一种生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统及其处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及环保领域，尤其涉及生活垃圾处理领域。
【背景技术】
[0002]生活垃圾由于排出量大，成分复杂多样，且具有污染性、资源性和社会性，需要无害化、资源化、减量化和社会化处理，如不能妥善处理，就会污染环境，影响环境卫生，浪费资源，破坏生产生活安全，破坏社会和谐。生活垃圾处理就是要把生活垃圾迅速清除，并进行无害化处理，最后加以合理的利用。
[0003]当今广泛应用的生活垃圾处理方法主要有:
[0004]1、填埋:生活垃圾填埋占地面积大，据不完全统计，我国生活垃圾填埋占用的土地面积已超过5万平方公里，填埋后生活垃圾长期不能完全分解，生活垃圾中的可回收利用的资源被完全浪费，并且极易繁殖致病菌、病毒和其他有害生物，尤其是生活垃圾渗滤液对土壤和地下水源造成严重污染，且生活垃圾填埋场周围存在严重的空气污染，生活垃圾填埋会产生大量的易燃易爆气体，所以填埋由于土地的限制、温室气体排放和地下水污染等问题，不是一种可持续的发展方向。
[0005]2、焚烧发电:虽能发电或供热，但投资大、运行成本高，由于我国生活垃圾未分类、热值低、含水量大，因此需添加助燃剂，如煤或油等，另外，生活垃圾焚烧还会产生强致癌物质二噁英、苯并芘等，严重污染空气和影响公众的健康，所以生活垃圾焚烧发电目前由于未分类、热值低等原因出现一系列的问题，在我国受到公众的抵制。
[0006]3、堆肥处理:处理周期长、占地面积大、没有系统处理二次污染的技术，并且堆肥过程中会不断产生硫化氢、吲哚、醛、酮类共200多种产生恶臭物质，其中含致癌物质有20多种，严重污染大气和环境，因此存在技术障碍和残余物出路等双重问题，目前未有突破性的进展，难以大规模推广。
[0007]4、其他处理方法:非焚烧法处理技术，如热解气化等。
[0008]I)处理工艺单一、设备不完整，缺乏系统化的示范性工程;关键技术模块缺位，处理对象受限制。
[0009]2)固体中含重金属和盐份难以再利用，气体成分多变，难以有稳定的处理技术，存在渗滤液的处理问题，使系统复杂化。
[0010]3)综合处理工艺的环保性、质量稳定性、生态安全性等测试结果差。
[0011]综上，现有生活垃圾处理方法存在处理周期长、二次污染严重、浪费生活垃圾中的资源等各种问题，因此急需一种安全、高效、生态化、无二次污染的生活垃圾处理和处置的设备模块系统技术，彻底解决生活垃圾存在的问题和隐患。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统及其处理工艺。
[0013]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0014]—种生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统，包括依次连通的垃圾输送平台、裂解燃烧一体炉、碱水洗涤器、等离子烟气处理器、高功率窄脉冲废气处理器、异味深度处理器、除尘器及引风机，所述裂解燃烧一体炉由裂解炉与燃烧炉组成，所述裂解炉的炉顶设有垃圾投放口及裂解气出口，裂解气出口与所述燃烧炉的进气口相连接，炉底设有排放炭渣的炉排装置，炉壁为内层导热、外层保温且内外层间具有中空腔的双层结构，所述燃烧炉至少含有两级燃烧室，各级燃烧室均设有独立的补氧及助燃装置，各级燃烧室的气体出口均设有气旋板，最末级燃烧室中的尾气出口通过余热回收管道与所述裂解炉的外层炉壁连接从而与所述中空腔相贯通，所述裂解炉的外层炉壁上设有与碱水洗涤器的进气口相连接的气体出口，所述碱水洗涤器的进气口与出气口之间设有喷淋装置，所述等离子烟气处理器的进气口与出气口之间设有蜂窝式等离子电离装置，所述高功率窄脉冲废气处理器的进气口与出气口之间设有脉冲电晕反应器，所述异味深度处理器中设有高能氧水制造及雾化装置。
[0015]优选地，生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统还包括炭渣回收系统，所述炭渣回收系统依次由炭渣筛分系统及路面砖烧结系统组成。
[0016]优选地，生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统还包括水循环系统，所述水循环系统的入水口与出水口分别与所述碱水洗涤液的出水口及喷淋装置相连接，所述水循环系统依次设有污水过滤装置及碱液配置装置。
[0017]一种利用上述生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统进行垃圾裂解净化处理的工艺包括以下步骤:
[0018]S1、投料:由垃圾输送平台将垃圾(含水量< 50%，热值2 3500Kcal/kg)输送至裂解炉内；
[0019]S2、裂解:对垃圾进行热裂解产生一氧化碳及气态烃类等可燃裂解气，热裂解温度500°C-600°C ；
[0020]S3、燃烧裂解气:将裂解炉所产生的裂解气依次通入燃烧炉的多级燃烧室中进行燃烧，裂解气在各级燃烧室中的停留时间均大于2s，最末级燃烧室的燃烧温度大于850°C，燃烧后的高温尾气通过余热回收管道回馈到步骤S2中的裂解炉中与生活垃圾进行热交换以作为生活垃圾继续裂解碳化的热源；
[0021]S4、碱水洗涤去除粉尘及酸性物质:将裂解炉热交换后带有余热的烟气(350-500°C)通入碱水洗涤器(碱水PH2 12)中进行洗涤，在碱水的覆盖喷淋作用下烟气急冷降温至100-160°C，烟气中的粉尘随喷淋水雾骤冷并发生沉降，烟气中的酸性气体被碱水中和；
[0022]S5、电离烟气去除粉尘与焦油:将烟气通入等离子烟气处理器对烟气进行等离子电离，使烟气中的粉尘、焦油等以大量正负带电粒子和中性粒子的形式存在，在库伦力的作用下烟气中的带正电荷粒子吸附并沉降于电离设备的阴极，带负电荷粒子吸附并沉降于电离设备的阳极；
[0023]S6、破坏烟气中有害物质的化学键促使其分解、氧化及重组:将烟气通入高功率窄脉冲废气处理器中，强大的电流在微秒级的脉冲时间向发电通道涌入直接对有害物质释放高能量进行轰击，打破有害物质的化学键使其直接分解成单质原子或无害分子，同时电流放电辐射出强紫外线并产生高能电子，高能电子与烟气碰撞产生大量的自由基和活性粒子，这些高能分子、自由基及活性粒子在紫外线的催化作用下与废气中有机物质快速反应生成CO2等；
[0024]S7、氧化并去除烟气中的恶臭物质:烟气进入异味深度处理器后，由于截面急剧增大、风速下降，废气中粒径大的尘粒(颗粒物)重力作用下沉降;废气中粒径小的尘粒高压雾化系统中穿行而与水雾结合形成表层带负电、内层带正电的微小水滴，较重的水滴内层则在重力作用下沉，带负电的水滴表层和空气中的原子或分子结合形成大量的负离子，负离子包覆粒径小的尘粒及部分有机物质后沉降，同时废气中有机物质与高能氧水相结合而被氧化分解；
[0025]S8、过滤烟气:使用除尘器对可能再次生成的粉尘进行过滤；
[0026]S9、高空排放:使用引风机将处理后接近空气质量的尾气引入高空排放。
[0027]优选地，S2所述的裂解工艺中对裂解炉加热以达到热裂解温度(500°C_600°C)过程中的温升速率大于10°C/s，并加入镍基催化剂。
[0028]优选地，步骤S2中裂解后排出的炭渣经炭渣筛分系统筛分，其中的有机炭粉作为缓释肥的原材料，金属物质回收利用，陶瓷及玻璃等物质经破碎回收系统破碎与其它炭渣一起作为烧结路面砖的原料。
[0029]优选地，步骤S4中碱水洗涤液将高温废气急冷后碱水溶液带有了大量的热量，碱水溶液与热交换器交换后碱水中的热量被带走从而为碱水洗涤器提供源源不断的室温水，其所交换产生的热水供作工业或居民使用。
[0030]优选地，步骤S6中烟气在高功率窄脉冲废气处理器中的停留时间大于6S，高功率窄脉冲废气处理器的电压2 60KV，电流2 250A。
[0031]采用上述技术方案后，本发明与【背景技术】相比，具有如下优点:
[0032]1、生活垃圾处理过程中仅在初始阶段需要添加少量辅助燃料，后续热能能够自给自