一種生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置，在微波發(fā)生裝置的微波發(fā)生腔內(nèi)設(shè)有物料臺(tái)，物料臺(tái)用于放置待熱解的物料，物料臺(tái)通過支撐架支撐在發(fā)生腔內(nèi)底部之上；支撐架上具有一活動(dòng)的罩體，用于蓋住熱解物料；微波發(fā)生裝置的頂部設(shè)有氣體收集裝置，出氣管道端口通過管路連接氣體收集裝置，氣體收集裝置在連接產(chǎn)物收集管，產(chǎn)物收集管的出口置于在微波發(fā)生裝置外部的燒杯內(nèi)；燒杯置于盛裝有冰水混合物的容器內(nèi)。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，把油頁巖以及生活垃圾混合物在吸波劑催化劑作用下，利用微波熱解能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)收益，相比傳統(tǒng)的熱傳導(dǎo)，熱對(duì)流，熱輻射，微波熱解具有即時(shí)性，熱量由內(nèi)而外，熱解效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及能源回收利用，尤其涉及一種生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置。 【背景技術(shù)】
[0002]城市生活垃圾來源于城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和居民生活過程的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年，某大型城市產(chǎn)生的生活垃圾達(dá)622.15萬噸，2006年達(dá)到658.26萬噸，較2005年增長5.8%，高峰季節(jié)最高日產(chǎn)達(dá)18000噸左右。對(duì)如此巨量的生活垃圾進(jìn)行收集、運(yùn)輸、處理要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。隨著城市人口的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前，生活垃圾的數(shù)量近期內(nèi)仍將以5%-8%的速度增長，對(duì)城市的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境產(chǎn)生巨大壓力。因此，如何有效地治理城市生活垃圾，把對(duì)生活垃圾從以往單純的無害化消納處理，轉(zhuǎn)向作為資源加以積極利用，把垃圾的資源化利用納入城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)的軌道，并培育發(fā)展成為一項(xiàng)新興的產(chǎn)業(yè)，這是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。
[0003]實(shí)踐證明，垃圾中蘊(yùn)藏著豐富的可利用資源。據(jù)對(duì)該大型城市某城區(qū)2004年居民垃圾的成份調(diào)查表明，有機(jī)垃圾(包括餐廚垃圾、果皮等)占68.2%左右，紙張占9.1%，塑料占13.2%，金屬占0.9%，竹木、布類等占4.2%，碎玻璃、渣石等占4.4%，可見垃圾中含有的可利用物質(zhì)十分豐富。利用垃圾中有用成份作為再生原料有著一系列優(yōu)點(diǎn)，首先能節(jié)約自然資源，其次可避免垃圾污染環(huán)境，而且利用垃圾制取的產(chǎn)品能源消耗要低于用初始原料加工，有的甚至要低好幾倍。如果垃圾中的可用物料得到無數(shù)次反復(fù)利用，則垃圾將成為取之不盡的循環(huán)利用資源，這對(duì)促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起著極為重要的作用。城市生活垃圾若能得到合理利用，可作為能源的一大提供者，如若不能，會(huì)成為城市生活的重大負(fù)擔(dān)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱解效率高的生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置。
[0005]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置，包括微波發(fā)生裝置，在微波發(fā)生裝置的微波發(fā)生腔內(nèi)設(shè)有物料臺(tái)7,物料臺(tái)7用于放置待熱解的物料，物料臺(tái)7通過支撐架8支撐在發(fā)生腔內(nèi)底部之上；
[0007]所述支撐架8上設(shè)有用于與氮?dú)饨涌诓考?;所述支撐架8上具有一活動(dòng)的罩體6， 用于蓋住放置在物料臺(tái)7上待熱解物料；
[0008]所述罩體6的頂部設(shè)有用于插入熱電偶4的插入口和出氣管道端口 5。
[0009]所述微波發(fā)生裝置的頂部設(shè)有氣體收集裝置51，所述出氣管道端口 5通過管路連接氣體收集裝置51，氣體收集裝置51在連接產(chǎn)物收集管2,產(chǎn)物收集管2的出口置于在微波發(fā)生裝置外部的試管10內(nèi)；所述試管10置于盛裝有冰水混合物的容器11內(nèi)。
[0010]所述產(chǎn)物收集管2的外部包覆有絕熱層3。
[0011]所述氮?dú)饨涌诓考?通過進(jìn)氣管道14連接設(shè)置在微波發(fā)生裝置外部的氮?dú)鈿馄?13。[〇〇12]所述氮?dú)饨涌诓考?為玻璃管。[〇〇13]所述氮?dú)鈿馄?3與進(jìn)氣管道14直接設(shè)置有用于關(guān)閉或打開氮?dú)獾拈y門。
[0014]上述生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置獲得干餾氣以及頁巖油的方法如下:
[0015]首先配置粉碎后呈粉末狀的生活垃圾與油頁巖粉，并加入催化劑與吸波劑，再加入水對(duì)其進(jìn)行浸泡，利用磁力攪拌機(jī)攪拌2小時(shí)使其混合均勻，然后取出待其自然風(fēng)干，自然風(fēng)干后獲得微波熱解的物料；
[0016]將物料放入微波發(fā)生腔內(nèi)的物料臺(tái)7,然后蓋上罩體6,打開氮?dú)鈿馄康拈y門，氮?dú)馔ㄈ霑r(shí)間1至2分鐘，使微波發(fā)生腔內(nèi)具有惰性氣體氛圍，保證物料的熱解過程中大小分子裂解的進(jìn)行，避免與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，干擾熱解過程，影響熱解產(chǎn)物的獲得；
[0017]設(shè)定好熱解過程所需的微波功率，熱解過程15至25分鐘；通過罩體6頂部的插入口，將熱電偶4插入物料中，并記錄其溫升速率，以期獲得不同溫升速率對(duì)熱解效果的定性影響；通過微波發(fā)生裝置上的氣體收集裝置51收集干餾氣，作為運(yùn)輸氣體的氮?dú)鈹y帶熱解產(chǎn)物通過產(chǎn)物收集管2進(jìn)入試管10中。
[0018]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0019]本實(shí)用新型把油頁巖以及生活垃圾混合物在吸波劑催化劑作用下，利用微波熱解能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)收益，相比傳統(tǒng)的熱傳導(dǎo)，熱對(duì)流，熱輻射，微波熱解具有即時(shí)性，熱量由內(nèi)而外，熱解效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0020]把城市生活垃圾與油頁巖混合，獲得更好的熱解效果，得到可利用的干餾氣以及頁巖油。
[0021]以微波發(fā)生裝置發(fā)出的微波作為輸入能量，微波具有即時(shí)性，穩(wěn)定性，熱量由內(nèi)而外發(fā)出，效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0022]考慮到粉末狀城市生活垃圾以及油頁巖粉對(duì)微波的吸收并不充分，又把活性炭制粉當(dāng)做吸波劑，白云石制粉作為催化劑，大大提高微波熱解的效率。
[0023]整個(gè)微波過程在一個(gè)封閉的金屬殼體構(gòu)成的微波發(fā)生腔，若微波熱解過程中有突發(fā)狀況，可最大限度保證其安全性。
[0024]微波熱解過程發(fā)生在惰性氣體氛圍，保證在反應(yīng)裝置內(nèi)只有熱解過程，避免與空氣中氧氣進(jìn)行氧化過程。
[0025]微波發(fā)生裝置功率可調(diào)，可以不同功率進(jìn)行多個(gè)熱解過程，用以獲得熱解過程中的最高效率。
[0026]通過熱電偶配合溫度監(jiān)控裝置，可直白觀察不同溫升速率對(duì)熱解過程的影響。【附圖說明】[0〇27]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。[〇〇29]實(shí)施例
[0030]如圖1所示。本實(shí)用新型公開了一種生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置，包括微波發(fā)生裝置，在微波發(fā)生裝置的微波發(fā)生腔內(nèi)設(shè)有物料臺(tái)7,物料臺(tái)7用于放置待熱解的物料，物料臺(tái)7通過支撐架8支撐在發(fā)生腔內(nèi)底部之上；[〇〇31]所述支撐架8上設(shè)有用于與氮?dú)饨涌诓考?;所述支撐架8上具有一活動(dòng)的罩體6， 用于蓋住放置在物料臺(tái)7上待熱解物料；
[0032]所述罩體6的頂部設(shè)有用于插入熱電偶4的插入口和出氣管道端口 5。
[0033]所述微波發(fā)生裝置的頂部設(shè)有氣體收集裝置51，所述出氣管道端口 5通過管路連接氣體收集裝置51，氣體收集裝置51在連接產(chǎn)物收集管2,產(chǎn)物收集管2的出口置于在微波發(fā)生裝置外部的試管10內(nèi)；所述試管10置于盛裝有冰水混合物的容器11內(nèi)。[〇〇34]所述產(chǎn)物收集管2的外部包覆有絕熱層3,保證產(chǎn)物得到充分冷卻。
[0035]所述氮?dú)饨涌诓考?通過進(jìn)氣管道14連接設(shè)置在微波發(fā)生裝置外部的氮?dú)鈿馄?13。[〇〇36]所述氮?dú)饨涌诓考?為玻璃管。[〇〇37]所述氮?dú)鈿馄?3與進(jìn)氣管道14直接設(shè)置有用于關(guān)閉或打開氮?dú)獾拈y門。
[0038]上述生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置獲得干餾氣以及頁巖油的方法如下:
[0039]首先配置粉碎后呈粉末狀的生活垃圾與油頁巖粉，并加入催化劑與吸波劑，再加入水對(duì)其進(jìn)行浸泡，利用磁力攪拌機(jī)攪拌2小時(shí)使其混合均勻，然后取出待其自然風(fēng)干，自然風(fēng)干后獲得微波熱解的物料;呈粉末狀的生活垃圾的粒度約為〇.1_。油頁巖粉的粒度約為0.1mm。所述吸波劑為活性炭;所述催化劑為鎳基材料或白云石；
[0040]將物料放入微波發(fā)生腔內(nèi)的物料臺(tái)7，然后蓋上罩體6，打開氮?dú)鈿馄康拈y門(約1 分鐘后在出口管道12出口處檢測(cè)到有氣體流出)，氮?dú)馔ㄈ霑r(shí)間1至2分鐘，使微波發(fā)生腔內(nèi)具有惰性氣體氛圍，保證物料的熱解過程中大小分子裂解的進(jìn)行，避免與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，干擾熱解過程，影響熱解產(chǎn)物的獲得；
[0041]設(shè)定好熱解過程所需的微波功率，熱解過程15至25分鐘；通過罩體6頂部的插入口，將熱電偶4插入物料中，并記錄其溫升速率，以期獲得不同溫升速率對(duì)熱解效果的定性影響；通過微波發(fā)生裝置上的氣體收集裝置51收集干餾氣，作為運(yùn)輸氣體的氮?dú)鈹y帶熱解產(chǎn)物通過產(chǎn)物收集管2進(jìn)入試管10中。
[0042]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。[〇〇43]本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置，包括微波發(fā)生裝置(1)，其特征在于，在微波 發(fā)生裝置(1)的微波發(fā)生腔內(nèi)設(shè)有物料臺(tái)(7)，物料臺(tái)(7)用于放置待熱解的物料，物料臺(tái) (7)通過支撐架(8)支撐在發(fā)生腔內(nèi)底部之上；所述支撐架(8)上設(shè)有用于與氮?dú)饨涌诓考?9);所述支撐架(8)上具有一活動(dòng)的罩體 (6 )，用于蓋住放置在物料臺(tái)(7)上待熱解物料；所述罩體(6)的頂部設(shè)有用于插入熱電偶(4)的插入口和出氣管道端口(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置，其特征在于，所述微波發(fā)生 裝置(1)的頂部設(shè)有氣體收集裝置(51)，所述出氣管道端口(5)通過管路連接氣體收集裝置 (51 )，氣體收集裝置(51)在連接產(chǎn)物收集管(2)，產(chǎn)物收集管(2)的出口置于在微波發(fā)生裝 置外部的試管(10)內(nèi)；所述試管(10)置于盛裝有冰水混合物的容器(11)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置，其特征在于，所述產(chǎn)物收集 管(2)的外部包覆有絕熱層(3)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置，其特征在于， 所述氮?dú)饨涌诓考?9)通過進(jìn)氣管道(14)連接設(shè)置在微波發(fā)生裝置外部的氮?dú)鈿馄?13)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置，其特征在于，所述氮?dú)饨涌?部件(9)為玻璃管。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生活垃圾及油頁巖整體熱解裝置，其特征在于，所述氮?dú)鈿馄?(13)與進(jìn)氣管道(14)直接設(shè)置有用于關(guān)閉或打開氮?dú)獾拈y門。
【文檔編號(hào)】C10B53/06GK205616846SQ201521087414
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日
【發(fā)明人】余昭勝, 范云龍, 林有勝, 方詩雯, 林延, 胡善超, 廖艷芬, 馬曉茜
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)