一种利用菲涅尔式太阳能进行可燃垃圾低氧热解处理的装置的制作方法

本发明涉及一种可燃垃圾低氧热解装置，特别涉及利用菲涅尔式太阳能提供热解所需反应热。

背景技术：

我国经济的发展，对垃圾无害化处理，特别是可燃垃圾无害化处理技术提出低能耗、低排放的要求。填埋、堆肥、焚烧是生活垃圾处理的三种主要方式。其中垃圾焚烧是一种可持续使用的处理方法。现有垃圾焚烧技术一般选择使用炉排炉或者循环流化床炉。这类设备在使用的过程中具有投资大、运行成本高等特点，由于是过氧燃烧，燃烧过程中易生成各种硫氧化物、氮氧化物等污染物，且烟气中含有较多的飞灰，易对整个环境造成二次污染。

利用太阳能这种清洁能源，为可燃垃圾热解提供反应热量，是一种缺氧或低氧热解技术，可以降低各种氧化物的生成量，并减少飞灰排放量，成为城镇生活垃圾处理的一种重要技术。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有富氧垃圾焚烧燃烧产物中存在硫氧化物、氮氧化物、飞灰等二次污染物的问题，提出一种利用菲涅尔式太阳能实现可燃垃圾低氧热解的装置。即利用垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、可燃气。

为实现所述的发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用菲涅尔式太阳能进行可燃垃圾低氧热解处理的装置，包括：由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜、太阳能真空热解管、输送垃圾的绞龙、二次反射罩、热解产物分离器、热解气体引出管路及热解固体引出管路。所述的由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜和二次反射罩，以太阳能真空热解管为焦线布置，将太阳能聚焦到太阳能真空热解管上。绞龙位于太阳能真空热解管的入口，热解产物分离器通过连接管道连接到太阳能真空热解管的出口。热解气体引出管和热解固体引出管分别连接到热解产物分离器的顶部和底部。

生活垃圾经过分类后，可燃垃圾通过绞龙送入太阳能真空热解管。在输送过程中，垃圾被绞龙压缩，在太阳能真空热解管中形成低氧气氛。由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜可以实现俯仰跟踪太阳，反射太阳光，集中聚焦到太阳能真空热解管的下半部分，部分太阳光经过二次反射罩从太阳能真空热解管上半部分聚焦，提供垃圾热解所需热量，形成气态产物和固态产物，经过管路输送到热解产物分离器中进行气固分离。气态产物通过热解气体引出管进行回收利用。固态产物通过热解固体引出管引出，进行填埋处理。本发明具有以下特征：

1、利用由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜和二次反射罩实现太阳光的聚焦，为可燃垃圾热解提供反应热量。

2、太阳能真空热解管内部金属管与外部玻璃管形成的真空夹层，可以减小太阳能真空热解管的散热损失。

3、太阳能真空热解管内的可燃垃圾热解处于低氧气氛下进行热解，降低硫氧化物、氮氧化物产物的生成，实现垃圾无害化处理。

4、常温垃圾通过绞龙实现压缩和排空后，送到太阳能真空热解管。垃圾热解后的高温产物利用热解产物分离器实现气固分离。

附图说明

图1为本发明的结构组成示意图，图中：1太阳，2由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜，3太阳能真空热解管，4绞龙，5二次反射罩，6热解产物分离器，7热解气体引出管路，8热解固体引出管路；

图2a太阳能真空热解管结构正视图；图2b太阳能真空热解管结构侧视图，图中，a不锈钢管b玻璃罩c真空夹层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

如图1所示，本发明利用菲涅尔式太阳能进行可燃垃圾低氧热解处理的装置，包括：

由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜2，所述的地面支架支撑的抛物面由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜可实现俯仰跟踪太阳光的功能，起到反射太阳光到悬空布置的太阳能真空热解管3下半部分进行集中聚焦的作用。

太阳能真空热解管3，所述的太阳能真空热解管3布置在抛物面由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜的焦线上，接收来自反射镜聚焦的太阳辐射。为垃圾的低氧热解提供热量。太阳能真空热解管结构如图2所示：透光玻璃罩b套装在不锈钢管a外，两者呈同心圆环布置，两者之间的夹层c抽真空，以减小不锈钢管a的散热损失。垃圾在不锈钢管a内进行热解反应。

二次反射罩5将太阳光反射到太阳能真空热解管3上半部分进行聚焦的作用，为垃圾的低氧热解提供热量。

绞龙4，所述的绞龙4布置在太阳能真空热解管入口，起到压缩垃圾和排空垃圾中空气，输送垃圾进入太阳能真空热解管的作用。

热解产物分离器6，所述的热解产物分离器6布置在太阳能真空热解管的出口。作用是将太阳能真空热解管3中产生的热解产物进行气固分离。

热解气体引出管路6，所述的热解气体引出管路7布置在热解产物分离器6的顶部，作用是将热解产物分离器6中的气态产物引出。

热解固体引出管路8，所述的热解固体引出管路8布置在热解产物分离器6的底部，作用是将热解产物分离器6中的固体产物引出。

本发明的工作过程如下：

生活垃圾经过分类后，分离出来的可燃垃圾通过绞龙4实现垃圾压缩和空气排空，营造低氧热解气氛。同时将垃圾送入太阳能真空热解管3中。由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜2和二次反射罩5反射太阳光，集中聚焦到太阳能真空热解管3中，提供垃圾热解所需热量，形成气态产物和固态热解产物。热解后气固混合物经过连接管路5输送到太阳能真空热解管3出口处的热解产物分离器6中进行气固分离。气态产物通过热解气体引出管路7进行回收利用。固态产物通过热解固体引出管路8引出，进行填埋处理。

技术特征：

技术总结
一种利用菲涅尔式太阳能进行可燃垃圾低氧热解处理的装置，是利用垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、可燃气。装置通过由支架固定在地面可实现单轴跟踪太阳的反射镜(2)反射太阳(1)的部分太阳光到太阳能真空热解管(3)上，加热由绞龙(4)送入太阳能真空热解管(3)中的垃圾，实现垃圾的低氧高温热解，垃圾产物沿管路(5)送入热解产物分离器(6)中进行气固分离。热解气体产物由气体引出管路(7)引出，热解固体产物由固体引出管路(8)引出。

技术研发人员：李钧;王彦杰;王志峰
受保护的技术使用者：中国科学院电工研究所
技术研发日：2018.05.29
技术公布日：2018.12.07