循環(huán)式垃圾處理裝置制造方法
【專利摘要】一種循環(huán)式垃圾處理裝置，包括垃圾炭化裝置，炭活化裝置和炭回收裝置，垃圾炭化裝置、炭活化裝置以及炭回收裝置相互貫通并形成一密閉的腔體空間，垃圾經垃圾炭化裝置處理后產生的固態(tài)炭通過炭活化裝置活化后進入炭回收裝置內進行回收再利用，其進步一步包括蒸汽輸送管，蒸汽輸送管可以將炭回收裝置內產生的水蒸汽通過蒸汽輸送管輸送至炭回收裝置內。本發(fā)明對炭活化過程中活性炭所攜帶的余熱作為水蒸汽的加熱源，并保證炭活化裝置內可以持續(xù)的供應水蒸汽，因此，本設備可以對可用能源充分回收利用，其不僅響應了垃圾處理裝置的“保護環(huán)境，回收利用”的使用宗旨，還節(jié)約了整臺設備的運行成本。
【專利說明】循環(huán)式垃圾處理裝置【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種垃圾處理裝置，特別涉及一種可以將垃圾中的炭物質分離之后并進一步將炭活性化的循環(huán)式垃圾處理裝置。
【【背景技術】】
[0002]目前所采用的生活垃圾處理技術是將垃圾放入焚化爐燃燒處理，而國內的生活垃圾量大、低熱值、成分復雜，處理起來非常不便。首先，大量的生活垃圾體積大，搬運不便，在運輸過程中需要耗費大量的人力物力；其次，垃圾在露天存放的情況下，易發(fā)生分解變化，對周圍環(huán)境有污染；再次，垃圾熱值低，不便燃燒，而且燃燒不充分，以至于垃圾處理不徹底，另外，產生灰渣量大，燃料耗費大，浪費資源。
[0003]現(xiàn)有的垃圾處理裝置都會考慮到垃圾的回收再利用，這樣一方面可以改變人們的垃圾處理意識，如此以來就可以加快生活垃圾的處理速度；另一方面，還可以極大地避免資源的浪費，節(jié)約垃圾處理成本。如果要想將垃圾變廢為寶，最至關重要的就是要提高垃圾處理產物的經濟實用性。垃圾處理后的最終產物不外乎油、可燃氣和固態(tài)炭，處理后直接產生的固態(tài)炭的使用價值很低，因此人們通常會將直接產生的炭進行活化后再加以利用?，F(xiàn)今使用的炭活化設備有很多種，但用高壓水蒸汽作為活化介質的炭活化設備最為常見。而這類設備雖然可以將炭進行活化得到使用價值更高的產品(活性炭)，但是在設備的活化過程中卻未能將處理成本以及最終產品的質量控制到最佳。有些炭活化設備使用的水蒸汽必須要保持持續(xù)供應才可以保持炭化過程的不間斷進行，完全沒有考慮到水蒸汽的循環(huán)利用，因此大大提高了設備的處理成本。有些炭活化設備雖然考慮到水蒸汽的循環(huán)利用，但是對水蒸汽的供應量無法控制，最終使活化得到的活性炭質量大大折扣。還有些炭活化設備在炭活化的過程中對處理的固體炭的加熱溫度不加以控制甚至根本不進行加熱，僅利用上級裂解反應的余熱直接進行活化處理，但是僅利用余熱進行炭活化是不可能使固體炭進行充分活化的，因此，這也大大降低了最終產生的活性炭的使用價值。當然，有些設備充分考慮了加熱溫度的重要性，對整個炭化過程持續(xù)提供高溫加熱，以保證炭的充分活化，但是持續(xù)的高溫加熱是需要投入很大的處理成本，如果不能將這些熱源加以充分回收利用，勢必會提高整臺垃圾處理設備的綜合成本。
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【發(fā)明內容】
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[0004]為克服現(xiàn)有垃圾處理裝置的炭活化質量差以及能源的利用率低的技術問題，本發(fā)明提供一種炭活化所得的活性炭質量更高，外界能源可以被充分利用的循環(huán)式垃圾處理裝置。
[0005]本發(fā)明解決技術問題的技術方案是提供一種循環(huán)式垃圾處理裝置，包括垃圾炭化裝置，炭活化裝置和炭回收裝置，垃圾炭化裝置、炭活化裝置以及炭回收裝置相互貫通并形成一密閉的腔體空間，垃圾經垃圾炭化裝置處理后產生的固態(tài)炭通過炭活化裝置活化后進入炭回收裝置內進行回收再利用，其進步一步包括蒸汽輸送管，蒸汽輸送管的一端位于炭活化裝置內，為炭活化的進行提供水蒸汽，另一端位于炭回收裝置內，將炭回收裝置內產生的水蒸汽通過蒸汽輸送管輸送至炭活化裝置內。
[0006]優(yōu)選地，該炭回收裝置包括一蒸汽發(fā)生器和一冷卻裝置，該蒸汽發(fā)生器位于該冷卻裝置內部，該蒸汽發(fā)生器與蒸汽輸送管相連。
[0007]優(yōu)選地，該炭活化裝置包括一蒸汽噴管，該蒸汽噴管位于炭活化裝置內部，且該蒸汽噴管與該蒸汽輸送管相連。
[0008]優(yōu)選地，蒸汽輸送管包括一蒸汽補給管，該蒸汽補給管將外部裝置生成的蒸汽輸送至蒸汽輸送管。
[0009]優(yōu)選地，該蒸汽輸送管進一步包括一蒸汽調節(jié)閥，調節(jié)該蒸汽調節(jié)閥使蒸汽噴管的蒸汽噴射質量為炭活化裝置內部炭的質量的0.5-3倍。
[0010]優(yōu)選地，該炭活化裝置內炭的活化溫度為500-1050°C，活化時間為1-200分鐘。
[0011]優(yōu)選地，該炭活化裝置包括一加熱圈和一螺旋送料葉片，該加熱圈位于炭活化裝置的外部，該螺旋送料葉片位于炭活化裝置的內部。
[0012]優(yōu)選地，該炭回收裝置包括一出料盤，該出料盤位于該冷卻裝置的底部，該出料盤的底部設有一彈簧。
[0013]優(yōu)選地，該出料盤位于該冷卻裝置底部的入口處，且該出料盤的大小與該冷卻裝置底部的大小相同，當出料盤底部的彈簧由于彈力向上頂起后，推動該出料盤進入冷卻裝置內。
[0014]優(yōu)選地，該循環(huán)式垃圾處理裝置進一步包括一尾氣凈化裝置，該尾氣凈化裝置與該炭活化裝置相貫通，該尾氣凈化裝置包括一旋風除塵器。
[0015]相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的循環(huán)式垃圾處理裝置對炭活化過程中所使用的水蒸汽進行定量補給，并使用活化后炭的余熱作為水蒸汽的加熱源，因此可以在保證炭活化所需水蒸汽持續(xù)供應的同時，還可以對外界加熱源使用后的剩余能源進行充分回收利用。這樣以來，不僅響應了垃圾處理裝置的“保護環(huán)境，回收利用”的使用宗旨，還節(jié)約了整臺設備的運行成本。此外，本發(fā)明還對炭活化的時間和溫度進行精確控制，使得一方面，固體炭物質可以不間斷的得到充分的活化，保證炭活化的效率始終最大化；另一方面，由于對影響炭活化質量的最關鍵的兩個因素進行控制，因此，活化后的活性炭的質量也始終保持最佳。最后，本發(fā)明還巧妙地對炭回收裝置做了進一步的改進，使最終產品活性炭的出炭量可以得到自動控制的同時，還可以防止外界空氣進入炭活化腔內發(fā)生氣體串通。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0016]圖1是本發(fā)明循環(huán)式垃圾處理裝置的結構示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明循環(huán)式垃圾處理裝置的工作流程示圖。
【【具體實施方式】】
[0018]為了使本發(fā)明的目的，技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]請參閱圖1，本發(fā)明循環(huán)式垃圾處理裝置100包括垃圾炭化裝置200、節(jié)流器101，炭活化腔103，炭回收裝置105，蒸汽輸送管107和尾氣凈化裝置109。垃圾炭化裝置200、炭活化腔103，炭回收裝置105以及尾氣凈化裝置109相互貫通并形成一密閉的腔體空間。垃圾炭化裝置200包括一油氣冷卻分離設備1093，垃圾經過垃圾炭化裝置200處理后產生的油氣混合物通過油氣冷卻分離設備1093進行油氣分離，處理產生的固態(tài)炭通過炭活化腔103活化后進入炭回收裝置105內進行回收再利用。垃圾經過垃圾炭化裝置200處理之后，會產生比表面積比較小的固態(tài)炭，固態(tài)炭經過節(jié)流器101進入至炭活化腔103內進行活化處理，節(jié)流器101主要是防止垃圾炭化裝置200內的氣體進入到炭活化腔103內發(fā)生氣體串流。在炭活化腔103內活化后生成的活性炭會進入到炭回收裝置105內進行冷卻，冷卻后的活性炭相比垃圾炭化裝置200處理后生成的固態(tài)炭比表面積會變大，吸附性能也會增強。固態(tài)炭在炭活化腔103內活化的過程中通過蒸汽輸送管107持續(xù)提供高壓水蒸汽，保證活化過程的順利進行。在炭活化的過程中，會產生一些尾氣，諸如一氧化碳、氫氣等，這些尾氣通過尾氣凈化裝置109進行凈化后也傳輸至油氣冷卻分離設備1093與垃圾炭化裝置200處理后產生的油氣混合物一起進行油氣分離，分離出的可燃氣體和液態(tài)油可作為加熱能源加以利用。
[0020]炭活化腔103為一圓柱腔體結構，其外壁包覆有加熱圈1035，控制加熱圈1035的加熱溫度對腔體內炭的活化溫度進行調節(jié)，使活化溫度維持在500-1050°C的范圍內。在腔體內壁上設置有多個螺旋送料葉片1031，該螺旋送料葉片1031等間距螺旋布置，當炭活化腔103旋轉時，通過螺旋送料葉片1031的轉動帶動其內部的固態(tài)炭朝炭回收裝置的方向運動。通過改變炭活化腔103的長度及螺旋送料葉片1031的間距等方式來控制腔體內部固態(tài)炭的受熱時間，使活化時間維持在1-200分鐘的范圍內。在炭活化腔103的中心設有一個水蒸汽噴管1033，該水蒸汽噴管1033為一圓柱腔體，其內部裝有水蒸汽，在活化過程進行的時候，水蒸汽噴管1033內可以持續(xù)均勻地向炭活化腔103內的固態(tài)炭噴射水蒸汽。
[0021]炭回收裝置105包括出炭冷卻機1051，旋轉出料盤1053和一彈簧1055。出炭冷卻機1051為一圓柱腔體結構，旋轉出料盤1053位于出炭冷卻機1051的腔體底部，且出炭冷卻機1051的內徑與旋轉出`料盤1053的直徑相等，使得在初始狀態(tài)下旋轉出料盤1053可以嵌入到出炭冷卻機1051的腔體內，對出炭冷卻機1051的底部進行密封。彈簧1055的一端固定在地面上，另一端固定在旋轉出料盤1053的底面中心處。當出炭冷卻機1051內活性炭比較多時，由于重力作用，壓縮旋轉出料盤1053下面的彈簧1055，使旋轉出料盤1053與出炭冷卻機1051腔體底部之間的空隙加大，以加快出料速度。當出炭冷卻機1051內活性炭比較少時，由于彈簧1055的回復力作用，旋轉出料盤1053往上運動，封住出炭冷卻機1051的底部出口，使出料速度減小甚至停止出料以密封出炭冷卻機1051，防止外界空氣與炭活化腔103內氣體串通。
[0022]出炭冷卻機1051的外部設有一夾層1061，在夾層1061的外壁有一注水1065，從該注水1065處往夾層1061內注滿液態(tài)水，使從炭活化腔103內進入的活性炭可以快速冷卻排出出炭冷卻機1051。在出炭冷卻機1051的內部還有一螺旋管1063，螺旋管1063的一端連接在夾層1061的內壁上，另一端連接至蒸汽輸送管107。由于螺旋管1063與夾層1061相連，因此夾層1061內的水會進入到螺旋管1063內，當帶有余熱的活性炭到達出炭冷卻機1051的內部之后，會與螺旋管1063相接觸，并將活性炭上的熱量傳遞至螺旋管1063內的水中，此時，螺旋管1063內的液態(tài)水會被加熱變成水蒸汽，同時活性炭由于將熱量傳遞給液態(tài)水而被降溫冷卻以排出出炭冷卻機1051。
[0023]蒸汽輸送管107包括蒸汽輸送彎管1071，蒸汽輸送直管1075和蒸汽補給管1077三段，在蒸汽輸送彎管1071上還有一蒸汽調節(jié)閥1073。蒸汽輸送直管1075的一端與出炭冷卻機1051內的螺旋管1063相連，另一端與蒸汽輸送彎管1071相連，其主要是將螺旋管1063內生成的水蒸汽通過蒸汽輸送彎管1071輸送至水蒸汽噴管1033內。蒸汽補給管1077的一端與外部蒸汽發(fā)生裝置(圖未示)相連，另一端與蒸汽輸送彎管1071相連，其主要是防止當螺旋管1063內生成的水蒸汽不能保證水蒸汽噴管1033連續(xù)噴射時，可以通過外部蒸汽發(fā)生裝置進行定量補給。蒸汽輸送彎管1071的一端與水蒸氣噴管1033相連，另一端同時與蒸汽輸送直管1075和蒸汽補給管1077相連，其主要是將螺旋管1063與外部蒸汽發(fā)生裝置內的水蒸汽輸送至水蒸汽噴管1033內，并通過蒸汽調節(jié)閥1073調節(jié)水蒸汽噴管1033的噴射水蒸汽質量為炭活化腔103內固態(tài)炭質量的0.5-3倍。
[0024]在炭活化腔103的尾部連接有一尾氣凈化裝置109，該尾氣凈化裝置109的作用是對炭活化過程中產生的尾氣進行凈化排出，其主要包括一旋風除塵器1091。由于尾氣一般都為可燃氣體，如一氧化碳，氫氣等，所以經過旋風除塵器1091除塵后的可燃凈化氣體會輸送至油氣冷卻分離設備1093內進行油氣分離，并對分離出的油和可燃氣作為新的可用能源加以利用。
[0025]請參閱圖2，在循環(huán)式垃圾處理裝置100使用的過程中，垃圾經過垃圾炭化裝置200處理之后會生產固態(tài)炭物質，固態(tài)炭經過節(jié)流器101后進入至炭活化腔103內進行活化，通過節(jié)流器101可以防 止垃圾炭化裝置200內的氣體進入到炭活化腔103內。固態(tài)炭進入至炭活化腔103內后，伴隨著炭活化腔103的旋轉，通過其內部的螺旋送料葉片1031會帶動固態(tài)炭向前運動。由于炭活化腔103的旋轉作用，固態(tài)炭在炭活化腔103腔體內是一邊均勻翻動一邊前進的，因此借助螺旋送料葉片1031可以對固態(tài)炭進行均勻的活化，提高活化質量。
[0026]炭活化腔103內的炭在活化的過程中，需要通過水蒸汽噴管1033持續(xù)的噴射水蒸汽，該水蒸汽噴管1033內的水蒸汽主要由蒸汽補給管1077和設備內部的蒸汽輸送直管1075進行供給，在水蒸汽噴射的時候可以通過蒸汽調節(jié)閥1073控制水蒸汽的噴射量來控制炭活化的質量?；罨倪^程中還需要通過加熱圈1035對炭活化腔103進行持續(xù)加熱，通過調節(jié)加熱圈1035的加熱溫度來控制內部固體炭的活化溫度。
[0027]固態(tài)炭經過炭活化腔103活化后會產生可燃尾氣和帶有余熱的活性炭?？扇嘉矚鈺幕罨恢苯舆M入到尾氣凈化裝置109的旋風除塵器1091內進行凈化，凈化后的潔凈可燃氣體可以經過回收后進行再利用。而帶有余熱的活性炭必須要通過炭回收裝置105對其進行冷卻。炭回收裝置105的出炭冷卻機1051的夾層1061內裝有液態(tài)的水，當帶有余熱的活性炭進入至出炭冷卻機1051后，夾層1061內的水會進入到出炭冷卻機1051內的螺旋管1063內，并通過螺旋管1063內的水對活性炭進行冷卻降溫，同時將螺旋管1063內的液態(tài)水變成水蒸汽后輸送至蒸汽輸送直管1075內，實現(xiàn)對能源的充分循環(huán)利用。
[0028]冷卻之后的活性炭會落在旋轉出料盤1053上，通過旋轉出料盤1053實現(xiàn)對活性炭的自動回收。旋轉出料盤1053底部設有一彈簧1055，當出炭冷卻機1051內活性炭比較多時，由于重力作用，壓縮旋轉出料盤1053下面的彈簧1055，使旋轉出料盤1053與出炭冷卻機1051腔體底部之間的空隙加大，以加大出料速度。當出炭冷卻機1051內活性炭比較少時，由于彈簧1055的回復力作用，旋轉出料盤1053往上運動，封住出炭冷卻機1051的底部出口，使出料速度減小甚至停止出料以密封出炭冷卻機1051，防止外界空氣與炭活化腔103內氣體串通。
[0029]相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的循環(huán)式垃圾處理裝置100對炭活化過程中所使用的水蒸汽進行定量補給，并使用活化后炭的余熱作為水蒸汽的加熱源，因此可以在保證炭活化所需水蒸汽持續(xù)供應的同時，還可以對外界加熱源使用后的剩余能源進行充分回收利用。這樣以來，不僅響應了垃圾處理裝置的“保護環(huán)境，回收利用”的使用宗旨，還節(jié)約了整臺設備的運行成本。此外，本發(fā)明還對炭活化的時間和溫度進行精確控制，使得一方面，固體炭物質可以不間斷的得到充分的活化，保證炭活化的效率始終最大化；另一方面，由于對影響炭活化質量的最關鍵的兩個因素進行控制，因此，活化后的活性炭的質量也始終保持最佳。最后，本發(fā)明還巧妙地對 炭回收裝置105做了進一步的改進，使最終產品活性炭的出炭量可以得到自動控制的同時，還可以防止外界空氣進入炭活化腔103內發(fā)生氣體串通。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內所作的任何修改，等同替換和改進等均應包含本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種循環(huán)式垃圾處理裝置，包括垃圾炭化裝置，炭活化裝置和炭回收裝置，垃圾炭化裝置、炭活化裝置以及炭回收裝置相互貫通并形成一密閉的腔體空間，垃圾經垃圾炭化裝置處理后產生的固態(tài)炭通過炭活化裝置活化后進入炭回收裝置內進行回收再利用，其特征在于:其進步一步包括蒸汽輸送管，蒸汽輸送管的一端位于炭活化裝置內，為炭活化的進行提供水蒸汽，另一端位于炭回收裝置內，將炭回收裝置內產生的水蒸汽通過蒸汽輸送管輸送至炭活化裝置內。
2.如權利要求1所述的循環(huán)式垃圾處理裝置，其特征在于:該炭回收裝置包括一蒸汽發(fā)生器和一冷卻裝置，該蒸汽發(fā)生器位于該冷卻裝置內部，該蒸汽發(fā)生器與蒸汽輸送管相連。
3.如權利要求1所述的循環(huán)式垃圾處理裝置，其特征在于:該炭活化裝置包括一蒸汽噴管，該蒸汽噴管位于炭活化裝置內部，且該蒸汽噴管與該蒸汽輸送管相連。
4.如權利 要求1所述的循環(huán)式垃圾處理裝置，其特征在于:蒸汽輸送管包括一蒸汽補給管，該蒸汽補給管將外部裝置生成的蒸汽輸送至蒸汽輸送管。
5.如權利要求3所述的循環(huán)式垃圾處理裝置，其特征在于:該蒸汽輸送管進一步包括一蒸汽調節(jié)閥，調節(jié)該蒸汽調節(jié)閥使蒸汽噴管的蒸汽噴射質量為炭活化裝置內部炭的質量的0.5-3倍。
6.如權利要求1所述的循環(huán)式垃圾處理裝置，其特征在于:該炭活化裝置內炭的活化溫度為500-1050°C，活化時間為1-200分鐘。
7.如權利要求1所述的循環(huán)式垃圾處理裝置，其特征在于:該炭活化裝置包括一加熱圈和一螺旋送料葉片，該加熱圈位于炭活化裝置的外部，該螺旋送料葉片位于炭活化裝置的內部。
8.如權利要求2所述的循環(huán)式垃圾處理裝置，其特征在于:該炭回收裝置包括一出料盤，該出料盤位于該冷卻裝置的底部，該出料盤的底部設有一彈簧。
9.如權利要求8所述的循環(huán)式垃圾處理裝置，其特征在于:該出料盤位于該冷卻裝置底部的入口處，且該出料盤的大小與該冷卻裝置底部的大小相同，當出料盤底部的彈簧由于彈力向上頂起后，推動該出料盤進入冷卻裝置內。
10.如權利要求1所述的循環(huán)式垃圾處理裝置，其特征在于:該循環(huán)式垃圾處理裝置進一步包括一尾氣凈化裝置，該尾氣凈化裝置與該炭活化裝置相貫通，該尾氣凈化裝置包括一旋風除塵器。
【文檔編號】B09B3/00GK103523778SQ201210244297
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月5日 優(yōu)先權日:2012年7月5日
【發(fā)明者】蔣華俊 申請人:蔣華俊