有机物炭化处理装置及炭化处理方法
【专利摘要】本发明提供以食品废弃物等有机物的炭化处理为主的，能够且高效节能的有机物炭化处理装置及炭化处理方法。通过内壁配有多孔吸水材料的炭化处理炉、过热蒸汽发生装置及将过热蒸汽发生装置所产过热蒸汽通入炉内的供气管道等装置对有机废弃物进行处理。将有机废弃物投入处理炉后，由炉内多孔吸水材料吸取有机废弃物内含有水分的吸水工程、第一炭化处理工程、高温状态下的炭化处理工程及空冷工程构成。
【专利说明】
有机物炭化处理装置及炭化处理方法
技术领域
[0001]本发明属有机物炭化处理装置及炭化处理方法，可以对生活垃圾、食品残余等食品废弃物进行有效的炭化处理。
【背景技术】
[0002]众所周知处理以生活垃圾及食品残余等食品废弃物为代表的有机物类废弃物，其方法是将有机物类废弃物在无氧状态下和过热水蒸汽充分接触，进而进行炭化处理。实现这一处理方法的是申请者发明的炭化处理装置。将有机物装入收容容器中，通过传送带将其搬运至两端有开口的长型管状炭化处理炉中，炉内设有过热蒸汽供给管道，可将过热蒸汽发生装置中产生的过热蒸汽通入炭化处理炉内部。处理炉中设有传送带以备运输容器。(参照专利文献I)。
[0003]【专利文献I】再发表2013/011555号公报。
[0004]专利文献I上所记载的炭化处理装置通过采用传送带及相关技术进行炭化处理。较之以往技术可提高炭化处理效率，有望节省整个行业炭化处理所需的能源消耗量。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本发明旨在借鉴相关技术背景，改良以往的炭化处理技术，提供有效的食品废弃物等有机物炭化处理节能装置及节能方案。
[0007](二)技术方案
[0008]为达成上述目的，本发明提供下属方法。
[0009][I]本发明中配备的炭化处理装置的显著特征是收集有机废弃物并通过过热蒸汽进行炭化处理。装置包括:内壁配备多孔吸水材料的炭化处理炉、过热蒸汽发生装置、上述将过热蒸汽发生装置所产蒸汽通入炉内所需的管件等构成。
[0010][2]本发明涉及的炭化处理方法是将有机废弃物收集并经过过热蒸汽进行炭化处理的方法。其优点在于炭化处理炉内壁配备多孔吸水材料，向该处理炉内放入有机废弃物后，藉由多孔吸水材质的吸水功效，逐渐提升炉内温度，通过高温对有机废弃物进行炭化处理，其后再逐步降温完成冷却工程。
[0011](三)有益效果
[0012]本发明中，因炭化处理炉内壁配备有多孔吸水材料，可很大程度上吸取有机废弃物中所含水分，可有效缩短处理所需的工程量及时间，可大幅度降低能耗。
【附图说明】
[0013]【图1】本发明提及的有机物炭化处理装置的构成说明图。
[0014]【图2】锅炉及过热蒸汽发生装置构成概略图。
[0015]【图3】将有机物放入炭化处理装置的说明图。
[0016]【图4】将处理后的废弃物从炭化处理装置中取出的说明图。
[0017]图中:
[0018]10:炭化处理炉
[0019]11:上部开口处
[0020]12:侧壁开口处
[0021]13:通气口
[0022]131:通气管道
[0023]14:排气口
[0024]141:排气管道
[0025]20:过热蒸汽发生装置
[0026]201:供气配管
[0027]201a:先端开口处
[0028]30:锅炉
[0029]301:连通配管
[0030]C:多孔吸水材料
[0031]W:有机废弃物
【具体实施方式】
[0032]本发明提及的有机物炭化处理装置的构成，参照图纸进行说明。本炭化处理装置可对食品废弃物(生活垃圾、食物残渣等)进行有效的炭化处理。
[0033]本炭化处理装置包括:炭化处理炉10、过热蒸汽发生装置20、锅炉30、供气配管201及连通配管301。
[0034]上述炭化处理炉10由:投入待处理有机物的可任意开关的上部开口部11(图2)、取出处理后残渣的可任意开关的侧壁开口部12(图3)、顶部炉壁通气口 13、连通炉内的送气管道131、排气口 14、处理炉内气体的排气管道141及排气风机(图中未做标示)构成。
[0035]本炭化处理炉内壁，即内壁侧面、顶部、底部整个配有多孔吸水材料。如炭化处理炉本身由多空处理材料打造则更佳。
[0036]本发明标示的炭化处理炉10为立方体形状，但是只要满足本发明的构成条件，可实现本发明的预期效果，不局限于该形状。
[0037]上述多孔吸水材料C是一种由特殊成分配比后煅烧而成的合成沸石，其孔径和水分子的分子大小相同。该材料由800 0C-2000 °C左右的煅烧炉在严格的温度控制下经过长时间烧制而成。有机物中所含水分一旦和该材料接触，其特有的多孔构造可将水分子瞬间吸附。前述的多孔质吸水材料C，含有作为催化体的Na稳定型珍珠链状硅溶胶，才发挥其功能。该多孔质吸水材料C具体的制作方法为:首先，一般可以购买到的粉状吸着材料与作为催化体的Na稳定型珍珠链状硅溶胶以I比4的比例(质量比)进行调和(I OOOg与4000g )，调和过程中将水分蒸发掉，至30%左右黏胶状即可。调和的时间约为5-7天，调和的温度与湿度关系着调和的时间。完成此调和形成的调和剂就可作为基材的基础材料。例如，将此调和剂填塞于横截面为蜂窝状的纸壳孔中等。一次涂抹完成干燥后，再进行数次的涂抹，如此反复的流程要持续2-3天。调和剂涂抹完成后进行充分的干燥，将带有干燥后的调和剂的纸壳进行800°C、12小时的煅烧。作为基质的纸壳在燃烧中会碳化消失，会形成作为吸水基材的多孔质合成沸石。上述的Na稳定型珍珠链状硅溶胶，是合成多孔吸水材料成分中的中心素材。10-18nm的球状粒子(Na稳定型珍珠链状硅溶胶)会合成为大粒子约为80-120nm的长度。Na稳定型珍珠链状硅溶胶的二氧化硅的含量约为19%，ph值9.5-11.0，粘度1.0-100.0mPa.s。他稳定型珍珠链状硅溶胶有着干燥凝胶的空隙大的特点。
[0038]上述锅炉30是将水生成蒸汽的装置。该锅炉30所产水蒸气经由连通配管301通入过热蒸汽发生装置20，即上述锅炉30通过连通配管301和过热蒸汽发生装置20连通。锅炉30并无特殊型号限制，可使用贯流蒸汽锅炉等。
[0039]上述过热蒸汽发生装置20是将水蒸气转化为过热蒸汽的装置。该过热蒸汽发生装置20将上述锅炉30通入的水蒸气转化为过热蒸汽。过热蒸汽发生装置无特殊要求，可使用诱导过热式过热蒸汽发生装置。
[0040]对于上述过热蒸汽发生装置20所产过热蒸汽的温度，并诸如没有60°C前后-800°C左右的条件限制。但是如果处理有机物，使有机物完全炭化需要使过热蒸汽发生装置20的温度达到250 °C以上，用400-800°C的过热蒸汽处理最佳。处理物中含有稀有金属时，处理温度可达到1400°C左右。
[0041]上述供气配管201的一端连通过热蒸汽发生装置20，另一端通入炭化处理炉10内部。过热蒸汽发生装置所产过热蒸汽藉由供气配管201经过配管开口部201a通入炭化处理炉10内。本供气形式为侧面及上部供气。(图1)
[0042]此外，还需进行的流程有通过排气风机(图中未标示)藉由排气管道141由排气口
14排出炉内气体，对上述炭化处理炉10内部进行空冷。即该炭化处理炉藉由上述排气及通气口 13处连通的通气管道131将外部的新鲜空气吸入炉内，对炉内进行空冷作业。
[0043]此外，在上述炭化处理炉外部，如下部等处用燃烧器(图中未标示)进行外部加热。温度控制在800 °C -1400 °C左右，1200 °C左右加热最佳。
[0044]以下以有机物W为例进行炭化处理方法的具体说明。
[0045]对于炭化处理对象的有机物W并无特殊限定，除食品废弃物(生活垃圾、食物残渣等)之外，木材(包括铁轨枕木)、塑料及轮胎均可。
[0046]打开炭化处理炉上部开口，将待炭化处理的有机物W投入(图2)，预先打开排气口14和通气口 13。即便通气口处于打开状态，进行炭化处理时外部的空气也无法进入炭化处理炉中(因其内部可达到无氧状态或接近无氧的状态)，因而可使有机物完全炭化。
[0047]其后，炉内的多孔吸水材质C便将有机物W中的水分吸出，这期间暂不通入过热蒸汽以保证吸水时间。此吸水时间根据炭化处理炉10的容量及投入有机物的多少来决定。
[0048]保证上述吸水时间后，藉由供气配管201的前部开口处201a将60-700°C的过热蒸汽按规定时间分阶段通入，对有机物W进行炭化处理。
[0049]确认炉内有机物完全炭化后，打开排气风机(图中未标示)，将炉内气体藉由排气管道141的排气口 14抽送至炉外；同时，藉由通气管道131的通气口 13将炉外的新鲜空气送入炉内，冷却炉内炭化物及空气。
[0050]待炉内空气及炭化物冷却后，由侧壁开口处12的开口(图4)取出炉内处理完成的炭化物W，炭化处理工程结束。
[0051]上述炭化处理炉10的下方配备燃烧器(图中未标示)进行外部加热，加热区间为800 °C -1400 °C，以1200 °C为佳，可提高炭化处理效率。
[0052]【各领域的实用性】
[0053]本发明所涉及的炭化处理装置能有效处理生活垃圾、食物残渣等食品废弃物，但并不局限于这一处理领域。还可对木材(包括铁轨枕木)、塑料、渔网及轮胎等进行炭化处理。此外，除了上述技术，还可在有机物收纳容器中配套使用本发明中的多孔吸水材料。
【主权项】
1.一种收集有机废弃物后通过过热蒸汽进行炭化处理的装置，其特征在于，包括:内壁配有多孔吸水材料的炭化处理炉、过热蒸汽发生装置及将过热蒸汽发生装置所产过热蒸汽通入炉内的供气管道等装置。2.根据权利要求1所述的收集有机废弃物后通过过热蒸汽进行炭化处理的装置，其特征在于， 所述多孔吸水材料为煅烧而成的合成沸石，其孔径和水分子的分子大小相同。3.根据权利要求2所述的收集有机废弃物后通过过热蒸汽进行炭化处理的装置，其特征在于， 所述多孔吸水材料为由粉状吸着材料与作为催化体的Na稳定型珍珠链状硅溶胶以I比4的质量比调和后、填塞于蜂窝状纸壳的孔中、经干燥后煅烧而成的。4.根据权利要求2或3所述的收集有机废弃物后通过过热蒸汽进行炭化处理的装置，其特征在于， 所述煅烧的温度为8000C，时间为12小时。5.一种收集有机废弃物后通过过热蒸汽进行炭化处理的方法，其特征在于，包括:通过内壁配有多孔吸水材料的炭化处理炉、过热蒸汽发生装置及将过热蒸汽发生装置所产过热蒸汽通入炉内的供气管道等装置对有机废弃物进行处理。将有机废弃物投入处理炉后，炉内多孔吸水材料吸取有机废弃物内含有水分，再阶段性升高温度通过高温对有机废弃物进行炭化处理，处理后再阶段降温进行冷却的炭化处理方法。6.根据权利要求5所述的收集有机废弃物后通过过热蒸汽进行炭化处理的装置，其特征在于， 所述多孔吸水材料为煅烧而成的合成沸石，其孔径和水分子的分子大小相同。7.根据权利要求6所述的收集有机废弃物后通过过热蒸汽进行炭化处理的装置，其特征在于， 所述多孔吸水材料为由粉状吸着材料与作为催化体的Na稳定型珍珠链状硅溶胶以I比4的质量比调和后、填塞于蜂窝状纸壳的孔中、经干燥后煅烧而成的。8.根据权利要求6或7所述的收集有机废弃物后通过过热蒸汽进行炭化处理的装置，其特征在于， 所述煅烧的温度为8000C，时间为12小时。
【文档编号】B09B3/00GK106001045SQ201610045553
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】伊藤智章
【申请人】成和环保科技股份有限公司