻布料在布料板上，料層厚度為50-300mm。

(3)置換及氣密性檢測：在確保整個制備活性炭系統(tǒng)內(nèi)部閥門開啟，各個設(shè)備相通，向系統(tǒng)一端通入一定量氮氣或水蒸氣，將整個系統(tǒng)進行置換，排掉系統(tǒng)內(nèi)空氣，關(guān)上放氣閥，確保整個系統(tǒng)的氣密性良好。

(4)物料熱解：根據(jù)本實用新型的實施例，將上述經(jīng)過原料預(yù)處理后的物料通過熱解爐上部進料口進入入口倉，在熱解爐內(nèi)布料刮板作用下，物料均勻布料在反應(yīng)器布料板上，并向熱解爐內(nèi)蓄熱式輻射管中供給燃料，以便采用生活垃圾熱解爐對生活垃圾進行熱解反應(yīng)，從而得到熱解炭和熱解氣。通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的生活垃圾熱解爐與現(xiàn)有的流化床直接進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有的流化床進行改造，即可將生活垃圾熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭送至流化床進行活化產(chǎn)生活性炭，由于生活垃圾熱解爐中采用蓄熱式輻射管為熱解過程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且該蓄熱式輻射管可以通過在兩端實現(xiàn)快速換向和蓄熱式燃燒，可以保證生活垃圾熱解爐中溫度場的均勻性，從而可以顯著提高生活垃圾熱解效率，同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的生活垃圾熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過直接燃燒油氣混合物，無需對高溫油氣的除塵、過濾和降溫，進而可以解決現(xiàn)有的生活垃圾制備活性炭前段熱解工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與流化床耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題。

(5)燃燒器燃燒供熱：根據(jù)本實用新型的實施例，將生活垃圾熱解產(chǎn)生的熱解氣提供給熱解器進行燃燒，熱解器由多根蓄熱式輻射管組成，蓄熱式輻射管均勻水平布置在布料板上方，通過輻射傳熱為生活垃圾提供熱量，每根蓄熱式輻射管采用獨立的控制系統(tǒng)，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，蓄熱式燃燒器，可將常溫空氣溫度提高到300～450℃，同時燃燒產(chǎn)生的煙氣溫度可降至120℃以下。在熱解氣進入蓄熱式輻射管前端設(shè)置有緩沖罐，用于緩存部分熱解氣，滿足在突然停爐的條件下也能滿足輻射管不間斷燃燒。生活垃圾熱解過程中，物料相對料盤靜止不動，避免飛灰的產(chǎn)生，再加上緩沖罐的設(shè)置，可避免熱解氣進入燃燒器過程中會帶入灰渣問題，因此混合熱解氣可直接送至熱解器中燃燒，并且本實用新型的生活垃圾熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過直接燃燒油氣混合物，無需對高溫油氣的除塵、過濾和降溫。

(6)煙氣凈化分離：根據(jù)本實用新型的實施例，將燃燒器燃燒的煙氣送入凈化分離裝置中，先對煙氣進行脫硝和脫硫，降低氮、硫化合物的排放量，以免該類物質(zhì)排入大氣造成二次污染。凈化后的煙氣送入氣體分離裝置進行二氧化碳和其他氣體(主要含氮氣)的分離，得到純度在95％以上的二氧化碳氣體。將得到的其他氣體(主要含氮氣)送入儲氣罐備用，既可作為惰性氣體用于各密封段進行氣封隔離，又可作為爐膛和管道吹掃用置換氣。

(7)氣體預(yù)熱：根據(jù)本實用新型的實施例，將分離得到的二氧化碳氣體通入加熱器中進行換熱，將二氧化碳氣體溫度提高到600～950℃，達到流化床活化所需反應(yīng)溫度。換熱器采用旋轉(zhuǎn)預(yù)熱器，換熱材料優(yōu)選陶瓷蜂窩體，可實現(xiàn)氣體快速的換熱，且可大大提高熱利用率，從而降低能耗。

經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的生活垃圾熱解爐與現(xiàn)有的流化床直接進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有的流化床進行改造，即可將生活垃圾熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭送至流化床進行活化產(chǎn)生活性炭。采用此工藝可解決采用流化床熱解過程中，部分固體物流化時隨熱解氣進入管道和除塵系統(tǒng)導(dǎo)致堵塞和粉塵重問題，同時固體的流失會帶走部分熱量，導(dǎo)致熱損失嚴重。固體在流化床中流化時，停留時間難控制，導(dǎo)致部分固體炭還未測底熱解就從出料口排出，固體炭中會存在較多的焦油，而焦油的存在為后續(xù)固體炭活化增加難度，降低活性炭的比表面積。同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的生活垃圾熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過直接燃燒油氣混合物，無需對高溫油氣的除塵、過濾和降溫，進而可以解決現(xiàn)有的生活垃圾制備活性炭前段熱解工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與流化床耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題，同時采用該生活垃圾熱解爐可以解決熱解氣帶走的部分顯熱，熱解爐易結(jié)焦、易堵塞問題，然后通過采用蓄熱式輻射管燃燒器回收利用熱解氣，較現(xiàn)有技術(shù)相比可以省去油氣回收利用等化工系統(tǒng)，從而降低設(shè)備投資成本，進一步采用回轉(zhuǎn)空預(yù)器給二氧化碳加熱，可大大提高熱利用率，從而降低能耗。

另外，通過將生活垃圾熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭直接熱送至流化床與煙氣中二氧化碳反應(yīng)，不僅能夠確保流化床直接制備活性炭，而且可以顯著提高能量利用率，并且當(dāng)利用該生活垃圾制備活性炭系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本實用新型未采用原有流化床熱解廢棄物的技術(shù)，卻又恰當(dāng)?shù)乩昧肆骰驳奶匦裕串?dāng)流體通過床層的速度逐漸提高到某值時，顆粒出現(xiàn)松動，顆粒間空隙增大，床層體積出現(xiàn)膨脹；如果再進一步提高流體速度，床層將不能維持固定狀態(tài)。此時，顆粒全部懸浮于流體中，顯示出相當(dāng)不規(guī)則的運動；隨著流速的提高，顆粒的運動愈加劇烈，床層的膨脹也隨之增大，活化劑與顆粒充分接觸，增大接觸面積，但是顆粒仍逗留在床層內(nèi)而不被流體帶出。本實用新型把上述流化床的運動特性運用在了熱解碳活化制備活性炭的過程中，使得制得的活性炭具有空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達，比表面積大，吸附能力強。尤其孔隙結(jié)構(gòu)大的特征，使得活性炭能有效吸附液體中的顏色等較大的各種物質(zhì)、雜質(zhì)。

綜上所述，本實用新型的技術(shù)方案,既解決了原有廢棄物熱解存在熱解不充分效率低的問題，本實用新型能較好地?zé)峤鈴U棄物且直接資源化利用，又解決了燃燒氣體直接排放仍可能造成二次污染、熱解氣可能泄露等問題，對燃燒的煙氣進行了凈化分離處理，并保障熱解系統(tǒng)的密閉性。

下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。

實施例

以生活垃圾為原料，利用生活垃圾廢棄物制備活性炭的系統(tǒng)進行活性炭的制備，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，制備活性炭的方法如下：

(1)將30噸廢棄物進行篩選、磁選和破碎處理，獲得粒徑30mm以下有機物；

(2)將破碎的廢棄物送入熱解爐進行熱解，物料均勻布料在布料板上，料層厚度為100mm。該熱解爐中設(shè)置了加熱輻射管，熱解得到半焦(550℃)和熱解氣(溫度為600℃)，產(chǎn)生的熱解半焦送入流化床；

(3)將熱解產(chǎn)生的中高溫?zé)峤鈿馑腿肴紵髦羞M行燃燒，燃燒器采用蓄熱式燃燒器，可將常溫空氣溫度提高到350～400℃，同時燃燒產(chǎn)生的煙氣溫度可降至110℃左右；

(4)將燃燒器燃燒的煙氣送入凈化分離裝置中，對煙氣進行脫硝和脫硫，凈化后的煙氣送入氣體分離裝置進行二氧化碳和其他氣體(主要含氮氣)的分離，得到純度在97％左右的二氧化碳氣化。將分離得到的二氧化碳氣體通入旋轉(zhuǎn)預(yù)熱器中進行換熱，預(yù)熱后的二氧化碳氣體溫度為780℃左右，送入流化床中。

(5)將在步驟(4)中獲得的二氧化碳與步驟(2)獲得的熱解炭在流化床逆向接觸反應(yīng)制得活性炭，流化床反應(yīng)溫度控制在850℃左右；

本實用新型所述工藝方法可長期平穩(wěn)操作，所得到的上述廢棄物制得活性炭產(chǎn)物的產(chǎn)率和主要性質(zhì)見表1。

表1數(shù)據(jù)結(jié)果

從表1可看出，本實用新型通過上述系統(tǒng)及方法能直接進行資源化利用廢棄物，制得較好的活性炭產(chǎn)品。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。