專利名稱：城市生活垃圾處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種將固體廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏脰|西的裝置，特別是一種城市生活垃圾其處理裝置。該裝置包括一種爐。
發(fā)明構成本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足之處，而提供一種無需分撿垃圾，環(huán)境污染少，投資成本和運行成本較低，能量回收率較高的城市生活垃圾處理裝置。
本實用新型的目的是通過以下途徑來實現(xiàn)的。
城市生活垃圾處理裝置，包括一種爐，該爐具有第一爐室以及加熱裝置，第一爐室具有進料口和排渣口，其結構要點為可以密閉的第一爐室還具有出氣口，一種氣體回收裝置與出氣口連接，加熱裝置與第一爐室之間隔離有第一爐壁。
加熱裝置必須與第一爐室隔絕，確保明火不會進入第一爐室中。
城市生活垃圾大致由50％-60％水分、10％無機物以及30％-40％有機物組成。有機物中多為碳氫化合物，例如在有機物中大部分的三大合成材料塑料、橡膠、合成纖維以及竹木垃圾和廚余垃圾也屬于碳氫化合物。
爐室中的碳氫化合物在貧氧狀態(tài)下高溫烘烤先是被液化，隨著反應進程的深入以及爐室溫度的升高，液態(tài)烴類混合物分解成飽和及不飽和氣態(tài)烴，例如
并且，長鏈的氣態(tài)烴將繼續(xù)分解，直至完全裂解成分子鏈短、分子量小的混合可燃氣，例如
其中最短分子鏈的氣態(tài)烴可能是甲烷、丁烷和丁烯等。這些可燃氣又可分為可液化的和難以液化的，除甲烷和乙烯難以液化外，混合可燃氣中的大部分氣體都可以液化。
而竹木和廚余類(廚房剩余材料)物質(zhì)在爐室高溫、貧氧的烘烤下，脫水而成焦碳與不參加裂化反應的無機物(細砂、混土等)一起從排渣口排出到爐室外。
由于焦碳重量較輕，經(jīng)常規(guī)水選，輕質(zhì)焦碳浮在水面即可與無機物分離。
必須再次強調(diào)的，這種裂化反應必須在貧氧狀態(tài)下進行，否則氣體產(chǎn)生后易被燃燒。
本發(fā)明的目的還可以通過以下途徑來實現(xiàn)。
從進料口所處的那一端開始，加熱裝置的火焰出口的分布量呈梯度遞增。
這樣，從進料口開始沿爐室軸向爐室中的溫度呈梯度遞增。
讓爐室中的溫度分布與整個裂化反應過程中每個程序所需要的溫度相對應，從而即有利于裂化反應高效進行，同時又可節(jié)省能源。
構成第一爐室的第一爐體呈筒狀，進料口和排渣口、出氣口分別位于該筒體的兩端和上部。
第一爐室還具有卸壓口；或者第一爐室具有卸壓口，卸壓口出口端與一種抽氣裝置連接。
這樣，通過解壓口控制爐室壓力確保裂化過程的安全進行。
還包括有一種爐料運動裝置，運動執(zhí)行件安裝在第一爐室中。
爐料運動裝置的軸向移動速度可以進一步選擇為1-10米/分鐘。
爐料運動裝置既可以是推動爐料移動的裝置，也可以是翻動爐料的裝置，還可以是翻動和移動復合的裝置。
這種爐料運動裝置可以讓爐料受熱均勻也有利于爐室中溫度梯度的形成，因為剛進入爐室中的爐料需要消耗較多的熱量，但隨著爐料在爐室中的移動，其溫度消耗量是呈梯度遞減的，這樣即使加熱裝置中的火焰分布點是均勻分布的，在爐室中仍可以形成溫度梯度。因此這種爐料運動裝置支持了裂化反應的效率，并且當它與進料器和排渣器共同使用時，可以讓爐室在連續(xù)進料、連續(xù)排渣的情況下，連續(xù)進行裂化反應。
該爐料運動裝置的具體選擇可以是爐料運動裝置是一種攪拌器，它包括驅(qū)動裝置和由攪拌葉作為的運動執(zhí)行件，攪拌葉呈螺旋形并固接在軸上，軸的一端與安裝在第一爐體外的驅(qū)動裝置傳動連接。
而攪拌葉的具體形式也有多種，以下是其中兩種攪拌葉是一種連續(xù)的螺旋面并如螺紋般螺旋攀附在軸上；復數(shù)個攪拌葉沿軸向間斷分布，相鄰兩攪拌葉沿圓周方向相互錯位。
攪拌葉呈間斷分布，可以減輕自重，但同時又具有翻動以及移動爐料的效果。
這種間斷分布的攪拌葉的單體結構形狀可以是攪拌葉由槳葉和槳桿組成，槳桿兩端頭分別與軸以及槳葉對應固接，槳葉長度方向傾斜于軸的軸線而空間交叉，所有槳葉相對軸線的傾斜方向以及傾斜角均一致。
攪拌葉與第一爐室同軸并且攪拌葉回轉(zhuǎn)直徑小于第一爐室內(nèi)徑2毫米-10毫米。
可以讓爐料在爐室中充分翻動的另外一種結構設計可以是包括一種驅(qū)動裝置，第一爐體是一種旋轉(zhuǎn)爐，它以可轉(zhuǎn)動方式支承在支架上，并與驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動連接。
這種旋轉(zhuǎn)爐同時有利于爐料的均勻加熱。
同樣，為便于爐料在爐室中移動，可以這樣設計第一爐體呈自進料口端往排渣口端向下傾斜的分布。
進一步的選擇是第一爐體傾斜角度為3°--8°。
這種傾斜設計無疑便于爐料的移動。
在排渣過程中始終保持具有足夠量的灰渣堆積在排渣口的方法不是本發(fā)明的一種必要技術特征，但卻是一種極其方便且有效的密封方法。
為了確保這種密封方法得以實現(xiàn)，可以讓排渣器單位時間排渣量小于進料口單位時間內(nèi)的進料量。
還包括一種進料器，進料器運動執(zhí)行件安裝在與進料口連通的進料通道上。進料器可以是一種螺旋輸料器，也可以是一種推移式進料器。
還包括一種排渣器，排渣器運動執(zhí)行件安裝在與排渣口連通的排渣通道上。
排渣器可以是一種螺旋卸料器。
當然，爐室也可以通過一種斜管而與位于斜管下方的排渣器入口端連通。
還可以選裝一種壓力傳感器，例如壓力傳感器的壓敏元件安裝在排渣口，壓力傳感器的電信號輸出端與排渣器驅(qū)動裝置的控制端電連接。只有當爐渣在排渣口堆積到足夠的量、其重壓達到壓力傳感器的工作臨界點時，壓力傳感器才會發(fā)出電信號并經(jīng)過一系列必要的常規(guī)前置處理(例如信號放大)后送入驅(qū)動裝置的控制端，此時，排渣器被許可開始工作，而排渣工作過程中，壓力傳感器始終處于工作狀態(tài)并隨時監(jiān)測爐渣重壓，當爐渣重壓不夠時，壓力傳感器不再發(fā)出電信號，驅(qū)動裝置停止工作而不再排渣。這樣，以堆積在排渣口的爐料灰渣形成一種排渣口的密封設置。
上述壓力傳感器以及信號處理及控制電路均屬常規(guī)技術，這里不予贅述。
當然，除此以外，還可以選擇其他的密封方法，例如運動執(zhí)行件與排渣通道之間安裝有一種密封裝置。
對收集后的氣體進行處理裝置，常規(guī)技術中有很多成熟的方案。除此以外，申請人還特別提供了一種如下方案包括一種冷凝裝置，一種液化裝置，一種氣液分離裝置和一種氣體燃燒器，并利用管道分別依序連接上述四種裝置，同時，將冷凝裝置與氣體回收裝置連接，將氣體燃燒器安裝在加熱裝置中，這樣，經(jīng)冷凝后水蒸氣從回收氣體中脫除并獲得潔凈的蒸餾水；而可燃氣體將通過脫硫提純(合成氨廠常規(guī)技術)壓縮處理和冷卻后分離出液化氣送入液化氣罐；而難液化氣體(例如甲烷)可以通過送回加熱裝置作為加熱燃料，也可以與空氣適當混合后送入城市生活煤氣管道，還可以提純制造甲醇。
如果城市生活垃圾在送入爐室中作為爐料之前，先經(jīng)過如下處理，將會更好包括以下步驟，1提供一種磁選裝置和一種鋁選裝置，2將城市生活垃圾送入磁選裝置和鋁選裝置中去除金屬材料后再送入進料裝置，3將生活垃圾作為爐料往進料口送入爐室中。
綜上所述，本實用新型相比現(xiàn)有技術具有如下優(yōu)點1、可以處理多種成分的城市生活垃圾，無須分撿分類，無廢氣、廢水排放。
2、垃圾裂化成可燃氣體及焦碳等。除部分氣體供本系統(tǒng)加熱用外，相當大比例(10％左右)可液化后出售(質(zhì)量符合國家有關標準)，具有良好的經(jīng)濟效益。
3、高溫加熱而非燃燒，避免了產(chǎn)生“二惡英”氣體的可能性。
4、與焚燒法相比，工藝操作簡便易行，設備投資省，運行費用低。
5、能量回收率高，可達資源物的(城市生活垃圾)60％-80％。
6、選址方便，處理規(guī)?？纱罂尚。m應性強，易形成產(chǎn)業(yè)化推廣。
以下結合附圖
對本實用新型進行更詳盡的描述。
第一爐體內(nèi)有一種爐料運動裝置，可翻動并移動爐料，它是一種攪拌器，包括驅(qū)動裝置142和由攪拌葉作為的運動執(zhí)行件，復數(shù)個攪拌葉沿軸向間斷分布，相鄰兩攪拌葉沿圓周方向相互錯位，軸的一端與安裝在第一爐體外的驅(qū)動裝置142傳動連接。攪拌葉由槳葉144和槳桿143組成，槳桿143兩端頭分別與軸以及槳葉144對應固接，槳葉144長度方向傾斜于軸的軸線而空間交叉，所有槳葉144相對軸線的傾斜方向以及傾角均一致。攪拌葉與第一爐室11同軸并且攪拌葉回轉(zhuǎn)直徑小于第一爐室11內(nèi)徑5毫米。
進料器包括下料斗21、進料箱22、連桿曲柄機構23和推料器24。下料斗21位于進料箱22上方，進料箱22安裝在與進料口111連通的進料通道上，推料器24位于進料箱22中，其前端與連桿曲柄機構23鉸接，連桿曲柄機構23另一端則與由電動機作為的第三驅(qū)動裝置傳動連接。
進料箱22出口端具有一個橫截面積漸縮的錐形段25；推料器24在進料箱22中移動的最遠點與進料箱22出口端面26之間具有一段距離差A，此距離差A的長度為800毫米。
排渣器是一種螺旋卸料器。其運動執(zhí)行件31是一中螺桿，它安裝在一種筒形的排渣通道上，第一爐室排渣口112經(jīng)由一種斜管與排渣通道連通，螺桿后端與一種電機傳動連接。一種壓力傳感器的壓敏元件安裝在排渣口112，而壓力傳感器的電信號輸出端經(jīng)由一種電信號放大電路后與驅(qū)動電路電連接，驅(qū)動電路信號輸出端則與電機控制端電連接。運動執(zhí)行件31與排渣通道之間安裝有一種密封裝置。
加熱裝置包括位于第二爐室13中的爐篦121和氣體燃燒器122，爐篦可用于盛裝固體燃料，當該垃圾處理裝置剛開始工作時，可以采用固體燃料的燃燒以加熱第一爐室。氣體燃燒器122與氣液分離裝置7中的難液化氣體出口端連通，當垃圾處理裝置開始產(chǎn)生燃燒氣體后，可以不再燃燒固體燃料，而僅僅采用燃燒難液化氣體以加熱第一爐室。
第二爐體外爐壁具有保溫層，一種排煙管131與該第二爐室13連通。第一爐體壁由不銹鋼材料制成，這樣，第二爐室與第一爐室之間被完全隔離。
出氣口113通過一種管道而依序與氣體回收裝置4、冷凝裝置5、液化裝置6以及氣液分離裝置7連接，氣液分離裝置7的液化氣體出口與液化氣罐8連通。被回收的燃燒氣體經(jīng)冷凝裝置5后水蒸氣被冷凝成蒸餾水而被脫除，燃燒氣體再經(jīng)提純脫硫后在常溫、15公斤壓力下進行液化后送入氣液分離裝置7中。液化氣體進入液化氣罐，難液化氣體則可以送入氣體燃燒器122燃燒。
權利要求1.城市生活垃圾處理裝置，包括一種爐，該爐具有第一爐室(11)以及加熱裝置(12)，第一爐室(11)具有進料口(111)和排渣口(112)，其特征在于，可以密閉的第一爐室(11)還具有出氣口(113)，一種氣體回收裝置(4)與出氣口(113)連接，加熱裝置(12)與第一爐室(11)之間隔離有第一爐壁。
2.根據(jù)權利要求1所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，構成第一爐室(11)的第一爐體呈筒狀，進料口(111)和排渣口(112)、出氣口(113)分別位于該筒體的兩端。
3.根據(jù)權利要求2所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，第一爐體呈自進料口端往排渣口端向下傾斜的分布。
4.根據(jù)權利要求3所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，第一爐體傾斜角度為3°-8°。
5.根據(jù)權利要求1所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，第一爐室(11)還具有卸壓口(114)，卸壓口(114)安裝有一閥門。
6.根據(jù)權利要求1所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，還包括有構成第二爐室(13)的第二爐體，加熱裝置(12)位于第二爐室(13)中，第二爐體包覆在第一爐體外圍。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，加熱裝置(12)包括氣體燃料燃燒器(122)，氣體燃料燃燒器(122)與氣體回收裝置(4)連通。
8.根據(jù)權利要求1所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，還包括有爐料運動裝置，該裝置的運動執(zhí)行件安裝在第一爐室(11)中。
9.根據(jù)權利要求8所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，爐料運動裝置是一種可翻動并且移動爐料的運動裝置。
10.根據(jù)權利要求8所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，爐料運動裝置是一種攪拌器，它包括驅(qū)動裝置(142)和由攪拌葉作為的運動執(zhí)行件，攪拌葉呈螺旋形并固接在軸上，軸的一端與安裝在第一爐體外的驅(qū)動裝置(142)傳動連接。
11.根據(jù)權利要求10所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，復數(shù)個攪拌葉沿軸向間斷分布，相鄰兩攪拌葉沿圓周方向相互錯位。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，攪拌葉由槳葉(144)和槳桿(143)組成，槳桿(143)兩端頭分別與軸以及槳葉(144)對應固接，槳葉(144)長度方向傾斜于軸的軸線而空間交叉，所有槳葉(144)相對軸線的傾斜方向以及傾斜角均一致。
13.根據(jù)權利要求10或11或12所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，攪拌葉與第一爐室(11)同軸并且攪拌葉回轉(zhuǎn)直徑小于第一爐室(11)內(nèi)徑2毫米-10毫米。
14.根據(jù)權利要求1所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，還包括一種進料器，進料器運動執(zhí)行件安裝在與進料口(111)連通的進料通道上。
15.根據(jù)權利要求1所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，還包括一種排渣器，排渣器運動執(zhí)行件安裝在與排渣口(112)連通的排渣通道上。
16.根據(jù)權利要求1所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，還包括一種排渣器和一種壓力傳感器，排渣器運動執(zhí)行件安裝在與排渣口(112)連通的排渣通道上，壓力傳感器的壓敏元件安裝在排渣口(112)，壓力傳感器的電信號輸出端與排渣器驅(qū)動裝置的控制端電連接。
17.根據(jù)權利要求1所述的城市生活垃圾處理裝置，其特征在于，還包括有冷凝裝置，液化裝置和氣液分離裝置，上述三種裝置依序用管道連接在一起，并且，冷凝裝置與氣體回收裝置連接，而氣液分離裝置的氣體出口則與加熱裝置中的氣體燃燒器連通。
專利摘要本實用新型涉及一種將固體廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏脰|西的裝置的部件，特別是一種生活垃圾處理處理裝置。包括一種爐，該爐具有第一爐室以及加熱裝置，第一爐室具有進料口和排渣口，可以密閉的第一爐室還具有出氣口，一種氣體回收裝置與出氣口連接，加熱裝置與第一爐室之間隔離有第一爐壁。本實用新型的優(yōu)點在于可以處理多種成分的城市生活垃圾，無須分撿分類，無廢氣、廢水排放；高溫加熱而非燃燒，工藝操作簡便易行，設備投資省，運行費用低；能量回收率高，選址方便，適應性強，易形成產(chǎn)業(yè)化推廣。
文檔編號F23G5/00GK2525379SQ0221894
公開日2002年12月11日 申請日期2002年2月10日 優(yōu)先權日2002年2月10日
發(fā)明者陳明亮, 林文俊 申請人:福建華港城市環(huán)保(垃圾液化)開發(fā)有限公司