一种热风加热生活垃圾蒸发水分的方法及其烘干装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及生活垃圾烘干处理领域，特别涉及一种热风加热生活垃圾蒸发水分的方法及其烘干装置，该方法是对生活垃圾持续给热，使生活垃圾的温度保持在100℃-270℃之间，以蒸发掉其中的水分；烘干装置，包括回转窑，所述回转窑的长度方向设置有加热装置。该方法是对生活垃圾持续给热，蒸发掉其中的水分，得到烘干的垃圾能够用于气化制成燃气，解决了将不烘干的垃圾放入气化炉制燃气不能维持正常运行的问题。该烘干装置既利用了回转窑的不断滚动，生活垃圾放入后能够干燥的更为均一；另一方面沿回转窑的长度方向添加了加热装置，使整个回转窑处于持续受热的状态，垃圾在翻滚中不断被加热以蒸发出垃圾中含有的水分，使垃圾逐步被干燥。
【专利说明】一种热风加热生活垃圾蒸发水分的方法及其烘干装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及生活垃圾烘干处理领域，具体而言，涉及一种热风加热生活垃圾蒸发水分的方法及其烘干装置。
【背景技术】
[0002]垃圾含水50%左右，热值按15，即送入的燃气空气量为理论空气量的15%，也就是垃圾所含碳(0总量的约15%在炉膛明火焚烧，产生(?气体放热，为后续还原区提供热量，垃圾所含碳(0总量的约85%成为碳化物半焦(像黑米粒，俗称半焦)，随回转窑的回转流向还原区与(?气体反应生成燃气。由此可知，垃圾在炉内释放热量为1000^4/1? X 15 % = 150^1/^,而含水约50 %即0.5匕，其水蒸发需热量为600^081/1^8^0.51? = 3001^211。水蒸发耗能 3001^211 ?垃圾释放热量 1501^211，因此，直接将不烘干的垃圾放入气化炉制燃气，将不能维持运行。
[0003]申请号为200810229585.9公开了城市生活垃圾干燥预处理方法和装置，该申请中采用单独的干燥机对垃圾进行干燥，但这样增加了操作的成本，并且处理量小，能耗大。
[0004]申请号为200910075330.6公开了利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法，在焚烧垃圾过程中添加了块煤、型煤或焦炭以增加燃烧的热量，但这样产生太多(?废气，应用到制燃气意味着气化失败。同理，采用多送燃烧空气的方式时气化炉维持运行，也会产生太多(?废气。
[0005]1台气化炉可以气化处理生活垃圾10001/(1，其中水分约为500。气化炉排出的燃气若含水蒸气5001/(1，显然无法正常运行。因此，气化炉内不可以烘干垃圾。
[0006]目前，国内外垃圾烘干主要采用两种方式，一种采用的烘干热源?2701，但是，塑料在2701以上温度会溶解，垃圾会形成团，堵塞设备使烘干失败；另一种采用的烘干热源? 2701，常温潮湿的垃圾送入烘干机，会使烘干机的热源迅速降至1001以下，水分无法蒸发，烘干失败。正是因为至今国内外没有垃圾烘干机，所以生活垃圾制燃气屡试屡败。
[0007]有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0008]本发明的第一目的在于提供一种热风加热生活垃圾蒸发水分的方法，对生活垃圾持续给热，使生活垃圾的温度保持在1001 -2701之间，以蒸发掉其中的水分，得到烘干的垃圾，然后用于气化制成燃气，以解决目前将不烘干的垃圾放入气化炉制燃气，不能维持正常运行的问题。
[0009]本发明的第二目的在于提供一种烘干装置，该装置是在回转窑的基础上进行进一步地改进，既利用了回转窑的不断滚动，以使生活垃圾放入后能够干燥的更为均一；另一方面沿回转窑的长度方向添加了加热装置，使整个回转窑处于持续受热的状态，使其内的垃圾在翻滚中不断被加热以蒸发出垃圾中含有的水分，使垃圾逐步被干燥。
[0010]为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案:
[0011]一种热风加热生活垃圾蒸发水分的方法，包括以下步骤:
[0012]对生活垃圾持续给热，使生活垃圾的温度保持在1001 -2701之间，以蒸发掉其中的水分。
[0013]本发明提供的一种热风加热生活垃圾蒸发水分的方法，对生活垃圾持续给热，如在回转窑中加热生活垃圾，沿回转窑长度设置多个加热装置，使垃圾在回转窑的不同部位均能受到加热，从而使生活垃圾在移动到回转窑尾部的时候能够烘干。这样使生活垃圾的温度能够保持在1001以上，以蒸发掉其中的水分，得到烘干的垃圾，然后烘干的垃圾能够用于气化制成燃气，解决了目前将不烘干的垃圾放入气化炉制燃气，不能维持正常运行的问题。
[0014]优选地，按重量百分数计，所述烘干的垃圾的含水量为10%以下。这样烘干的垃圾能够更好的用于气化制成燃气，解决了目前将不烘干的垃圾放入气化炉制燃气，不能维持正常运行的问题。
[0015]优选地，为生活垃圾持续给热的热源是以制燃气的气化炉产生的炉渣为原料。如:在回转窑中加热生活垃圾，回转窑的加热装置是以气化炉制燃气产生的炉渣为原料，加热装置可以为热风炉等。优选地，所述生活垃圾在加热过程中不断翻滚。生活垃圾在加热中不断翻滚，既利于垃圾的均匀加热，也利于垃圾中的水分不断被蒸发出来。
[0016]本发明还提供了实施热风加热生活垃圾蒸发水分的方法的烘干装置，包括回转窑，所述回转窑的长度方向设置有加热装置。
[0017]本发明提供的烘干装置是在回转窑的基础上进行进一步地改进，既利用了回转窑的不断滚动，以使生活垃圾放入后能够干燥的更为均一；另一方面沿回转窑的长度方向添加了加热装置，使整个回转窑处于持续受热的状态，使其内的垃圾在翻滚中不断被加热以蒸发出垃圾中含有的水分，使垃圾逐步被干燥。
[0018]优选地，所述加热装置包括热源和包围在所述回转窑上的软密封受风机构，所述热源与所述软密封受风机构通过管道连接；
[0019]所述软密封受风机构包括隔热层和与所述回转窑线接触的软密封层，所述软密封受风机构与所述回转窑之间有空隙，用于通入所述热源提供的热气。
[0020]热源提供热量，提供的热量经管道输送到软密封受风机构，软密封受风机构可以设置为沿回转窑周向包裹，或部分覆盖回转窑；回转窑转动，软密封受风机构不随回转窑的转动而转动，软密封受风机构通过支架固定，软密封受风机构与回转窑为线接触，在高温下能够密封气体，软密封受风机构与回转窑之间有空隙，用于通入热源提供的热气。
[0021]其中，热源可以为热风炉、换热器等设备，也可以为回收的热量，如用于焚烧垃圾的气化炉产生的热气等；也可以为几种装置一起使用。优选地，加热装置的热源包括热风炉。若是选用热风炉，热风炉以制燃气的气化炉产生的炉渣为原料；此外，热风炉排出的烟气低于2601，输送到回转窑的炉膛，其中的烟尘成为垃圾的一部分，废气与垃圾蒸发出的水蒸气一道，经管道流向冷却器。这样既回收了热风炉的热量，又省略掉单独处理其产生的烟气。若是热风炉产生的热量不能满足需要，还可以添加换热器或是其他的加热装置同时给受风机构输送热量。
[0022]在1个大气压下将201的水11?加热成为水蒸气，需要消耗热能594.53^1 (1^水的汽化热)水加热到1001，每加热增加要消耗热能11^1(这是1匕水的比热)。1丨垃圾含水量按照50%计算，烘干至含水率10%，比热要按照加热5001?水计算，而汽化热按照4001?水计算。垃圾平均温度按照201计算。则:烘干1〖垃圾需要消耗热能:(80^081/^?^ 5001^^+594.53^081/1^?X4001^?) +70004(^1/1^^^= 401? 标煤。本发明中不用煤做热源，而是烧气化炉排出的炉渣作为原料提供热源。
[0023]气化炉制燃气的燃烧与明火燃烧的炉渣的含碳量不同，明火燃烧属于富氧充分燃烧，属于氧化气氛，炉内发生002 = (?，明火燃烧后的炉渣的含碳量非常小，约为3-5% ；气化炉要产出燃气，炉内需要在还原性气氛下进行，碳(0无法与氧气((?)反应，碳只能与二氧化碳反应也就是在缺氧的气氛下进行，发生的反应为0(? = 200,属于还原反应，这个反应存在饱和度问题，也就是在炉渣含碳量24%、燃气含(?也是24%时达到平衡(不再反应)，因此，从气化炉排出的炉渣含碳量为24%。气化炉排出的炉渣用于热风炉燃烧，产生的热量转换为热风烘干垃圾，全面的利用了残留的能源，使烘干垃圾与制燃气形成完整的供应链，该供应链更为环保。
[0024]如:为了更好的防止热气中热量的散发，软密封受风机构可以设置为四层，如图2所示，从上至下依次为第一耐热钢层8、耐磨网层9、软复合材料层10和第二耐热钢层11，其中，软复合材料层采用高耐磨的软质材料，如:高耐磨橡胶、高耐磨材料等，软复合材料层与回转窑线接触。这种结构的软密封受风机构易于固定，并结实耐用。
[0025]优选地，回转窑为卧式安装，安装的斜度为2-6%。这样安装后，将垃圾放入回转窑的窑头，随回转窑的回转，垃圾从窑头向窑尾移动，垃圾也随回转窑的转动而不断翻滚，垃圾在往窑尾移动的过程中不断被加热，如由窑头加热至401，在往窑尾移动的过程中逐步加热至601、801、1001、1201等，从而被不断烘干，通过调整回转窑的加热装置的温度，使垃圾到达窑尾时，垃圾被烘干。
[0026]经验证，使用的回转窑的长度为6-45%回转窑的直径为1-5%在回转窑的长度方向每隔3-?设置一个加热装置，热气的温度不大于2701，能很好的实现垃圾到达窑尾时被烘干，并且温度不大于2701，被加热的垃圾中的塑料不会成团，从而不会造成堵塞设备的现象。优选地，所述回转窑的长度为6-45%所述回转窑的直径为1-5%所述回转窑的长度方向每隔3-?设置一个加热装置，所述热气的温度不大于2701。
[0027]根据回转窑的长度和直径，调整不同的热气温度以使垃圾被烘干。进一步地，所述热气的温度为150-2701。
[0028]优选地，所述热源与所述软密封受风机构之间设置有引风机，所述软密封层覆盖的回转窑部位设置有多个通孔。引风机将热风不断引入到软密封受风机构与回转窑之间，回转窑上设置多个通孔，从而使热风不断吹入到回转窑内，使回转窑内的垃圾在不断翻滚中受热气吹动，显著的加快了垃圾的干燥速度。
[0029]优选地，所述回转窑内设置有扬料装置，所述扬料装置为沿所述回转窑内壁设置有多个扬料斗。垃圾随回转窑的转动而翻滚，扬料装置更好的将回转窑的垃圾进行了分散，扬料斗不断将垃圾提起又扬落，软密封受风机构送入的热风逐步地梯级受热而蒸发出水蒸气，垃圾被更快速的烘干。
[0030]优选地，所述烘干装置还包括通过管道依次连接的冷却器、气液分离器和臭气分解箱。
[0031]回转窑蒸发的水汽以及废气通过管道先通入冷却器，冷却后的水汽和废气通入气液分离器，气液分离器分离出气体和液体，液体经简单处理即可达标排放，分离出的气体含有臭味，臭气包括:氨(順3)、三甲胺(4?⑷、硫化氢(昭)、甲硫醇((--、甲硫醚(仏职)，除甲硫醚的沸点37.31外，其余最高7.6。匕就沸腾，它们随水蒸气蒸发，经冷却器后再经过气液分离器分离得到，分离出的气体泵入臭气分解箱，臭味转化为生物菌的营养物质，臭味零排放。整个处理过程中无垃圾渗浙液的排放。
[0032]该过程中臭气分解箱使用市售的去除臭味的臭气分解箱即可，可使用除臭剂，或是生物菌分解箱，或是植物液除臭等，如:购买自扬州森源伟业废臭气净化设备制造有限公司的生物菌分解箱，25秒钟即可达标排空气体。
[0033]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0034](1)通过给予生活垃圾持续给热的方式，使生活垃圾不断被加热，垃圾含有的水分被不断蒸发出来，垃圾被烘干，很好的解决了现有因为垃圾不能烘干或是因温度过高堵塞设备的问题；
[0035](2)回转窑为卧式安装，安装的斜度为2-6%，将垃圾放入回转窑的窑头，随回转窑的回转，垃圾从窑头向窑尾移动，垃圾也随回转窑的转动而不断翻滚，垃圾在往窑尾移动的过程中不断被加热，蒸发出其中的水分，从而被不断烘干，通过调整回转窑的加热装置的温度，使垃圾到达窑尾时，垃圾被烘干；
[0036](3)在回转窑上添加软密封受风机构，很好的收集热量，使回转窑在转动过程中，垃圾被不断加热，并且软密封受风机构覆盖的回转窑上设置有多个通孔，从而使热风不断吹入到回转窑内，使回转窑内的垃圾在不断翻滚中受热气吹动，显著的加快了垃圾的干燥速度；
[0037](4)回转窑内设置有扬料装置，垃圾在随回转窑的转动而翻滚时被扬料装置更好的进行分散，进一步加快了垃圾的烘干速度；
[0038](5)烘干装置还包括通过管道依次连接的冷却器、气液分离器和臭气分解箱，整个处理过程中无垃圾渗浙液和污染物的排放；
[0039](6)加热装置的热源包括热风炉，热风炉以制燃气的气化炉产生的炉渣为原料，很好的利用了制燃气产生的炉渣，使烘干垃圾与制燃气形成完整的供应链，该供应链更为环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0041]图1为本发明实施例1提供的热风加热生活垃圾蒸发水分的方法的烘干装置的示意图；
[0042]图2为本发明提供的软密封受风机构的剖面示意图。
[0043]附图标记:1、窑头；2、软密封受风机构；3、支架；4、热风炉；5、冷却器；6、气液分离器；7、生物菌分解箱；8、第一耐热钢层；9、耐磨网层；10、软复合材料层；11、第二耐热钢层。
【具体实施方式】
[0044]下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售获得的常规产品。
[0045]实施例1
[0046]如图1所示，卧式安装回转窑，安装的斜度为2%，选用的回转窑的长度为6111，直径为加，回转窑的长度方向每隔30设置一个加热装置；
[0047]加热装置包括热风炉4和包围在所述回转窑上的软密封受风机构2，软密封受风机构2包括隔热层和与回转窑线接触的软密封层，软密封受风机构2沿回转窑周向包裹，并与回转窑之间留有空隙，支架3用于固定软密封受风机构2，热风炉4以制燃气的气化炉产生的炉渣为原料，提供的热气经引风机通过管道通入软密封受风机构2，软密封受风机构2覆盖的回转窑部位设置有多个通孔，热风吹入回转窑内，其中，热气的温度250-2701，热风炉产生的烟气通过管道通入回转窑内，回转窑内壁设置有多个扬料斗；
[0048]破碎分拣后的生活垃圾输送到窑头1由输送机等喂料装置送入回转窑内，随回转窑的回转，垃圾从窑头向窑尾移动，回转窑内壁上设置的多个扬料斗将垃圾提起又扬落，被软密封受风机构2送入的热风逐步地梯级受热而蒸发出水蒸气，垃圾被烘干；
[0049]回转窑蒸发的水汽以及废气通过管道先通入冷却器5，冷却后的水汽和废气通入气液分离器6，气液分离器6分离出气体和液体，液体经简单处理即可达标排放，分离出的气体泵入购买自扬州森源伟业废臭气净化设备制造有限公司的生物菌分解箱7，臭味转化为生物菌的营养物质，25秒钟即可达标排空气体，臭味零排放；
[0050]整个处理过程中无垃圾渗浙液的排放，烘干的垃圾可直接用于制备燃气。
[0051]实施例2
[0052]卧式安装回转窑，安装的斜度为4%，选用的回转窑的长度为20111，直径为5%回转窑的长度方向每隔細设置一个加热装置；
[0053]加热装置包括热风炉、换热器和包裹在回转窑上的软密封受风机构，软密封受风机构包括隔热层和与回转窑线接触的软密封层，软密封层沿回转窑周向包裹，并与回转窑之间留有空隙，热风炉以制燃气的气化炉产生的炉渣为原料，热风炉和换热器产生的热气经引风机通过管道通入软密封受风机构，软密封受风机构覆盖的回转窑部位设置有多个通孔，热风吹入回转窑内，其中，热气的温度为200-2501，热风炉产生的烟气通过管道通入回转窑内，回转窑内壁设置有多个扬料斗；
[0054]破碎分拣后的生活垃圾输送到窑头由输送机等喂料装置送入回转窑内，随回转窑的回转，垃圾从窑头向窑尾移动，回转窑内壁上设置的多个扬料斗将垃圾提起又扬落，被软密封受风机构送入的热风逐步地梯级受热而蒸发出水蒸气，垃圾被烘干；
[0055]回转窑蒸发的水汽以及废气通过管道先通入冷却器，冷却后的水汽和废气通入气液分离器，气液分离器分离出气体和液体，液体经简单处理即可达标排放，分离出的气体泵入购买自扬州森源伟业废臭气净化设备制造有限公司的生物菌分解箱，臭味转化为生物菌的营养物质，25秒钟即可达标排空气体，臭味零排放；
[0056]整个处理过程中无垃圾渗浙液的排放，烘干的垃圾可直接用于制备燃气。
[0057]实施例3
[0058]卧式安装回转窑，安装的斜度为6 %，选用的回转窑的长度为45111，直径为3%回转窑的长度方向每隔30设置一个加热装置；
[0059]加热装置包括热风炉和包围在所述回转窑上的软密封受风机构，软密封受风机构包括隔热层和与回转窑线接触的软密封层，软密封层沿回转窑周向包裹，并与回转窑之间留有空隙，热风炉以制燃气的气化炉产生的炉渣为原料，提供的热气经引风机通过管道通入软密封受风机构，软密封受风机构覆盖的回转窑部位设置有多个通孔，热风吹入回转窑内，其中，热气的温度150-2001，热风炉产生的烟气通过管道通入回转窑内，回转窑内壁设置有多个扬料斗；
[0060]破碎分拣后的生活垃圾输送到窑头由输送机等喂料装置送入回转窑内，随回转窑的回转，垃圾从窑头向窑尾移动，回转窑内壁上设置的多个扬料斗将垃圾提起又扬落，被软密封受风机构送入的热风逐步地梯级受热而蒸发出水蒸气，垃圾被烘干；
[0061]回转窑蒸发的水汽以及废气通过管道先通入冷却器，冷却后的水汽和废气通入气液分离器，气液分离器分离出气体和液体，液体经简单处理即可达标排放，分离出的气体泵入购买自扬州森源伟业废臭气净化设备制造有限公司的生物菌分解箱，臭味转化为生物菌的营养物质，25秒钟即可达标排空气体，臭味零排放；
[0062]整个处理过程中无垃圾渗浙液的排放，烘干的垃圾可直接用于制备燃气。
[0063]以上实施例提供的热风加热生活垃圾蒸发水分的方法通过给予生活垃圾持续给热的方式，使生活垃圾不断被加热，垃圾含有的水分被不断蒸发出来，垃圾被烘干，很好的解决了现有因为垃圾不能烘干或是因温度过高堵塞设备的问题。具体的烘干装置包括回转窑、加热装置、冷却器、气液分离器和臭气分解箱。将回转窑卧式安装，安装的斜度为2-6%，将垃圾放入回转窑的窑头，随回转窑的回转，垃圾从窑头向窑尾移动，垃圾也随回转窑的转动而不断翻滚，垃圾在往窑尾移动的过程中不断被加热装置加热，蒸发出其中的水分，从而被不断烘干，通过调整回转窑的加热装置的温度，使垃圾到达窑尾时，垃圾被烘干。其中，在回转窑上添加软密封受风机构，能够很好的收集热量，使回转窑在转动过程中，垃圾被不断加热，并且软密封受风机构覆盖的回转窑上设置有多个通孔，从而使热风不断吹入到回转窑内，使回转窑内的垃圾在不断翻滚中受热气吹动，显著的加快了垃圾的干燥速度；此外，回转窑内设置有扬料装置，垃圾在随回转窑的转动而翻滚时被扬料装置更好的进行分散，进一步加快了垃圾的烘干速度。本发明提供的烘干装置在整个处理过程中无垃圾渗浙液和污染物的排放，安全无污染。
[0064]尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
【权利要求】
1.一种热风加热生活垃圾蒸发水分的方法，其特征在于，包括以下步骤: 对生活垃圾持续给热，使生活垃圾的温度保持在100°c -270°c之间，以蒸发掉其中的水分。
2.根据权利要求1所述的热风加热生活垃圾蒸发水分的方法，其特征在于，所述生活垃圾在加热过程中不断翻滚。
3.一种根据权利要求1-2任一项所述的热风加热生活垃圾蒸发水分的方法的烘干装置，其特征在于，包括回转窑，所述回转窑的长度方向设置有加热装置。
4.根据权利要求3所述的烘干装置，其特征在于，所述加热装置包括热源和包围在所述回转窑上的软密封受风机构，所述热源与所述软密封受风机构通过管道连接； 所述软密封受风机构包括隔热层和与所述回转窑线接触的软密封层，所述软密封受风机构与所述回转窑之间有空隙，用于通入所述热源提供的热气。
5.根据权利要求4所述的烘干装置，其特征在于，回转窑为卧式安装，安装的斜度为2-6%。
6.根据权利要求5所述的烘干装置，其特征在于，所述回转窑的长度为6-45m，所述回转窑的直径为l-5m，所述回转窑的长度方向每隔3-4m设置一个加热装置，所述热气的温度不大于270°C。
7.根据权利要求6所述的烘干装置，其特征在于，所述热气的温度为150-270°C。
8.根据权利要求4-7任一项所述的烘干装置，其特征在于，所述热源与所述软密封受风机构之间设置有引风机，所述软密封层覆盖的回转窑部位设置有多个通孔。
9.根据权利要求3所述的烘干装置，其特征在于，所述回转窑内设置有扬料装置，所述扬料装置为沿所述回转窑内壁设置有多个扬料斗。
10.根据权利要求3所述的烘干装置，其特征在于，所述烘干装置还包括通过管道依次连接的冷却器、气液分离器和臭气分解箱。
【文档编号】F26B21/00GK104344689SQ201410548253
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】史金麟, 殷梅芳, 史惠元 申请人:史金麟, 殷梅芳, 史惠元