本实用新型属于生活垃圾无害化资源化技术领域，尤其涉及一种生活垃圾无害化、资源化处理装置。
背景技术：
当今中国，有超过三分之一的城市深陷垃圾围城的困局。目前国内外普遍运用高温垃圾焚烧技术来处理垃圾，这不仅会使垃圾中蕴含的大量的可回收利用的碳源浪费，而且有毒有害气体、温室气体(二氧化碳和甲烷)及重金属化合物的排放也会造成环境污染。过去两年中国有多个城市发生过居民反对修建垃圾焚烧厂事件。
围绕更加环保地处理、利用垃圾和二氧化碳，实现变废为宝，此装置应运而生。
技术实现要素：
本实用新型要解决的问题是提供一种生活垃圾无害化、资源化处理装置，实现将生活垃圾无害化、资源化处理，适用于小到公斤级别、大到吨级级别的垃圾处理需求。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
生活垃圾无害化、资源化处理装置，包括生活垃圾催化气化单元、气体处理单元、气体合成反应单元和蒸汽单元；其中，
生活垃圾催化气化单元包括进料装置、三级加料装置、流化床反应器、旋风分离装置和灰斗；其中，
三级加料装置包括自上而下依次设置的第一加料装置、第二加料装置和第三加料装置，第三加料装置底部设置螺旋进料装置；
流化床反应器的周向上设置有第一加热套，该流化床反应器的底部与螺旋进料装置连接；
旋风分离装置包括1#旋风分离器和2#旋风分离器，且1#旋风分离器的周向上设置有第二加热套，2#旋风分离器的周向上设置有第三加热套，1#旋风分离器进气端同流化床反应器顶端连接，底部通过U阀连接流化床反应器底部，出气端连接2#旋风分离器进气端，2#旋风分离器底部连接灰斗，出气端连接第一冷凝器进口端，第一冷凝器出口端连接第一分水罐；
气体处理单元包括第一增压机、第二缓冲罐、第一气体预热炉、脱硫塔、第二蒸汽过热炉、水煤气变换反应器、第二冷凝器、第二分水罐、干燥塔和第三缓冲罐；脱硫塔的周向上设置有第五加热套，水煤气变换反应器的周向上设置有第六加热套，第一增压机入口端连接第一分水罐的排放端，出口端连接第二缓冲罐的入口端，第二缓冲罐出口端连接第一气体预热炉入口端，第一气体预热炉出口端连接脱硫塔的进气口，脱硫塔的出气口和第二蒸汽过热炉出口均连接至水煤气变换反应器入口端，水煤气变换反应器出口端依次连接第二冷凝器、第二分水罐、干燥塔和第三缓冲罐；
气体合成单元包括第二增压机、第四缓冲罐、第二气体预热炉、合成反应器、第三冷凝器、第三分离罐、尾气气体流量计和焚烧炉；合成反应器的周向上设置有第八加热套；
第二增压机入口端连接至第三缓冲罐底部，第二增压机的出口端与第四缓冲罐的罐体中向下部位相连通，第四缓冲罐顶部和第二气体预热炉入口连接，第二气体预热炉的出口和合成反应器的顶部连接，合成反应器底部和第三冷凝器顶部连接，第三冷凝器和第三分离罐顶部连接，尾气气体流量计入口连接第三分离罐的罐体中向上部位，尾气气体流量计出口连接焚烧炉；
蒸汽单元包括压缩机、水蒸汽发生器和第一缓冲罐；第一缓冲罐的周向上设置有第四加热套，水蒸汽发生器的出口连接第一缓冲罐进口，第一缓冲罐出口和压缩机出口合并后通过第一蒸汽过热炉连接至流化床反应器的底部，并通过第七加热套连接至第二蒸汽过热炉入口。
本实用新型进一步的改进在于，生活垃圾催化气化单元还包括用于给三级加料装置提供氮气和压力的氮气气瓶，氮气气瓶的出气口分别连接至第一加料装置的顶部进气口、第二加料装置的顶部进气口、第三加料装置的顶部进气口压差反吹A、压差反吹B、压差反吹C、U阀反吹A和U阀反吹B，其中压差反吹A的管道连接流化床反应器顶部；压差反吹B的管道连接流化床反应器中部；压差反吹C的管道连接流化床反应器底部；U阀反吹A、U阀反吹B的管道分别连接U阀的两端，且三个压差反吹与两个U阀反吹的气源均来自于流化控制装置，此外，氮气气瓶的出气口管路上还设置有压力表和压力控制阀，用于控制氮气的流速和压力。
本实用新型进一步的改进在于，生活垃圾催化气化单元还包括第一压差传感器、第二压差传感器和第三压差传感器，第一压差传感器安装在第二加料装置和第三加料装置旁支的管道中间，用于监测第二加料装置与第三加料装置内部的压力差大小，第二压差传感器连接于压差反吹A与压差反吹C的管道中间，用于监测流化床反应器顶部和底部压力差；第三压差传感器连接于压差反吹B与压差反吹C的管道中间，用于监测流化床反应器中部和底部压力差。
本实用新型进一步的改进在于，生活垃圾催化气化单元还包括设置在第一分水罐侧壁上的液位计，用于监测第一分水罐内部水位的高度情况。
本实用新型进一步的改进在于，第一加料装置、第二加料装置和第三加料装置上均有第一试镜，且第三加料装置底部管道装有第二试镜，2#旋风分离器与灰斗中间的管道上装有第三试镜，均用于查看管道内部物料的具体情况；
第三加料装置底部装有颗粒物料控制阀，用于控制物料的流速。
本实用新型进一步的改进在于，流化床反应器内设置有支撑催化剂，以及实现气体均匀分布的气体分布装置。
本实用新型进一步的改进在于，气体处理单元包括设置在在第二分水罐侧壁上的液位计，用于监测第二分水罐内部水位的高度情况。
本实用新型进一步的改进在于，干燥塔和第三缓冲罐之间的管道上还设置有第一旁路针阀。
本实用新型进一步的改进在于，气体合成单元还包括第四缓冲罐顶部和第二气体预热炉入口连接的管道上设置有第二过滤器，以及第二增压机入口端连接至第三缓冲罐底部的管道上设置有第一过滤器。
本实用新型进一步的改进在于，气体合成单元还包括设置在分离罐侧壁上的液位计，用于监测分离罐内部液位的高度情况。
本实用新型具有如下的优点：
本实用新型用于将垃圾催化裂解，无害化处理后生成可以再次利用的混合气体，进而合成有价值的产物，保证无二次污染产生。将生活垃圾气化裂解，保证垃圾按照设定的流量进入流化床反应器进行裂解，同时保证流化床反应器内部反应充分。具体是，1#旋风分离器用于气固相初步分离，气体部分包括生活垃圾催化气化后所有的气体混合物，固体部分包括进入旋风分离器的催化剂颗粒和未充分反应的垃圾残渣，固体部分通过旋风分离器底部管线重新进入气化炉，再次进行气化分解，为了进一步分离，通过2#旋风分离器，分离出的气体为气化后的混合气，分离出来的少量固体残渣，可以用于环保材料。
进一步增加流化床内部干扰控制系统，通过流化床反应器中的压差反吹A、压差反吹B、压差反吹C配合第二压差传感器、第三压差传感器对流化床反应器内部反应物的流化状态进行监控干预，使流化床反应器内部始终保持良好流化态的反应形式。
进一步在干燥塔的出口端设置有采样口，用于在线分析气体成分。
进一步对区域温度、压力、流量等实时数据进行计算机的监控，大大降低了操作难度。
本实用新型通过更加全面的自动控制，可实时控制进料、监控设备的运行状态，远距离调节温度、压力等参数，使得整个设备的可靠性、安全性大大提高。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：101为第一加料装置，102为第二加料装置，103为第三加料装置，104为流化床反应器，105为，106为U阀，107为1#旋风分离器，108为第二加热套，109为2#旋风分离器，110为第三加热套，111为灰斗，112为第一冷凝器，113为第一分水罐，114为第一气体流量计，115为氮气气瓶，116为流化控制装置，117为第一压力控制阀，118为第一压力表，119为第二压力控制阀，120为第一压差传感器，121为第二压差传感器，122为第三压差传感器，123为第三压力表，124为第一液位计，125为U阀反吹A，126为压缩机，127为第三压力控制阀，128为第二气体流量计，129为水蒸气发生器，130为第一缓冲罐，131为第四加热套，132为蒸汽稳压阀，133为蒸汽稳压阀旁路，134为第四压力表，135为第三气体流量计，136为第一蒸汽过热炉，137为第一球阀，138为第二球阀，139为第三球阀，140为第五压力表，141为U阀反吹B，142压差反吹A，143为压差反吹B，144为压差反吹C，145为第十四压力表，146为第十五压力表；
201为第一增压机，202为第二缓冲罐，203为第四压力控制阀，204为第四气体流量计，205为第一气体预热炉，206为第五加热套，207为脱硫塔，208为第六加热套，209为水煤气变换反应器，210为第五气体流量计，211为第七加热套，212为第二蒸汽过热炉，213为第二冷凝器，214为第二分水罐，215为干燥塔，216为第三缓冲罐，217为第四球阀，218为第一安全阀，219为第六压力表，220为第七压力表，221为第五球阀，222为第二液位计，223为第六球阀，224为第一旁路针阀，225为第八压力表，226为第七球阀；
301为第二增压机，302为第四缓冲罐，303为第五压力控制阀，304为第六气体流量计，305为第二气体预热炉，306为合成反应器，307为第八加热套，308为第三冷凝器，309为分离罐，310为第六压力控制阀，311为尾气气体流量计，312为焚烧炉，313为第二安全阀，314为第九压力表，315为第八球阀，316为第十压力表，317为第三安全阀，318为第二旁路针阀，319为第十一压力表，320为第三旁路针阀，321为第十二压力表，322为第十三压力表，323为第三液位计，324为第九球阀，325为第四旁路针阀，326为第五旁路针阀，327为第一过滤器，328为第十球阀；329为第二过滤器；
M为第一试镜，M1为颗粒物料控制阀，M2为第二试镜，M3为螺旋进料装置，M4为气体分布装置，M5为第三试镜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方案做详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的生活垃圾无害化、资源化处理装置，包括生活垃圾催化气化单元、气体处理单元、气体合成反应单元和蒸汽单元。
其中，生活垃圾催化气化单元包括第一加料装置101、第二加料装置102、第三加料装置103、流化床反应器104、1#旋风分离器107和2#旋风分离器109，三个加料装置在垂直方向上串联连接，第三加料装置103内沿水平方向设置有螺旋进料装置M3，流化床反应器104内设置有支撑催化剂的气体分布装置M4，的出料口与流化床反应器104的进料口相连通，流化床反应器104的顶部出口与1#旋风分离器107的侧面进气口相连通，2#旋风分离器109的下端口与流化床反应器104的底部相连通，连通管中间部位安装有用于物料循环的U阀106，流化床反应器内部未完全反应的物料和催化剂颗粒通过管路经过U阀106进入流化床反应器内部进行重新气化反应，1#旋风分离器107的顶部气路与2#旋风分离器109的侧面进气口相连通，用于进一步的气固相分离，2#旋风分离器109的顶部设有出气口，底部设置用于收集残渣的灰斗111，2#旋风分离器109上部连接第一冷凝器112，第一冷凝器112的出口端连接第一分水罐113分离冷凝水。
生活垃圾催化气化单元还包括用于给三级加料装置提供氮气和压力的氮气气瓶115，氮气气瓶115的出气口分别连接至第一加料装置101的顶部进气口、第二加料装置102的顶部进气口、第三加料装置103的顶部进气口压差反吹A 142、压差反吹B 143、压差反吹C 144、U阀反吹A 125和U阀反吹B 141，三个压差反吹与两个U阀反吹的气源均来自于流化控制装置116，其目的均是用来调节装置的流化状态，其中压差反吹A 142的管道连接流化床反应器104顶部；压差反吹B 143的管道连接流化床反应器104中部；压差反吹C 144的管道连接流化床反应器104底部；U阀反吹A 125、U阀反吹B 141的管道分别连接U阀205的两端，此外，氮气气瓶115的出气口管路上还设置有第一压力控制阀118、第一压力表117和第二压力控制阀119，用于控制氮气的流速和压力。
生活垃圾催化气化单元还包括第一压差传感器120、第二压差传感器121和第三压差传感器122，第一压差传感器120安装在第二加料装置102和第三加料装置103旁支的管道中间，用于监测第二加料装置102与第三加料装置103内部的压力差大小，第二压差传感器121连接于压差反吹A 142与压差反吹C 144的管道中间，用于监测流化床反应器104顶部和底部压力差；第三压差传感器122连接于压差反吹B 143与压差反吹C 144的管道中间，用于监测流化床反应器104中部和底部压力差。
生活垃圾催化气化单元还包括设置在第一分水罐113侧壁上的第一液位计124，用于监测第一分水罐113内部水位的高度情况，同时在第一分水罐113底部设置第三球阀139配合使用，进而控制第一分水罐113内液位高度。
此外，第一加料装置101、第二加料装置102和第三加料装置103上均有第一试镜M，且第三加料装置103底部管道装有第二试镜M2，2#旋风分离器109与灰斗111中间的管道上装有第三试镜M5，均用于查看管道内部物料的具体情况；第三加料装置103底部装有颗粒物料控制阀M1，用于控制物料的流速。流化床反应器104内设置有支撑催化剂，以及实现气体均匀分布的气体分布装置M4。
为了调整生活垃圾的处理量大小，料斗下方安装物料的流量控制阀，控制处理量的同时保证物料连续进入流化床反应器104。所述流化床反应器104底部有一定流量的蒸汽通入，用于提供催化剂和物料充分流化反应的动力并参与催化气化反应，为了减小蒸汽进入对流化床反应器104内部温度的影响。
流化床反应器104的顶部装有第三压力表123，用于监测流化床反应器104内部压力情况。
气体处理单元包括依次连接的第一增压机201、第二缓冲罐202、第一气体预热炉205、脱硫塔207、第二蒸汽过热炉212、水煤气变换反应器209、第二冷凝器213、第二分水罐214、干燥塔215和第三缓冲罐216，脱硫塔207的周向上设置有第五加热套206，水煤气变换反应器209的周向上设置有第六加热套208，气化部分产生的气体经过第一增压机201压缩至第二缓冲罐202内部，第一增压机201的入口处管道上设置有第一气体流量计114，第二缓冲罐202出口经过第四压力控制阀203输出经过第一气体预热炉205进入脱硫塔207内部，脱硫之后的气体经过第五气体流量计210、第二蒸汽过热炉212和蒸汽加热混合之后进入水煤气变换反应器209，反应之后的气体经过第二冷凝器213冷凝和第二分水罐214除去水分之后进入干燥塔215内部，对气体进行彻底干燥，之后进入第三缓冲罐216内部。第二冷凝器213使变换反应未完全消耗的水蒸气全部冷凝后进一步去除。
此外，增加第四气体流量计204，调节进入脱硫塔207内部的气体流量，保证脱硫塔内部催化剂脱硫效率。第一增压机201的两端还设置有第四球阀217。在第二缓冲罐202上设置第一安全阀218和第六压力表219，在第二缓冲罐202内部压力达到一定值会进行压力排放，达到保护人员安全的目的。第一增压机201与第四压力控制阀203之间的管道上设置有第五球阀221。
气体处理单元包括设置在在第二分水罐214侧壁上的第二液位计222和第六球阀223，用于监测第二分水罐214内部水位的高度情况。干燥塔215和第三缓冲罐216之间的管道上还设置有第一旁路针阀224，且缓冲罐216罐体上还设置有第八压力表225，底部设置有第七球阀226。
气体合成反应单元包括第二增压机301、第四缓冲罐302、第二气体预热炉305、合成反应器306、合成反应器306、第八加热套307、第三冷凝器308、分离罐309、尾气气体流量计311和焚烧炉312。第三缓冲罐216出口的气体经过第二增压机301加压之后进入第四缓冲罐302之后，使第四缓冲罐302内部气体压力达到后端合成反应的压力之上，第四缓冲罐302出口端输出气体经过第五压力控制阀303和第六气体流量计304之后进入合成反应器306内部进行费托合成反应，反应之后生成产物经过第三冷凝器308之后进入分离罐309进行气液相的分离，气相部分经过尾气气体流量计311之后由焚烧炉312焚烧处理。
第五压力控制阀303的两端设置有第二旁路管路318，第六气体流量计304的两端设置有第三旁路针阀320。第四缓冲罐302的底部设置有第八球阀315。分离罐309与尾气气体流量计311之间的管道上依次设置有第六压力控制阀310和第五旁路针阀326，且第六压力控制阀310的两端设置有第四旁路针阀325。合成反应器306与第三冷凝器308之间的管道上设置有第十二压力表321。分离罐309罐体上设置有第十三压力表322。
第二增压机301入出口管道增加副管，其连接第二安全阀313，第二增压机301出口设置有第九压力表314和第十球阀328。第四缓冲罐302气体入口和底部均有球阀。第四缓冲罐302罐体连接第十压力表316和第三安全阀317。第四缓冲罐302与第二气体预热炉305连接管道上依次设置有第五压力控制阀303、第十一压力表319和第六气体流量计304。
气体合成单元还包括第四缓冲罐302顶部和第二气体预热炉305入口连接的管道上设置有第二过滤器329，以及第二增压机301入口端连接至第三缓冲罐216底部的管道上设置有第一过滤器327。此外，气体合成单元还包括设置在分离罐309侧壁上的第三液位计323，用于监测分离罐309内部液位的高度情况。
蒸汽单元包括压缩机126、水蒸汽发生器129和第一缓冲罐130；第一缓冲罐130的周向上设置有第四加热套131，水蒸汽发生器129的出口连接第一缓冲罐130进口，第一缓冲罐130出口和压缩机126出口合并后通过第一蒸汽过热炉136连接至流化床反应器104的底部，第一蒸汽过热炉136使蒸汽达到或接近反应器内部的温度，并通过第七加热套211连接至第二蒸汽过热炉212入口。第一缓冲罐130出口管道上设置有蒸汽稳压阀132和第四压力表134，用于蒸汽的产生及蒸汽的稳定输出，且蒸汽稳压阀132的两端设置有蒸汽稳压阀旁路133。第一蒸汽过热炉136的入口管道上设置有第三气体流量计135，且第三气体流量计135前端设计蒸汽控制阀，用蒸汽流量的调节方式来调节物料和催化剂在流化床反应器104内部的反应时间。
压缩机126出口处的管道上依次设置有第十四压力表145、第三压力控制阀127、第十五压力表146和第二气体流量计128。第一缓冲罐130的顶部设置有第五压力表140，底部设置有第一球阀137。
设备工作时垃圾颗粒经过三级料仓和质量控制器进入到螺旋输送杆内部，电机M带动螺旋杆，将垃圾颗粒推送至流化床反应器内部，流化床反应器内部安装支撑催化剂并均匀分布蒸汽的气体分布装置M4，反应过程中通过阀压差反吹C 144、压差反吹B 143、压差反吹A 142控制流化床反应器内部的流化情况，流化反应过程中由蒸汽经过第一蒸汽过热炉136为反应提供流化动力。
流化床反应器内裂解后的气体和固体粉尘物进入1#旋风分离器107进行气固相的初步分离，初步分离后的垃圾残渣和部分催化剂通过循环管路由U阀106重新进入流化床反应器进行再次裂解，循环管路的安装位置位于气体分布装置M4的上部位置，剩余部分进入2#旋风分离器109，2#旋风分离器109底部装有用于收集固体残渣的灰斗111，灰斗111底部设置有第二球阀138，旋风分离装置进行程序加热保温，防止水蒸气在旋风分离器内部凝结造成管路堵塞。
经过分离完成的气体经过第一冷凝器112降温后，进入第一分水罐113去除蒸汽凝结的大量水分，。
经过分水罐出来的气体经过第一增压机201增压之后进入第二缓冲罐202之后，由第四压力控制阀203稳定之后经过第七压力表220、第一气体预热炉205之后进入脱硫塔207对气体进行脱硫处理，处理完成之后的气体经过水煤气变换反应器209，对气体内部的不同组分进行配比，以达到理想的合成比例，水煤气变换反应之后的气体经过第二冷凝器213、第二分水罐214去除多余的水蒸汽，除去水蒸气的气体经过干燥塔进行彻底的干燥处理，干燥后的气体进入到第三缓冲罐216内部。
由第二增压机301加压之后进入到第四缓冲罐302中，第四缓冲罐302内部的压力一般大于合成反应的压力1.3Mpa，第四缓冲罐302内部气体经过第五压力控制阀303、第七气体流量计304之后，以一定的压力和流量经过预热炉进入到合成反应器306内部进行费托合成反应，费托合成的温度条件由加热炉通过计算机控制来实现，合成反应之后的产物经过第三冷凝器308冷凝之后进入气液分离器内进行气液分离，冷凝器的冷却温度一般在零下15℃，经过气液分离之后的液体产物通过第九球阀324进行收集处理，气体产物经过尾气气体流量计312之后进行焚烧处理。