专利名称：把生活垃圾转化成炭质燃料的工艺及设备的制作方法
技术领域：
本发明属化工领域。环保工程或新能源开发技术。
背景技术：
目前国际上盛行把生活垃圾制造成垃圾衍生燃料(即RDF)，以解决污染和实现垃圾能源化利用。各国设计了不同的工艺和设备。本发明结合本国生活垃圾的特点和性质，设计了新的工艺流程并确定了新的产品方向。符合中国国情和中国人用能的习惯。产品便于销售获利，以促进垃圾处理资源化利用和商业化运作。
发明内容
1、生活垃圾处理的工艺流程本设计处理垃圾的工艺流程如
图1所示。生活垃圾由收集车运到处理厂后倒入料仓1中，由皮带输送机2运送给筛分设备3，可在输送机2上进行人工或机械破袋，人工捡除大件或异型物。筛下的细小颗粒以无机物为主送去填坑。筛上物进入风选机4，风机5向风选机4中吹入适量的风，较重的无机物、金属等先下落成为风选产物I，送去填坑。随着风选机容积渐宽，大部分有机物成为风选产物II，风选机内被吹飞最远的塑料薄膜类成为风选产物III，在气化裂解炉12中进行裂解气化处理，产生的气体经冷却器11脱除液体烃得到燃气。风选产物II由输送机7送入料仓8中，由给料机9送入炭化炉10的进料口，有机垃圾在炭化炉10中，在缺氧和600℃左右的温度条件下，迅速失去水分，被干馏为可燃气体、木焦油和炭质燃料。炭化炉中产生的干馏气，大部分在炉内燃烧，向炭化炉提供所需的热能，维持干馏的条件。红热的炭质燃料被推出炭化炉后由水喷头14洒水熄灭，进入粉碎机15，粉碎后由输送机16运至产品堆场。在产品输送过过程中可视情况安装设备选出部分金属。
2、炭质燃料产品国外和国内一些研究单位把生活垃圾制成垃圾衍生燃料(RDF)，而本设计制造的炭质燃料是垃圾衍生燃料RDF的一个新品种，它与之前的RDF有许多不同。炭质燃料在生产中具有高温无害化处理、不产生二次污染、反应不需大量外加能量、能自行进行、产品热能高、生产易行、成本低、产品易加工、通过控制生产条件可以生产出干馏完全的木炭、也可以生产出干馏不完全的类似烟煤的产品、好销售等很多优点，比较符合我国国情和中国人用能的习惯。
3、风选机本发明中用于垃圾处理工艺中的风选机，是一个水平放置的长筒型容器。横截面进风端较小，沿物料运动方向渐大。它可以是圆形，也可以是方形，多种板型材料均可制造。
4、炭化炉本发明中的炭化炉构造如图2所示，炭化炉腔a是一个水平放置、固定不动的圆筒形容器，可以用钢制，也可用非金属耐火材料浇铸或砌铸制成，其内装有一个钢制螺旋推进装置g，由电机h驱动、旋转，推动物料由进料端向出料端运动。电机h是可调速电机。有一个与炉腔a连接相通的进料口f。蓄热保温层d包围炉腔a的外壁并与外壁之间有一个断面为环形的燃烧腔e，燃烧腔e是干馏气与空气混合燃烧的空间。在炭化炉腔a的壁上装有可使干馏气逸出但阻碍固体颗粒的微孔板j，与微孔板j相对应处的蓄热保温层d上开有透气孔k，透气孔k外与大气或燃烧嘴m相通，内与燃烧腔e相通。烟囱c与燃烧腔e相通，烟囱c另一端与引风机b相连。引风机b使用可调速电机。
具体实施办法从生活垃圾中分选出的有机物质通过炭化炉，在隔绝空气的条件下加热，被干馏成炭质燃料产品。同时产出的干馏气、木焦油在炭化炉中燃烧，向炭化炉供热而消耗。
有机物进入炭化炉的进料口f，被螺旋推进装置g推动挤压到炭化炉腔a中，向出料端运动。物料在被螺旋g不断翻动时接触炉腔a的壁，由于受到炭化炉腔a的壁传热，物料升温，水分挥发，在250℃以上时开始发生有机物干馏反应，产生的干馏气和水蒸气从微孔板j逸出，进入燃烧腔e，与从透气孔k进入的空气相遇而燃烧。加热蓄热保温层d和炭化炉腔壁a，使之温度保持在400℃至800℃。
在炭化炉启动或温度不足时，需要外来热源。外来燃气与来自风机18的空气在燃烧嘴19中混合燃烧，通过透气孔k加热炉腔a，此时引风机b关闭；温度过高时，引风机b提高电机转速，引入过剩空气降低炉内燃烧腔e的烟气温度。通过改变引风机b的电机转速，可调节从透气孔k进入到燃烧腔e的过剩空气量，以控制炭化炉燃烧腔e中烟气的温度。
燃烧腔e产生的废烟气通过烟囱c由引风机b排出炉外。
电机h使用的是可调速电机，可以通过调节电机h的转速，从而改变螺旋推进装置g的转速，这样就改变了物料在炭化炉中停留的时间，就可以得到不同干馏程度的产品。
权利要求
1.把生活垃圾转化成炭质燃料的工艺流程。垃圾运到处理场后，由输送机输送给筛分设备，筛除细小颗粒。在输送机上，只进行破袋和捡除大件异型物的简单处理。筛上物给入风选机，鼓风机向风选机鼓入适量的风，风将物料大致分选成无机物为主的重产物、以有机物为主的中间产物和以塑料薄膜为主的轻产物。轻产物用气化裂解的办法制成燃气和液态烃。重产物填坑。以有机物为主的产物用炭化炉在隔绝空气的条件下加热至400℃到800℃，被干馏成干馏气、木焦油和炭质燃料。产出的干馏气和木焦油燃烧加热炭化炉，主要用于维持干馏反应的条件。炭质燃料作商品出售。本文所说的筛分设备，是指旋转的圆筒筛、倾斜放置的振动筛和摇动筛。细小颗粒是指筛孔直径为3mm至30mm的筛下物。无机物是指生活垃圾中炉渣、砂粒、玻璃、陶瓷片、金属等。有机物是指生活垃圾中厨余物、木质、废纸、橡胶、塑料等有机物。
2.把生活垃圾转化成不同干馏程度的炭质燃料，再经调配、成型加工的商品燃料结构。它们是木炭制品类和代煤燃料类。不同干馏程度是指炭质燃料产品中含有0％挥发份到40％挥发份。木炭制品类包括木炭粉、粒、球、椭球和各种木炭棒。代煤燃料类是含有0％挥发分至50％挥发分，外观和性质类似各类煤的系列产品。它们可以是粉状，也可以成粒、块、球和蜂窝状。调配指的是在炭质燃料中，掺入0％至50％的煤。
3.炭化炉结构。圆筒形，长径比大于5的水平放置、固定不动的炉腔，内有一个旋转的螺旋推进器，可把物料从进料端推向出料端，螺旋推进器由电机驱动。炉腔外围有一个蓄热保温层。保温层与炉腔之间有一个断面为圆型的燃烧腔。炉腔外壁装有微孔板，能使炉腔内被干馏物料产生的干馏气逸出而阻碍固体物逸出。蓄热保温层开有透气孔，穿过保温层的烟囱与燃烧腔相通，烟囱的另一端与引风机相联。引风机使用可调速电机。炉腔和微孔板可用金属，也可以用非金属耐火材料制造。蓄热保温层，用粘土和砖砌成，它的内壁断面是圆型，外表面断面形状可以是圆型，也可以是拱型、正梯型。
4.在使用螺旋推料器的炭化炉中，主驱动电机采用可调速电机。利用改变电机转速控制物料在炉中的停留时间，得到不同干馏程度的产品的方法。
5.风选机是一个水平放置的长筒型容器。横截面进风端较小，沿物料运动方向渐大。它的断面可以是圆形，也可以是方形。多种板型材料均可制造。
全文摘要
本发明采用先筛分后风选的简单工艺，把垃圾不太严格地归类为无机物、有机物和塑料薄膜类，将含量最多的有机物部分用炭化炉在隔绝空气条件下加热，干馏成为性质类似于煤的炭质燃料。产生的气体和焦油用于加热炭化炉，而大部分消耗掉。从而达到了生活垃圾的无害化处理。炭质燃料可民用，也可工业利用，有较好的销路。
文档编号B09B3/00GK1952044SQ20061012822
公开日2007年4月25日 申请日期2006年11月17日 优先权日2006年11月17日
发明者杜新国 申请人:杜新国