有機垃圾熱解系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了有機垃圾熱解系統(tǒng)。該有機垃圾熱解系統(tǒng)包括：篩選機、螺旋進料器、干燥提升塔，第一旋風分離器，以及熱解反應器，其中，所述篩選機、所述螺旋進料器、所述干燥提升塔、所述第一旋風分離器和所述熱解反應器依次相連通。該系統(tǒng)可有效抑制油氣的二次反應，提高焦油產(chǎn)率，并且采用了蓄熱式無熱載體輻射管利用間壁換熱加熱，無需氣、固熱載體，提高了熱解氣的熱值，同時該有機垃圾熱解系統(tǒng)可模塊化組合，適用于不同垃圾處理量，易于工業(yè)化。
【專利說明】
有機垃圾熱解系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本實用新型涉及有機垃圾熱解系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著我國現(xiàn)代化進程的加速，城市生活垃圾已經(jīng)成為制約綠色城市快速發(fā)展的一 個重要因素。目前，世界各國城市垃圾處理方式主要包括衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥、熱解以及垃 圾綜合處理等。而我國相關的垃圾分類、垃圾綜合利用技術滯后，目前垃圾的主要處理方式 為衛(wèi)生填埋為主，焚燒、堆肥等方式為輔。并且，隨著科技進步和環(huán)保意識的增強，"焚燒法" 和"填埋法"給環(huán)境帶來的破壞作用及威脅人類的身體健康已越來越被人們認識到。一種新 型的技術以替代"焚燒法"和"填埋法"，以減少溫室氣體排放和消除二噁英污染問題，正被 迫切需要。
[0003] 垃圾熱解處理技術是指將垃圾在的無氧或缺氧的狀態(tài)下加熱，使之分解。在熱解 過程中，其中間產(chǎn)物趨向于兩極化變化:一種是從大分子裂解為小分子的裂解過程、另一種 是小分子聚合為大分子的縮聚過程。隨著熱解溫度的升高，垃圾熱解主要經(jīng)歷干燥(室溫~ 200°C)、干餾(~500°C)和氣體生成（~1200°C)三個階段。在低溫干燥階段，垃圾中所含的 外水和毛細結(jié)構吸附的水分首先被加熱蒸發(fā)，其次物質(zhì)中的結(jié)構水受熱分解。隨著水分的 蒸發(fā)和熱解干餾溫度的升高，垃圾熱解進入干餾階段。干餾階段只要發(fā)生內(nèi)部水和C0 2的析 出、脫氧、脫硫等反應。隨著溫度的繼續(xù)升高，干餾階段產(chǎn)生的小分子物質(zhì)發(fā)生二次裂解，垃 圾熱解進入氣體生成階段，生成二次裂解產(chǎn)物。二次反應主要有裂解、脫氫、縮聚、氫化反 應、橋鍵反應、水碳反應等。二次裂解反應主要產(chǎn)物包括:H 2、CH4和C0等。
[0004] 由于我國垃圾分類措施不完善，致使垃圾本身成分異常復雜，常含有廚余物、塑 料、廢舊電池、電路板等等。同時發(fā)現(xiàn)垃圾熱解產(chǎn)生的焦油成分亦異常復雜，成分分析發(fā)現(xiàn) 焦油中含有上百種中物質(zhì)，包括各種有機酸、酚類、酮類、醛類、PAHs等，其中氯元素和重金 屬元素普遍偏高，含水量大約20 %，熱值約13~18MJ/Kg，同時因硫化物含量高而導致惡臭， 綜合利用難度大。諸多因素致使我國垃圾熱解、垃圾綜合利用技術很難取得重大突破。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的 一個目的在于提出一種有機垃圾熱解系統(tǒng)，該有機垃圾熱解系統(tǒng)可有效抑制油氣的二次反 應，提高焦油產(chǎn)率，并且采用了蓄熱式無熱載體輻射管加熱技術，無需氣、固熱載體，提高了 熱解氣的熱值，同時該有機垃圾熱解系統(tǒng)可模塊化組合，適合不同垃圾處理量，易于工業(yè) 化。
[0006] 根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種有機垃圾熱解系統(tǒng)。根據(jù)本 實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括:篩選機、螺旋進料器、干燥提升塔，第一旋風分離器，以及 熱解反應器，其中，所述篩選機、所述螺旋進料器、所述干燥提升塔、所述第一旋風分離器和 所述熱解反應器依次相連通，其中，所述熱解反應器包括:熱解垃圾入口和半焦出口；所述 熱解垃圾入口位于所述熱解反應器的頂部，且與所述固體垃圾出口相連;所述半焦出口位 于所述熱解反應器的底部；蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述熱解反應器的內(nèi)部沿 著所述熱解反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻 射管，并且所述蓄熱式輻射管上的煙氣出口與所述干燥提升塔的煙氣入口相連;油氣導出 管道，所述油氣導出管道的管壁上設置有通孔;集氣管，所述集氣管包括集氣總管以及與所 述集氣總管相連通的集氣支管，其中，所述集氣總管豎直地設置在所述熱解反應器外部，所 述集氣支管延伸穿過所述熱解反應器的側(cè)壁伸入到所述熱解反應器內(nèi)且與所述油氣導出 管道相連通。
[0007] 根據(jù)本實用新型實施例的有機垃圾熱解系統(tǒng)可有效抑制油氣的二次反應，提高焦 油產(chǎn)率，并且采用了蓄熱式無熱載體輻射管利用間壁換熱加熱，無需氣、固熱載體，提高了 熱解氣的熱值，同時該有機垃圾熱解系統(tǒng)可模塊化組合，適用于不同垃圾處理量，易于工業(yè) 化。
[0008] 實用新型任選地，所述集氣支管為多個，并且沿所述集氣總管的長度方向彼此平 行布置。
[0009] 任選地，所述集氣支管垂直于所述集氣總管。
[0010] 任選地，所述油氣導出管道沿所述反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在 水平方向上彼此平行的油氣導出管道。
[0011] 任選地，所述油氣導出管道與所述蓄熱式輻射管平行布置，且所述蓄熱式輻射管 各自的左右兩側(cè)對稱設置有兩根油氣導出管道。
[0012] 任選地，所述油氣導出管道與鄰近的所述蓄熱式輻射管的管壁之間距離為所述油 氣導出管道管徑d的1/2-3倍。
[0013] 任選地，所述油氣導出管道的管壁上設置有多個通孔，優(yōu)選地，所述通孔在所述油 氣導出管道的長度方向上均勻分布。
[0014] 任選地，同一層所述油氣導出管道連通至同一根所述集氣支管。
[0015] 任選地，該系統(tǒng)進一步包括:第二旋風分離器，所述第二旋風分離器具有熱解油氣 混合物入口、凈化油氣出口和固體顆粒出口，所述熱解油氣混合物入口與所述集氣總管相 連。
[0016] 任選地，所述系統(tǒng)進一步包括:螺旋出料器，所述螺旋出料器具有半焦入口和半焦 混合物出口，所述半焦入口與所述半焦出口相連。
[0017] 任選地，所述系統(tǒng)進一步包括:噴淋塔，所述噴淋塔具有凈化油氣入口、焦油出口 和可燃氣出口，所述凈化油氣入口與所述凈化油氣出口相連。
[0018] 任選地，所述系統(tǒng)進一步包括:燃氣引風機，所述燃氣引風機具有燃氣入口和燃氣 出口，所述燃氣入口與所述可燃氣出口相連;燃氣罐，所述燃氣罐具有儲罐燃氣入口和儲罐 燃氣出口，所述儲罐燃氣入口與所述燃氣出口相連。
[0019] 任選地，該系統(tǒng)進一步包括:混合干燥機，所述混合干燥機具有半焦入口、煤入口、 石灰石入口和混合物料出口，所述半焦入口與所述半焦混合物出口相連;破碎機，所述破 碎機具有混合物料入口和破碎物料出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；以 及氣化熔融爐，所述氣化熔融爐具有氣化熔融物料入口、氣化介質(zhì)入口、氣化氣出口和排渣 口，所述氣化熔融物料入口與所述破碎物料出口相連，所述氣化介質(zhì)入口與所述垃圾滲濾 液出口相連。
[0020] 本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0021] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將 變得明顯和容易理解，其中：
[0022]圖1顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的有機垃圾熱解系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；
[0023]圖2顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的有機垃圾熱解系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；
[0024]圖3顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的有機垃圾熱解系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；
[0025]圖4顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的有機垃圾熱解系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；
[0026]圖5顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的有機垃圾熱解系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；
[0027]圖6顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的有機垃圾熱解系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；
[0028]圖7顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的利用有機垃圾熱解系統(tǒng)處理有機垃圾的 方法的流程示意圖；
[0029]圖8顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的利用有機垃圾熱解系統(tǒng)處理有機垃圾的 方法的流程示意圖；
[0030] 圖9顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的利用有機垃圾熱解系統(tǒng)處理有機垃圾的 方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的 限制。
[0032] 在本實用新型的描述中，術語"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、 "豎直"、"水平"、"頂"、"底"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系， 僅是為了便于描述本實用新型而不是要求本實用新型必須以特定的方位構造和操作，因此 不能理解為對本實用新型的限制。
[0033] 需要說明的是，術語"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一個或者更多個該特征。進一步地，在本實用新型的描述中，除非另有 說明，"多個"的含義是兩個或兩個以上。
[0034] 根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種有機垃圾熱解系統(tǒng)。參考圖 1，根據(jù)本實用新型的實施例，對該系統(tǒng)進行解釋說明，該系統(tǒng)包括篩選機1〇〇、螺旋進料器 200、干燥提升塔300，第一旋風分離器400，以及熱解反應器500，其中，篩選機100具有垃圾 入口、垃圾滲濾液出口、有機垃圾出口和無機垃圾出口；螺旋進料器200具有進料口和出料 口，其中，進料口與篩選機100的有機垃圾出口相連;干燥提升塔300具有煙氣入口、有機垃 圾入口和干燥混合物料出口，其中，有機垃圾入口與螺旋進料器200的出料口相連;第一旋 風分離器400具有干燥混合物料入口、煙氣出口和固體垃圾出口，其中，干燥混合物料入口 與干燥提升塔300的干燥混合物料出口相連;熱解反應器500具有熱解垃圾入口 512和半焦 出口 511，其中，熱解垃圾入口 512與第一旋風分離器400的固體垃圾出口相連。
[0035] 進一步地，為了便于理解熱解反應器的結(jié)構，根據(jù)本實用新型的實施例，對熱解反 應器的結(jié)構進行解釋說明，該熱解反應器500可以包括：
[0036] 熱解垃圾入口 512和半焦出口 511，其中，熱解垃圾入口 512位于熱解反應器的頂 部，且與固體垃圾出口相連，半焦出口511位于熱解反應器的底部。在本實用新型的一些實 施例中，可以這樣理解，該熱解反應器500具有殼體510，該殼體510內(nèi)限定熱解反應空間，熱 解垃圾入口512和半焦出口511設置在殼體510上，其中，熱解垃圾入口512位于殼體510的頂 部，且與固體垃圾出口相連，半焦出口 511位于殼體510的底部。由此，熱解垃圾入口位于熱 解反應器的頂部，便于垃圾從熱解反應空間的一端進入，另一端排出，充分進行熱解，而半 焦出口位于殼體的底部，便于半焦排出。根據(jù)本實用新型的一些實施例，殼體510上還設置 有燃料氣入口 513和空氣入口 514。
[0037] 蓄熱式輻射管520,在本文中也簡稱為"輻射管"，該蓄熱式輻射管520在熱解反應 器的內(nèi)部沿著所述熱解反應器的高度方向多層布置，也可以理解為蓄熱式輻射管520在殼 體510或熱解反應空間的內(nèi)部，并沿著殼體510或熱解反應空間的高度方向多層布置，每層 具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管510,并且該蓄熱式輻射管510上的煙氣出 口 515與干燥提升塔300的煙氣入口相連。由此，采用輻射管具有蓄熱體，將進燃燒室的燃料 和空氣預熱，降低了排煙溫度，熱效率高，并且，采用間壁換熱工藝，對垃圾的組分變動不敏 感，使該熱解反應器適于多種垃圾的熱解。
[0038] 油氣導出管道530,油氣導出管道530的管壁上設置有通孔。由此，便于油氣導出。 [0039]集氣管540,集氣管540包括集氣總管541以及與集氣總管541相連通的集氣支管 542，其中，集氣總管541豎直地設置在熱解反應器500外部，也可以理解為豎直地設置在殼 體510外部，集氣支管542延伸穿過熱解反應器500的側(cè)壁，即殼體510的側(cè)壁，伸入到熱解反 應器500的熱解反應空間內(nèi)，也可以理解為殼體510內(nèi)，且與油氣導出管道530相連通。由此， 利用集氣管將熱解油氣快速導出，可有效抑制油氣的二次反應，提高焦油產(chǎn)率。
[0040] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，每層輻射管包括多個平行并且均勻分布的輻射管 且每個輻射管與相鄰上下兩層輻射管中的每一個輻射管平行并且沿反應器本體高度方向 錯開分布。由此，可以顯者提尚物料的熱解效率，進而提尚熱解油廣率。
[0041] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，油氣導出管道530沿熱解反應器的高度方向多層 布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導出管道，油氣導出管道的表面上設置 有通孔;油氣導出管道530與集氣管540連通，集氣管540與油氣出口相連通。由此，通過在輻 射管下端布置油氣導出管道530減少焦油在爐膛內(nèi)的停留時間，避免焦油的二次裂解，提高 焦油產(chǎn)率。根據(jù)本實用新型的具體實施例，油氣導出管道530與輻射管520平行布置，且輻射 管520的左右兩側(cè)對稱設置有兩根油氣導出管道530。由此，通過在輻射管的兩側(cè)布置油氣 導出管道530減少了焦油在爐膛內(nèi)的停留時間，避免焦油的二次裂解，提高焦油產(chǎn)率。
[0042] 根據(jù)本實用新型的實施例，油氣導出管530左右對稱設置在每個蓄熱式輻射管520 的下方。由此，便于油氣導出，減少了焦油在爐膛內(nèi)的停留時間，避免焦油的二次裂解，提高 焦油產(chǎn)率。
[0043] 根據(jù)本實用新型的實施例，油氣導出管530與熱解油氣出口 516的連接方式不受特 別的限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，同一層的油氣導出管530連接至同一個熱解油氣 出口 516。根據(jù)本實用新型的一些具體實施例，相鄰兩層或更多層的油氣導出管530連接至 同一個熱解油氣出口 516。由此，可以將油氣匯集，簡化工藝并提高焦油產(chǎn)率，同時可以便于 油氣導出。
[0044] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，油氣導出管道530與鄰近的輻射管520的管壁之間 距離為油氣導出管道530管徑d的1/2-3倍。由此，可以將立刻導出產(chǎn)生的焦油，避免焦油裂 解，提尚焦油廣率。
[0045] 根據(jù)本實用新型的實施例，集氣管540包括:集氣支管542和集氣總管541，其中，集 氣總管541通過多個集氣支管542與多層油氣導出管道530相連。由此，熱解產(chǎn)生的熱解油氣 經(jīng)集氣管和集氣總管導出，可有效抑制油氣的二次反應，提高焦油產(chǎn)率。
[0046] 根據(jù)本實用新型的實施例，所述蓄熱式輻射管是由蓄熱式蜂窩體和輻射管構成 的。由此，利用蓄熱式蜂窩體將進燃燒室的燃料和空氣預熱，降低了排煙溫度，熱效率高。 [0047]參考圖2,根據(jù)本實用新型的實施例，所述系統(tǒng)進一步包括:螺旋出料器600,該螺 旋出料器600具有半焦入口和半焦混合物出口，其中，半焦入口與熱解反應器500的半焦出 口相連。由此，根據(jù)后續(xù)的處理量的需求，調(diào)節(jié)螺旋出料器的轉(zhuǎn)速，控制半焦等的出料速度。 [0048]參考圖3,根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)進一步包括:第二旋風分離器700,該 第二旋風分離器700具有熱解油氣混合物入口、凈化油氣出口和固體顆粒出口，熱解油氣混 合物入口與集氣總管541相連。由此，利用第二旋風分離器對熱解油氣進行凈化處理，去除 熱解油氣中混入的半焦等固定顆粒和灰塵，防止固定顆粒和灰塵堵塞系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的安 全性和穩(wěn)定性，并且后續(xù)分離得到的熱解油和燃氣的純度高，質(zhì)量好。并且，凈化處理分離 得到的半焦進入螺旋進料器，由螺旋進料器輸送進行后續(xù)處理，有效地減少半焦在生產(chǎn)流 程中的損失，提高了半焦的利用率。
[0049]參考圖4，根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)進一步包括:噴淋塔800，該噴淋塔800 具有凈化油氣入口、焦油出口和可燃氣出口，其中，凈化油氣入口與凈化油氣出口相連。由 此，利用噴淋處理，降低熱解油氣的溫度，使熱解油氣中的焦油等液化，進而，通過氣液分 離，得到焦油和可燃氣。
[0050] 參考圖5,根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)進一步包括:燃氣引風機1300,該燃氣 引風機1300具有燃氣入口和燃氣出口，其中，燃氣入口與可燃氣出口相連;燃氣罐1400,該 燃氣罐i400具有儲罐燃氣入口和儲罐燃氣出口，其中，儲罐燃氣入口與所述燃氣出口相連。 由此，利用燃氣引風機將可燃氣輸送至燃氣罐進行儲存。
[0051] 參考圖6,根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)進一步包括:混合干燥機900、破碎機 1100和氣化熔融爐1200，該混合干燥機900具有半焦入口、煤入口、石灰石入口和混合物料 出口，其中，半焦入口與螺旋出料器600的半焦混合物出口相連，螺旋出料器600將半焦輸送 至混合干燥機，在混合干燥機900內(nèi)與煤粉和石灰石混合，得到混合物料，在混合過程中，煤 粉和半焦換熱，煤自身的水分析出干燥。而石灰石則可以在氣化時固硫，降低氣化氣中的硫 含量，在原料中加入石灰石比高溫氣體脫硫的成本低，同時在氣化時加入石灰石可以降低 灰熔點，降低氣化溫度，提高氣化系統(tǒng)的能量效率。破碎機1100具有混合物料入口和破碎物 料出口，其中，混合物料入口與混合物料出口相連，用于對混合物料進行破碎處理，得到物 料粉末，混合物料的粒徑減小，便于后續(xù)的氣化熔融處理，降低氣化熔融處理的溫度和時 間；氣化熔融爐1200具有氣化熔融物料入口、氣化介質(zhì)入口、氣化氣出口和排渣口，其中，氣 化熔融物料入口與破碎物料出口相連，氣化介質(zhì)入口與垃圾滲濾液出口相連，利用垃圾滲 濾濃縮液和部分空氣作為氣化介質(zhì)，以上述混合物料為原料，進行氣化熔融反應，生產(chǎn)氣化 氣和熔融灰渣。由此，實現(xiàn)廢物的充分利用。
[0052]為了便于理解前述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，本實用新型提供了一種利用前述的有機 垃圾熱解系統(tǒng)處理有機垃圾的方法。參考圖7,根據(jù)本實用新型的實施例，對處理有機垃圾 的方法進行解釋說明，該方法包括：
[0053] S100篩選處理
[0054]根據(jù)本實用新型的實施例，將有機垃圾供給至所述篩選機中進行篩選處理，得到 垃圾滲濾液和篩選后的有機垃圾。由此，通過篩選處理降低有機垃圾的含水量，便于后續(xù)進 行熱解處理，并且，篩選得到的垃圾滲濾液可以作為氣化熔融處理的氣化介質(zhì)，實現(xiàn)垃圾的 充分利用。
[0055] S200干燥提升處理
[0056] 根據(jù)本實用新型的實施例，將篩選后的有機垃圾經(jīng)螺旋進料器供給至干燥提升塔 中，采用熱解處理得到的煙氣對所述有機垃圾進行干燥提升處理，得到含有煙氣和干燥垃 圾的干燥混合物料。由此，利用熱解處理得到的煙氣對所述有機垃圾進行干燥提升處理，進 一步降低有機垃圾的含水量，促進熱解處理的進行。
[0057] S300分離處理
[0058] 根據(jù)本實用新型的實施例，將含有煙氣和干燥垃圾的干燥混合物料供給至所述第 一旋風分離器中進行分離處理，分離得到煙氣和固體垃圾。由此，去除干燥混合物料中的 煙氣，避免煙氣影響熱解反應。
[0059] S400熱解處理
[0060] 根據(jù)本實用新型的實施例，將所述固體垃圾供給至所述熱解反應器中進行熱解處 理，以便得到熱解油氣和半焦，并將所述熱解處理產(chǎn)生的煙氣供給至所述干燥提升管中。利 用本實用新型實施例的熱解反應器可有效抑制油氣的二次反應，提高焦油產(chǎn)率，并且采用 了蓄熱式無熱載體輻射管加熱技術，無需氣、固熱載體，提高了熱解氣的熱值，同時熱解反 應器兼顧了設備少，易操作，故障率低等優(yōu)點。
[0061] 根據(jù)本實用新型實施例的處理有機垃圾的方法，利用熱解反應器對垃圾進行熱 解，可有效抑制油氣的二次反應，提高焦油產(chǎn)率，并且采用了蓄熱式無熱載體輻射管利用間 壁換熱加熱，無需氣、固熱載體，提高了熱解氣的熱值，同時由于有機垃圾熱解系統(tǒng)可模塊 化組合，該方法適用于不同垃圾處理量，易于工業(yè)化推廣。
[0062] 參考圖8,根據(jù)本實用新型的實施例，該方法進一步包括：
[0063] S500凈化處理
[0064] 根據(jù)本實用新型的實施例，將所述熱解油氣供給至第二旋風分離器進行凈化處 理，以便得到凈化油氣和固體顆粒。由此，利用第二旋風分離器對熱解油氣進行凈化處理， 去除熱解油氣中混入的半焦等固定顆粒和灰塵，防止固定顆粒和灰塵堵塞系統(tǒng)，提高系統(tǒng) 的安全性和穩(wěn)定性，并且后續(xù)分離得到的熱解油和燃氣的純度高，質(zhì)量好。并且，凈化處理 分離得到的半焦進入螺旋進料器，由螺旋進料器輸送進行后續(xù)處理，有效地減少半焦在生 產(chǎn)流程中的損失，提高了半焦的利用率。
[0065] 參考圖8,根據(jù)本實用新型的實施例，該方法進一步包括：
[0066] S600噴淋處理
[0067] 根據(jù)本實用新型的實施例，將所述凈化油氣供給至噴淋塔進行噴淋處理，以便得 到焦油和可燃氣。由此，利用噴淋處理，降低熱解油氣的溫度，使熱解油氣中的焦油等液化， 進而，通過氣液分離，得到焦油和可燃氣。
[0068] 參考圖8,根據(jù)本實用新型的實施例，所述方法進一步包括：
[0069] S700可燃氣儲存
[0070] 將所述可燃氣經(jīng)燃氣引風機供給至燃氣罐進行儲存。由此，利用燃氣引風機將可 燃氣輸送至燃氣罐進行儲存。根據(jù)本實用新型的一些實施例，可燃氣可以輸送至熱解反應 器為熱解處理提供能源，降低熱解對外部能源的依賴，實現(xiàn)能源的充分綜合利用。
[0071] 根據(jù)本實用新型的實施例，該方法進一步包括：
[0072] S800混合干燥破碎
[0073] 利用螺旋出料器將所述半焦供給至混合干燥機，并與煤粉和石灰石進行混合干 燥，得到干燥的混合物料;將所述干燥的混合物料供給至破碎機進行粉碎處理，得到物料粉 末，破碎至200~500wii。由此，在混合干燥機900內(nèi)與煤粉和石灰石混合，得到混合物料，在 混合過程中，煤粉和半焦換熱，煤自身的水分析出干燥，混合物料降溫至80~200度。而石 灰石則可以在氣化時固硫，降低氣化氣中的硫含量，在原料中加入石灰石比高溫氣體脫硫 的成本低，同時在氣化時加入石灰石可以降低灰熔點，降低氣化溫度，提高氣化系統(tǒng)的能量 效率，然后，對混合物料進行破碎處理，得到的物料粉末的粒徑為200~500wii，物料的粒徑 減小，便于后續(xù)的氣化熔融處理，降低氣化熔融處理的溫度和時間。
[0074] 根據(jù)本實用新型的實施例，半焦和煤粉總質(zhì)量與石灰石的質(zhì)量比為(5-200) :1。半 焦和煤粉總質(zhì)量與石灰石的質(zhì)量比可以根據(jù)半焦和煤粉的硫含量以及灰熔點進行調(diào)整。根 據(jù)本實用新型的實施例，氣化氣中硫含量低，氣化氣的品質(zhì)更佳，同時，灰渣熔點低，對氣化 爐的使用壽命和能量效率都是有益的。
[0075] 根據(jù)本實用新型的實施例，煤粉的粒徑為8_12mm。根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例， 煤粉的粒徑為1〇_。由此，便于均勻混合。
[0076] 根據(jù)本實用新型的實施例，石灰石的粒徑為8_12mm。根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施 例，石灰石的粒徑為1 〇_。由此，便于均勻混合。
[0077] S900氣化熔融處理
[0078] 將所述物料粉末供給至氣化熔融爐進行氣化熔融處理，得到氣化氣和熔融灰渣， 其中，所述氣化熔融處理的氣化介質(zhì)為所述垃圾滲濾液和空氣。由此，利用垃圾滲濾濃縮液 和部分空氣作為氣化介質(zhì)，以上述混合物料為原料，進行氣化熔融反應，生產(chǎn)氣化氣和熔融 灰渣。由此，實現(xiàn)廢物的充分利用，有效避免生產(chǎn)廢棄物的產(chǎn)生。根據(jù)本實用新型的實施例， 氣化產(chǎn)生的液態(tài)灰渣由氣化熔融爐底部排出，經(jīng)淬冷成玻璃體后制取肥料、水泥、建筑材料 等廣品。
[0079] 根據(jù)本實用新型的實施例，該方法進一步包括：
[0080] S1000急冷處理
[0081] 將所述熔融灰渣進行急冷處理，得到玻璃體灰渣。由此，通過急冷處理熔融灰渣， 灰渣中重金屬離子含量少，二噁英含量低，并且玻璃體灰渣可用于制備肥料、水泥、建筑材 料等廣品。
[0082] 下面參考具體實施例，對本實用新型進行說明，需要說明的是，這些實施例僅僅是 說明性的，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0083] 實施例1
[0084] 利用本實用新型實施例的有機垃圾熱解系統(tǒng)，以城市垃圾、四川芙蓉煤和石灰石 為原料，進行垃圾處理，其中，有機垃圾熱解系統(tǒng)的結(jié)構如圖6所示，垃圾處理流程如圖9所 述，其中，城市生活垃圾和四川芙蓉煤成分分析如下表所示，垃圾含水量為43%，具體垃圾 處理方法如下：
[0087] 1、城市垃圾進場，進行垃圾預處理，將垃圾中含有的大粒徑渣土、玻璃和金屬等不 易熱解或者不能熱解的物質(zhì)先行剔除。
[0088] 2、將剔除不易熱解物后的垃圾直接送至垃圾堆積場壓縮脫水后送至干燥提升塔 進行干燥處理，得到干燥后的垃圾；
[0089] 3、將干燥后的垃圾輸送至熱解反應器進行熱解處理，得到半焦和熱解油氣，控制 進入輻射管的燃氣和空氣配比及量，控制熱解爐的溫度，保證熱解室內(nèi)溫度為680°C左右， 并控制熱解反應器底部螺旋出料器的轉(zhuǎn)速，使得垃圾平均停留時間為約1.5h，然后經(jīng)底部 出料螺旋排出熱解反應器。
[0090] 4、將半焦、四川芙蓉煤煤和石灰石以比例36.76:52.33:10.91的比例混合制粉，制 得的混合料平均粒徑約為300mi。
[0091 ] 5、將混合料送入氣化熔融爐氣化，氣化劑采用垃圾滲濾液和部分空氣，氣化熔融 爐溫度1300°C，在氣化熔融爐內(nèi)，垃圾炭、煤與氣化劑發(fā)生氣化反應，生產(chǎn)氣化氣和液態(tài)玻 璃體灰渣，液態(tài)灰渣經(jīng)回收貴金屬后建筑用砂。
[0092] 6、熱解爐熱解產(chǎn)生的熱解油氣經(jīng)油氣分離后，得高品質(zhì)熱解焦油，其中，約75 %的 熱解氣進熱解反應器燃燒為熱解處理提供燃料，約25 %的熱解氣和氣化氣經(jīng)混合和初步凈 化后進燃氣輪機燃燒發(fā)電。
[0093] 灰渣分析:急冷熔渣中的二噁英含量為1.3ng-TEQ/kg，Pb浸出毒性值為0.2013mg/ L，Cr浸出毒性值為0.387mg/L，Cd浸出毒性值為0.147mg/L，其余未檢出，符合關于危險廢物 浸出毒性鑒別標準。
[0094] 實施例2
[0095] 利用本實用新型實施例的有機垃圾熱解系統(tǒng)，以城市垃圾、安徽淮南無煙煤和石 灰石為原料，進行垃圾處理，其中，有機垃圾熱解系統(tǒng)的結(jié)構如圖6所示，垃圾處理流程如圖 9所述，其中，城市生活垃圾和四川芙蓉煤成分分析如下表所示，垃圾含水量為51%，具體垃 圾處理方法如下：
[0098] 1、城市垃圾進場，進行垃圾預處理，將垃圾中含有的大粒徑渣土、玻璃和金屬等不 易熱解或者不能熱解的物質(zhì)先行剔除。
[0099] 2、將剔除不易熱解物后的垃圾直接送至垃圾堆積場壓縮脫水后送至干燥提升塔 進行干燥處理，得到干燥后的垃圾；
[0100] 3、將干燥后的垃圾輸送至熱解反應器進行熱解處理，得到半焦和熱解油氣，控制 進入輻射管的燃氣和空氣配比及量，控制熱解爐的溫度，保證熱解室內(nèi)溫度為700°C左右， 并控制熱解反應器底部螺旋出料器的轉(zhuǎn)速，使得垃圾平均停留時間為約l.〇h，然后經(jīng)底部 出料螺旋排出熱解反應器。
[0101 ] 4、將熱解炭、安徽淮南無煙煤、石灰石以比例47.3:42.1:10.6的比例混合制粉，制 得的混合料平均粒徑約為400um〇
[0102] 5、將混合料送入氣化熔融爐氣化，氣化劑采用垃圾滲濾液和部分空氣，氣化熔融 爐溫度1420°C，在氣化熔融爐內(nèi)，垃圾炭和煤發(fā)生氣化反應，生產(chǎn)氣化氣和液體灰渣，液態(tài) 灰渣經(jīng)回收貴金屬后建筑用砂。
[0103] 6、熱解爐熱解產(chǎn)生的熱解油氣經(jīng)油氣分離后，得高品質(zhì)熱解焦油，其中，約80%的 熱解氣進熱解反應器燃燒為熱解處理提供燃料，約20 %的熱解氣和氣化氣經(jīng)混合和初步凈 化后進燃氣輪機燃燒發(fā)電。
[0104] 灰渣分析:急冷熔渣中的二噁英含量為1 ? lng-TEQ/kg，Pb浸出毒性值為0 ? 2375mg/ L，Cr浸出毒性值為0 ? 409mg/L，Cd浸出毒性值為0 ? 185mg/L，Hg浸出毒性值為0 ? 024mg/L，其 余未檢出，符合關于危險廢物浸出毒性鑒別標準。
[0105] 在本說明書的描述中，參考術語"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、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，對上述術語的示意性表 述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構、材料或者特點可以在 任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0106] 盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解： 在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1. 一種有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，包括： 篩選機、螺旋進料器、干燥提升塔，第一旋風分離器，以及熱解反應器，其中，所述篩選 機、所述螺旋進料器、所述干燥提升塔、所述第一旋風分離器和所述熱解反應器依次相連 通， 其中，所述熱解反應器包括： 熱解垃圾入口和半焦出口； 所述熱解垃圾入口位于所述熱解反應器的頂部，且與所述第一旋風分離器的固體垃圾 出口相連； 所述半焦出口位于所述熱解反應器的底部； 蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述熱解反應器的內(nèi)部沿著所述熱解反應器的高 度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管，并且所述蓄熱式 輻射管上的煙氣出口與所述干燥提升塔的煙氣入口相連； 油氣導出管道，所述油氣導出管道的管壁上設置有通孔； 集氣管，所述集氣管包括集氣總管以及與所述集氣總管相連通的集氣支管， 其中，所述集氣總管豎直地設置在所述熱解反應器外部， 所述集氣支管延伸穿過所述熱解反應器的側(cè)壁伸入到所述熱解反應器內(nèi)且與所述油 氣導出管道相連通。2. 根據(jù)權利要求1所述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述集氣支管為多個，并且 沿所述集氣總管的長度方向彼此平行布置。3. 根據(jù)權利要求1所述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣導出管道沿所述反 應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導出管道。4. 根據(jù)權利要求1所述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣導出管道與所述蓄 熱式輻射管平行布置，且所述蓄熱式輻射管各自的左右兩側(cè)對稱設置有兩根油氣導出管 道。5. 根據(jù)權利要求1-所述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣導出管道與鄰近 的所述蓄熱式輻射管的管壁之間的距離為所述油氣導出管道管徑d的1/2-3倍， 任選的，所述油氣導出管道的管壁上設置有多個通孔，任選的，同一層所述油氣導出管 道連通至同一根所述集氣支管。6. 根據(jù)權利要求1所述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括： 第二旋風分離器，所述第二旋風分離器具有熱解油氣混合物入口、凈化油氣出口和固 體顆粒出口，所述熱解油氣混合物入口與所述集氣總管相連。7. 根據(jù)權利要求1所述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括： 螺旋出料器，所述螺旋出料器具有半焦入口和半焦混合物出口，所述半焦入口與所述 半焦出口相連。8. 根據(jù)權利要求6所述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括： 噴淋塔，所述噴淋塔具有凈化油氣入口、焦油出口和可燃氣出口，所述凈化油氣入口與 所述凈化油氣出口相連。9. 根據(jù)權利要求8所述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括： 燃氣引風機，所述燃氣引風機具有燃氣入口和燃氣出口，所述燃氣入口與所述可燃氣 出口相連；以及 燃氣罐，所述燃氣罐具有儲罐燃氣入口和儲罐燃氣出口，所述儲罐燃氣入口與所述燃 氣出口相連。10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的有機垃圾熱解系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括： 混合干燥機，所述混合干燥機具有半焦入口、煤入口、石灰石入口和混合物料出口，所 述半焦入口與所述半焦混合物出口相連； 破碎機，所述破碎機具有混合物料入口和破碎物料出口，所述混合物料入口與所述混 合物料出口相連；以及 氣化熔融爐，所述氣化熔融爐具有氣化熔融物料入口、氣化介質(zhì)入口、氣化氣出口和排 渣口，所述氣化熔融物料入口與所述破碎物料出口相連，所述氣化介質(zhì)入口與所述垃圾滲 濾液出口相連。
【文檔編號】C10B53/00GK205635472SQ201620160678
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】梅磊, 陳水渺, 肖磊, 薛遜, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司