本实用新型发明涉及一种利用在高温无氧环境下，将生活垃圾中的高分子物质裂解后产生混合型可燃气、油及碳粉的装置。本实用新型发明同时涉及将生活垃圾减量化、无害化和资源化处理的一系列工艺。
背景技术：
目前，世界各国城市生活垃圾的处理方式主要有：填埋、焚烧和堆肥三种。填埋占用大量土地，同时垃圾中有害成分对大气、土壤及水源造成了严重污染，不仅破坏了生态环境，而且也严重危害人体健康。堆肥处理对垃圾要进行分拣、分类，要求垃圾的有机含量要高。堆肥处理不能减量化，还需占用大量土地。当前世界上很多发达国家都采用焚烧处理垃圾，这种方式可使垃圾体积减少90％、重量减少80％，还可以将垃圾对地下河流的影响降到最低。焚烧处理技术特点是处理量大、减容性好、无害化彻底，且有热能回收作用。因此，对生活垃圾实行焚烧处理是无害化、减量化和资源化的有效处理方式。然而焚烧发电运行成本高，废气排放在本区形成二次污染，受到当地居民的抵制。
高温无氧环境下的裂解技术，是针对“焚烧发电”存在的缺陷和“最大化资源利用”的要求所提出的一种新型的生活垃圾处理方式，并将其实现工业化连续、稳定运行的设备。
本实用新型发明是以高温无氧裂解为主的工业级处理生活垃圾的设备，与上述提到的其他三种生活垃圾处理方式相比较的优点如下表所示：
技术实现要素：
为了克服上述提到的现行的垃圾焚烧、垃圾填埋和垃圾堆肥3种垃圾处理方式中所面临的不足之处，本实用新型发明是基于生活垃圾的无焚烧的高温无氧裂解技术，设计的一种集生活垃圾进料装置、高温无氧裂解工业炉体以及碳化物收集处理装置于一体的新型生活垃圾处理装置。本实验新型能在集中处理生活垃圾的同时，最大化的实现生活垃圾处理的资源化，并且本实用新型发明对生活垃圾的处理是在无氧或极少量氧的高温环境，处理过程中不会产生新的污染物，生活垃圾在高温裂解处理中为还原反应不会产生二噁英，且投资、运行、维护成本低。
本实用新型发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高温无氧裂解生活垃圾的装置，是生活垃圾发电厂的处理车间的主要设备。生活垃圾经过前期的破碎和烘干处理后，去除生活垃圾中混杂的金属、有色金属、石块等不可裂解的成分后，输送至物料室进行去氧气处理后进入裂解炉进行裂解，炉内温度在400至900℃范围内调控，将生活垃圾处理成可利用的油、可燃气及碳粉，可燃气可用于燃气发电机发电。通过调节裂解处理温度，本实用新型发明的装置可每天处理生活垃圾50-200吨。
本实用新型发明包括一个或多个(根据实际处理量制定)生活垃圾料斗(1)、螺旋输送机1(2)、物料室(4)、螺旋输送机2(6)、传动装置(8)、机架(9)、旋转接头(10)、螺旋搅拌轴一个或多个(根据实际处理量制定)(11)、水冷套(12)、裂解炉(13)、炉撑(14)、螺旋输送机3(16)、储碳室(18)、碳斗(20)、闸阀6个(闸板阀可为电动或气动启动)以及电气自动控制系统(21)。
一种高温无氧裂解生活垃圾的装置，是生活垃圾进行裂解处理后给发电厂的处理车间提供可燃气的主要设备。它主要包括四大组成部分：进料预处理部分、裂解炉主体、出料部分及电气自动控制系统(21)。
本实用新型发明的进料预处理部分由：料斗(1)连接螺旋输送机1(2)，在螺旋输送机1(2)的上端出口处安装闸板阀1(3)联通至物料室(4)，进料后关闭闸板阀1(3)对物料室(4)中的物料进行去氧处理。物料去氧处理完成后打开闸板阀2(5)将物料下降到螺旋输送机2(6)后将物料往上或斜方位输送至闸板阀3(7)，打开闸板阀3(7)后物料进入干馏炉主体进行干馏处理。优选地，本实用新型发明的进料预处理部分中，在物料室(4)底部安装有物料检测开关(25)，通过检测物料室(4)中的物料位置为电气自动控制系统(21)提供控制信号，用以控制闸板阀1(3)和闸板阀2(7)的自动开启和关闭，其特征在于为每次供料均匀受控，无空气进入。
本实用新型发明的裂解炉主体部分由：传动装置(8)、机架(9)、旋转接头(10)、螺旋搅拌轴(11)一个或多个组装至一起形成一个搅拌装置，在机架(9)底部安装水冷套(12)以后从裂解炉(13)的顶部伸入裂解炉(13)内利用电机带动螺旋叶片(110)对物料进行搅拌，加快物料在裂解炉(13)内的干馏处理过程。整个裂解炉主体部分由炉撑(14)进行支撑，安装方式为立式。物料在高温无氧裂解处理过程中形成的油气混合气体将通过气道(23)进入外围的油气净化设备进行分离净化。优选地，在裂解炉(13)的炉壁外加装有隔热保温材料，用于减少炉体自身散热所造成的热量损失。此外，在裂解炉(13)的炉壁上需加装热电偶(24)，用以检测炉内的温度为电气自动控制系统(21)提供温度信号，实现对加热装置(22)的自动调温功能。优选地，裂解炉(13)的炉壁采用耐腐蚀的耐高温的不锈钢材料制作，加热装置(22)采用电辐射管作为加热方式。
本实用新型发明的出料部分由：闸板阀4(15)连接螺旋输送机3(16)，开启闸板阀4(15)后通过螺旋输送机3(16)将裂解炉(13)内完成干馏处理后的剩余灰份(内含碳粉)输送至闸板阀5(17)处，打开闸板阀5(17)后灰分进入储碳室(18)，灰份到达一定高度后物料开关(26)发出信号给电气自动控制系统(21)，自动打开闸板阀6(19)将灰份卸入碳斗(20)后，再自动关闭闸板阀6(19)完成整个干馏处理过程。优选地，出料部分的螺旋输送机3(16)外壁为夹层设计，可通入水流进行冷却，防止螺旋输送机3(16)变形。
本实用新型的电气自动控制系统(21)由：可编程控制器(PLC)、触摸屏、无纸记录仪、加热器控制单元、各类压力仪表及相关低压电气元件构成，能与本实用新型发明中所使用到的各个信号采集、动作执行单元及其他外置元件相连接，通过可编程控制器(PLC)的内置程序控制各部件的动作，触摸屏通过组态后能在便捷的人机操作界面完成相关参数的设置及操作。优选地，本实用新型发明会根据需要对加热电流、电压、电机频率、有功功率等进行无纸记录仪记录其变化，用于后续的改进及优化。
附图说明
图1：一种高温无氧裂解生活垃圾的装置的主视图。
图2：进料预处理部分构造图。
图3：裂解炉主视图。
图4：出料部分结构图。
具体实施方式
为了克服上述提到的现行的垃圾焚烧、垃圾填埋和垃圾堆肥3种垃圾处理方式中所面临的不足之处，本实用新型发明是基于生活垃圾的无焚烧的高温无氧裂解技术，设计的一种集生活垃圾进料装置、高温无氧裂解工业炉体以及碳化物收集处理装置于一体的新型生活垃圾处理装置。本实验新型能在集中处理生活垃圾的同时，最大化的实现生活垃圾处理的资源化，并且本实用新型发明对生活垃圾的处理是在无氧或极少量氧的高温环境，处理过程中不会产生新的污染物，生活垃圾在高温裂解处理中为还原反应不会产生二噁英，且投资、运行、维护成本低。
本实用新型发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高温无氧裂解生活垃圾的装置，是生活垃圾发电厂的处理车间的主要设备。生活垃圾经过前期的破碎和烘干处理后，去除生活垃圾中混杂的金属、有色金属、石块等不可裂解的成分后，输送至物料室进行去氧气处理后进入裂解炉进行裂解，炉内温度在400至900℃范围内调控，将生活垃圾处理成可利用的油、可燃气及碳粉，可燃气可用于燃气发电机发电。通过调节裂解处理温度，本实用新型发明的装置可每天处理生活垃圾50-200吨。
本实用新型发明包括一个或多个(根据实际处理量制定)生活垃圾料斗(1)、螺旋输送机1(2)、物料室(4)、螺旋输送机2(6)、传动装置(8)、机架(9)、旋转接头(10)、螺旋搅拌轴一个或多个(根据实际处理量制定)(11)、水冷套(12)、裂解炉(13)、炉撑(14)(根据实际安装需要可有多个)、螺旋输送机3(16)、储碳室(18)、碳斗(20)、闸阀6个(闸板阀可为电动或气动启动)以及电气自动控制系统(21)。
一种高温无氧裂解生活垃圾的装置，是生活垃圾进行裂解处理后给发电厂的处理车间提供可燃气的主要设备。它主要包括四大组成部分：进料预处理部分、裂解炉主体、出料部分及电气自动控制系统(21)。
本实用新型发明的进料预处理部分由：料斗(1)连接螺旋输送机1(2)，在螺旋输送机1(2)的上端出口处安装闸板阀1(3)联通至物料室(4)，进料后关闭闸板阀1(3)对物料室(4)中的物料进行去氧处理。物料去氧处理完成后打开闸板阀2(5)将物料下降到螺旋输送机2(6)后将物料往上或斜方位输送至闸板阀3(7)，打开闸板阀3(7)后物料进入干馏炉主体进行干馏处理。优选地，本实用新型发明的进料预处理部分中，在物料室(4)底部安装有物料检测开关(25)，通过检测物料室(4)中的物料位置为电气自动控制系统(21)提供控制信号，用以控制闸板阀1(3)和闸板阀2(7)的自动开启和关闭，其特征在于为每次供料均匀受控，无空气进入。
本实用新型发明的裂解炉主体部分由：传动装置(8)、机架(9)、旋转接头(10)、螺旋搅拌轴(11)一个或多个组装至一起形成一个搅拌装置，在机架(9)底部安装水冷套(12)以后从裂解炉(13)的顶部伸入裂解炉(13)内利用电机带动螺旋叶片(110)对物料进行搅拌，加快物料在裂解炉(13)内的干馏处理过程。整个裂解炉主体部分由炉撑(14)进行支撑，安装方式为立式。物料在高温无氧裂解处理过程中形成的油气混合气体将通过气道(23)进入外围的油气净化设备进行分离净化。优选地，在裂解炉(13)的炉壁外加装有隔热保温材料，用于减少炉体自身散热所造成的热量损失。此外，在裂解炉(13)的炉壁上需加装热电偶(24)，用以检测炉内的温度为电气自动控制系统(21)提供温度信号，实现对加热装置(22)的自动调温功能。优选地，裂解炉(13)的炉壁采用耐腐蚀的耐高温的不锈钢材料制作，加热装置(22)采用电辐射管作为加热方式。
本实用新型发明的出料部分由：闸板阀4(15)连接螺旋输送机3(16)，开启闸板阀4(15)后通过螺旋输送机3(16)将裂解炉(13)内完成干馏处理后的剩余灰份(内含碳粉)输送至闸板阀5(17)处，打开闸板阀5(17)后灰分进入储碳室(18)，灰份到达一定高度后物料开关(26)发出信号给电气自动控制系统(21)，自动打开闸板阀6(19)将灰份卸入碳斗(20)后，再自动关闭闸板阀6(19)完成整个干馏处理过程。优选地，出料部分的螺旋输送机3(16)外壁为夹层设计，可通入水流进行冷却，防止螺旋输送机3(16)变形。
本实用新型的电气自动控制系统(21)由：可编程控制器(PLC)、触摸屏、无纸记录仪、加热器控制单元、各类压力仪表及相关低压电气元件构成，能与本实用新型发明中所使用到的各个信号采集、动作执行单元及其他外置元件相连接，通过可编程控制器(PLC)的内置程序控制各部件的动作，触摸屏通过组态后能在便捷的人机操作界面完成相关参数的设置及操作。优选地，本实用新型发明会根据需要对加热电流、电压、电机频率、有功功率等进行无纸记录仪记录其变化，用于后续的改进及优化。