一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处理装置及其工艺技术的制作方法

文档序号:5104721阅读:1450来源:国知局
专利名称:一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处理装置及其工艺技术的制作方法
技术领域
本发明涉及一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处理装置及其工艺技术。
背景技术
随着城市的发展、人口的增加以及人们生活水平的不断提高,其所伴生的 对人类环境的伤害也不断加剧,如城市生活垃圾的污染正日益扩大对人们正常 生活的影响。因此如何处理生活垃圾己成为目前全世界都在致力于解决和攻克 的重大难题之一。目前很多处理生活垃圾是基于生活垃圾的焚烧,该过程是一 个氧化过程,无论是有氧或贫氧状态,其焚烧气化过程都会产生可怕的有害"二 恶英"物质,严重地危及和破坏人类的生存环境和健康。
随着人类^t会的发展和人口的增加,地球上的能源资源变得越来越少,因 此寻找能替代化石能和可持续循环利用的新能源已显得格外重要。作为人类第, 四大能源的生物质能的开发利用和研究已取得突破性进展,而作为生物质能之 一的城市生活垃圾,其在多能源形态的转化方面也有重大的技术性突破。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处 理装置及其工艺技术。
本发明所要解决的技术问题是解决该城市生活垃圾无氧热裂解气化处理 的装置;要解决生活垃圾的无外源低能耗处理技术;要解决生活垃圾处理系统 的二次污染工艺控制技术;生活垃圾处理的便利化控制技术;生活垃圾的低社 会成本控制技术;高温碳化物出料技术等有关技术问题。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现
一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处理装置,该装置有垃圾料仓、脱湿釜、
7转化炉、气凝相分离系统、可燃气压縮系统及碳化物排出系统,其特征在于包 括垃圾料仓、垃圾提升模块、有机质转化炉、吸收塔、引风机、可燃气分离
储存周转模块、压縮机A、压縮机B、燃气加热炉、碳化物排料器模块、残碳
捕集器、碳化物分离箱、凝结相分离收集池和原生垃圾脱湿处理系统,其中 垃圾料仓输出端经由垃圾提升模块与有机质转化炉的输入端相连接,有机
质转化炉的输出端经由吸收塔与引风机的输入端相连接,并输出放风信号,有
机质转化炉的输出端与可燃气处理储存周转模块的输入端相连接;
可燃气处理储存周转模块的输出分为两路, 一路输出信号经由压縮机A、
压縮机B和气炉反馈进入有机质转化炉,另一路输出信号经由凝结相分离收集
池与原生垃圾脱湿处理系统的输入端相连接,其压縮机B的一输出信号与凝结 相分离收集池的输入端相连接;
有机质转化炉的输出端经由碳化物排料器模块、残碳捕集器与碳化物分离 箱的输入端相连接。
所述的有机质转化炉或为生活垃圾转化处理高效湿热釜或为碳化物排料 箱结构或为其它炼制转化炉。
所述的生活垃圾转化处理高效湿热釜由箱体、传动系统、进料口及出气口 组成,其还包括:出料端盖、釜体、尾气管、保温箱、出气口、进料口、进料 端盖、热源进口、出料口、支座、传动系统)和热源循环管,其中
在保温箱中设有釜体,其间为填料密封连接;在釜体的一侧设有出料端盖,
出料端盖与釜体之间为滚动密封连接,在釜体的另一侧设有进料端盖,其间亦
为滚动密封连接;在出料端盖的外侧设有热源进口,其间为焊接连接,在出料 端盖的下部设有出料口,其间亦为焊接连接;在进料端盖的上方分别依次设有 出气口和进料口,进料端盖与出气口和进料口之间均为焊接连接;
在保温箱的上方设有尾气管,尾气管与保温箱之间为填料密封连接; 在保温箱的下方设有热源循环管,热源循环管与进料端盖和保温箱之间均 为焊接连接;
在釜体的左右下方分别设有支座,支座与釜体之间为滚动支承连接;在釜 体的下方设有传动系统,传动系统与釜体之间为齿轮传动连接。
一种生活垃圾无氧热裂解气化处理工艺技术,其特征在于该工艺技术包
8括1)、生活垃圾的无外源低能耗处理技术;2)、垃圾处理系统的二次污染工 艺控制技术;3)、垃圾处理的便利化控制技术;4)、垃圾处理的低社会成本控 制技术;5)、高温碳化物出料操作规程;通过工程性工艺复盖试验,达到能解 决固态垃圾的流动加热控制及能效平衡的工程技术手段和工艺方法;其具体工 作步骤是
1) 、生活垃圾的无外源低能耗处理技术
整个处理过程中对能源的需求消耗均考虑以利用垃圾自身的 能含量为主,为多形式的能效转化利用技术,其再生系统能在满足垃圾自身处 理耗能外,还可以有相当数量的富裕能源输出;
2) 、垃圾处理系统的二次污染工艺控制技术 — 步骤l.无氧气化
采用无氧非燃烧气化技术,要求系统完全隔氧,可有效地抑制处理过程 中的"二噁英"生成; 步骤2.液相吸收
对系统中存在的低含硫烟道气不作直接对空排放,由系统作液相吸收后统 一集中处理;
步骤3.综合利用或集中转化
对垃圾处理末端产生的废渣或灰粉,可视项目组合投资之允许情况,按综 合利用或集中转化方案作选择性处理; 步骤4.回用或限量
废水系统将按各装置生产体系要求,分别收集并统一集中处理至符合工况 允许的标准后,回用或限量指定之方式排放;
3) 、垃圾处理的便利化控制技术 步骤l.集散型
其生产处理以集散型DCS自动程序控制为主,人力为辅的过程; 步骤2.系统性配置
在垃圾处理的各过程环节单元及作业手段上,基本采用目前已相当成熟和 可靠的工艺设备和技术进行系统性配置; 步骤3.原料性品质对生活垃圾的原料性品质要求相对宽泛,能适应于各种类型及不同热值含 量的日常生活垃圾(无机物除外);
4)、垃圾处理的低社会成本控制技术 步骤l.系统的设计
在本垃圾处理系统的设计之过程中,对工程建设的投资设定有 相对严格的控制,基本上实现以最低的工程投入来获取项目的最佳经济可行和 商业效益;
步骤2.低消耗控制
运行成本的低消耗控制为在整套装置的设计和配置上,对日常之运行成 本进行充分测算和优化,基本在一个相对较低的消耗成本之状态下进行运行。
5、根据权利要求4所述的生活垃圾无氧热裂解气化工艺技术,其特征在 于所述的工艺方法的具体工艺流程包括1)、垃圾前置处理;2)、垃圾裂解 气化;3)、裂解气的提取和预处理;4)、能源再生利用;5)、垃圾提取物质的 市场产品化精加工;6)、垃圾处理之三废物质的再处理控制;其具体工作步骤 是
1) 、垃圾前置处理 步骤l.计量登记
由政府相关管理部门组织运送来的垃圾,在进行计量登记后按工厂管理的 要求送进垃圾箱集成汇拢; 步骤2.分类分检
操作人员视垃圾的情况进行初步分类分检后,按要求进行处理及做供料准
备;
步骤3.排污汇集
垃圾堆放存储区域的环境设有专门的排气、排污汇集和相关安全卫生管理 控制系统;
步骤4.专用的机械设施
在垃圾短驳和输送上为配置专用的机械设施或工具为主。
2) 、垃圾裂解气化
待处理垃圾以连续方式装入系列裂解炉系统,在封闭条件下分段加热裂解
10气化,逸出气体由专门设施导入气罐收集存放;
3) 、裂解气提取和预处理
裂解气由专用设备引出并经预处理如脱水、去杂后送入低压气柜储存;
4) 、能源再生利用
裂解气主要将作为处理垃圾的能源被导入各加热炉,用于加热裂解垃圾;
5) 、垃圾提取物质的市场产品化精加工
对裂解产品中的有商品价值之物质将进行后处理精加工,对外销售;
6) 、垃圾处理之三废物质的再处理控制
生产处理过程中的全部三废物质将集中统一处理,具体为低碳级可燃气 体作夹带性燃烧处理、烟道气中有害物质作液相吸收后的水处理、废渣或灰份 视项目要求集中作再生利用处理。
6、根据权利要求4所述的生活垃圾无氧热裂解气化处理的工艺技术,其 特征在于所述的高温碳化物出料操作规程包括1)、残碳出箱操作步骤;2)、 残碳分离操作步骤;其具体工作步骤是
1)、残碳出箱操作步骤
a)、将残碳箱上可燃气排气口与可燃气收集总管连接;
b)、将残碳分离箱上冷却剂进口与冷却系统相连接;
c)、将残碳分离箱与有机质转化炉专用出料器相连接;
d)、打开残碳分离箱上可燃气排气口和残碳进口阀门;
e)、打开可燃气收集总管阀门;
f)、开起专用出料器电源;
g)、40(TC左右高温有机碳以900Kg/h速度连续出料,同时开启冷却系统
控制器,将高温残碳降至安全温度;
2)、残碳箱切换操作步骤
a)、正常情况下50分钟更换一次分离箱;
b)、首先关闭专用出料器电源;
c)、关闭冷却系统控制器;
d)、关闭残碳进口阀门和可燃气排气口阀门;
e)、关闭可燃气收集总管阀门;
11f) 、解除所有连接,利用铲车将残碳分离箱运到指定堆场;
g) 、在堆场残碳分离箱可得到进一步冷却,当温度恒定后,可以向市场销售。
采用以上技术方案后,本发明具有以下有益效果
1、 可实现生产过程的无害化和零排放
由于无氧裂解过程进行的仅是各类有机物分子的断键反应,无氧条件避免 了过程高有害物质的生成可能。系统加热源用的是3个碳以下的可燃洁净 气体,其燃烧结果不会产生有害气体排放,其过程属洁净生产范畴。
2、 可实现生产过程的自能化和低消耗
由于本工艺技术系统的热源选用燃气,垃圾自身所产生的气化物除了 可满足处理系统的热源需要外,还可有部分富裕气可用于燃气发电以满足 处理系统的动力需求。因此整个处理过程完全可实现能源自给,不需再消 耗其他资源。
3、 可实现资源再生和基础能源物质再循环
由于生活垃圾中含有大量经人们使用后废弃的有机物,从理论上说, 通过裂解气化处理后所产生的物质已回到了该类产品制造前的初始态,已 具备了物质进入再循环的基础。
4、 可实现垃圾处理的社会低成本投入和便利化操作
本技术发明系统由于过程简单,工况要求低,不需消耗其他资源,因此其 在建设投资和生产处理成本上都要远低于现有的垃圾焚烧技术和有氧气化 技术。其生产处理过程相比与其他技术而言显得更为简便和经济可行,且 其独有的洁净无害化处理结果,更适宜于未来大规模的推广应用。
5、 可实现节能减排和自然界物质循环 由于该技术生产过程除了自身要消耗掉垃圾中的部分碳源外,生活垃圾中
的大部分碳源都被以固态碳的可见形式被收集了下来,若按焚烧技术处理,这 些碳都将被排到大气环境中。若与填埋技术相比,这些碳中的大部分都将变成 甲垸气排入环境中。因此,其对环境的减排效果巨大。另外,本处理结果所得 到的这些"可见碳"将可回到自然界的碳循环系统重新进入物质生命循环。
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图1为本发明有机质转化炉的结构示意图。
图2为本发明流程示意图。
具体实施例方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解, 下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
参看图1和图2, 一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处理装置,该装置有 垃圾料仓、脱湿釜、转化炉、气凝相分离系统、可燃气压縮系统及碳化物排出 系统,还包括垃圾料仓21、垃圾提升22模块、有机质转化炉23、吸收塔24、 引风机25、可燃气分离储存周转26模块、压縮机A27、压縮机B28、燃气加热 炉29、碳化物排料器30模块、残碳捕集器31、碳化物分离箱32、凝结相分离 收集池33和原生垃圾脱湿处理系统34,其中
垃圾料仓21输出端经由垃圾提升22模块与有机质转化炉23的输入端相 连接,有机质转化炉23的输出端经由吸收塔24与引风机25的输入端相连接, 并输出放风信号,有机质转化炉23的输出端与可燃气处理储存周转26模块的 输入端相连接;
可燃气处理储存周转26模块的输出分为两路, 一路输出信号经由压縮机 A27、压縮机B28和燃气加热炉29反馈进入有机质转化炉23,另一路输出信号 经由凝结相分离收集池33与原生垃圾脱湿处理系统34的输入端相连接,其压 縮机B28的一输出信号与凝结相分离收集池33的输入端相连接;
有机质转化炉23的输出端经由碳化物排料器30模块、残碳捕集器31与 碳化物分离箱32的输入端相连接。
所述的有机质转化炉23或为生活垃圾转化处理高效湿热釜或为碳化物排 料箱结构或为其它炼制转化炉。
所述的生活垃圾转化处理高效湿热釜由箱体、传动系统、进料口及出气口 组成,其还包括出料端盖l、釜体2、尾气管3、保温箱4、出气口5、进料口 6、进料端盖7、热源进口 8、出料口 9、支座10、传动系统11和热源循环管 12,其中
13在保温箱4中设有釜体2,其间为填料密封连接;在釜体2的一侧设有出 料端盖l,出料端盖1与釜体2之间为滚动密封连接,在釜体2的另一侧设有 进料端盖7,其间亦为滚动密封连接;在出料端盖1的外侧设有热源进口 8, 其间为焊接连接,在出料端盖1的下部设有出料口9,其间亦为焊接连接;在 进料端盖7的上方分别依次设有出气口 5和进料口 6,进料端盖7与出气口 5 和进料口 6之间均为焊接连接;
在保温箱4的上方设有尾气管3,尾气管3与保温箱4之间为填料密封连
接;
在保温箱4的下方设有热源循环管12,热源循环管12与进料端盖7和保 温箱4之间均为焊接连接;
在釜体2的左右下方分别设有支座10,支座10与釜体2之间为滚动支承 连接;在釜体2的下方设有传动系统11,传动系统ll与釜体2之间为齿轮传 动连接。
一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处理工艺技术主要工艺技术方法是采 用复合动静态流化热床技术(大致结构形式为热床、机械推动手和气流导向搅 动等组合而成),利用其特有的物料流动、脱水及传热性能,将生活垃圾在特 定的温度压力条件下,以连续生产的状态(在强制热环境下,物料首先在机械 手的翻转推动下被有效加热,而受热物料中产生的挥发份经导流器变换调整成 部分动力性热气流再次对物料进行全混悬浮式均匀加热。在连续密闭的热环境 下,物料经一定的停留时间控制后可被充分裂解),转化成可燃气和碳、油等 物质。该装置的核心技术及关键突破点是攻克了在无氧环境条件下有效解决了 生活垃圾的物料流动、脱水及传热等难题。另外,本工艺根据生活垃圾加热裂 解的需要拟在裂解反应过程中添加中间热媒分散触剂TCS (该材料可用过程再 生物制备),调节和控制反应釜内裂解气化相的压力和停留时间,使裂解产物 能符合目标产品要求。
一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处理工艺技术包括1)、生活垃圾的无 外源低能耗处理技术;2)、垃圾处理系统的二次污染工艺控制技术;3)、垃圾 处理的便利化控制技术;4)、垃圾处理的低社会成本控制技术;5)、高温碳化 物出料操作规程;通过工程性工艺复盖试验,达到能解决固态垃圾的流动加热控制及能效平衡的工程技术手段和工艺方法;其具体工作步骤是-
1) 、生活垃圾的无外源低能耗处理技术
整个处理过程中对能源的需求消耗均考虑以利用垃圾自身的 能含量为主,为多形式的能效转化利用技术,其再生系统能在满足垃圾自身处 理耗能外,还可以有相当数量的富裕能源输出;
2) 、垃圾处理系统的二次污染工艺控制技术 步骤l.无氧气化
采用无氧非燃烧气化技术,要求系统完全隔氧,可有效地抑制处理过程 中的"二噁英"生成; 步骤2.液相吸收
对系统中存在的低含硫烟道气不作直接对空排放,由系统作液相吸收后统 一集中处理;
步骤3.综合利用或集中转化
对垃圾处理末端产生的废渣或灰粉,可视项目组合投资之允许情况,按综 合利用或集中转化方案作选择性处理; 步骤4.回用或限量
废水系统将按各装置生产体系要求,分别收集并统一集中处理至符合工况 允许的标准后,回用或限量指定之方式排放;
3) 、垃圾处理的便利化控制技术 步骤l.集散型
其生产处理以集散型DCS自动程序控制为主,人力为辅的过程; 步骤2.系统性配置
在垃圾处理的各过程环节单元及作业手段上,基本采用目前已相当成熟和 可靠的工艺设备和技术进行系统性配置; 步骤3.原料性品质
对生活垃圾的原料性品质要求相对宽泛,能适应于各种类型及不同热值含 量的日常生活垃圾(无机物除外);
4) 、垃圾处理的低社会成本控制技术 步骤l.系统的设计
15在本垃圾处理系统的设计之过程中,对工程建设的投资设定有 相对严格的控制,基本上实现以最低的工程投入来获取项目的最佳经济可行和 商业效益;
步骤2.低消耗控制
运行成本的低消耗控制为在整套装置的设计和配置上,对日常之运行成 本进行充分测算和优化,基本在一个相对较低的消耗成本之状态下进行运行。
所述的工艺方法的具体工艺流程包括1)、垃圾前置处理;2)、垃圾裂解 气化;3)、裂解气的提取和预处理;4)、能源再生利用;5)、垃圾提取物质的 市场产品化精加工;6)、垃圾处理之三废物质的再处理控制;其具体工作步骤 是
1) 、垃圾前置处理 步骤l.计量登记
由政府相关管理部门组织运送来的垃圾,在进行计量登记后按工厂管理的 要求送进垃圾箱集成汇拢; 步骤2.分类分检
操作人员视垃圾的情况进行初步分类分检后,按要求进行处理及做供料准
备;
步骤3.排污汇集
垃圾堆放存储区域的环境设有专门的排气、排污汇集和相关安全卫生管理 控制系统;
步骤4.专用的机械设施
在垃圾短驳和输送上为配置专用的机械设施或工具为主。
2) 、垃圾裂解气化
待处理垃圾以连续方式装入系列裂解炉系统,在封闭条件下分段加热裂解 气化,逸出气体由专门设施导入气罐收集存放;
3) 、裂解气提取和预处理
裂解气由专用设备引出并经预处理如脱水、去杂后送入低压气柜储存;
4) 、能源再生利用
裂解气主要将作为处理垃圾的能源被导入各加热炉,用于加热裂解垃圾;
165) 、垃圾提取物质的市场产品化精加工
对裂解产品中的有商品价值之物质将进行后处理精加工,对外销售;
6) 、垃圾处理之三废物质的再处理控制
生产处理过程中的全部三废物质将集中统一处理,具体为低碳级可燃气
体作夹带性燃烧处理、烟道气中有害物质作液相吸收后的水处理、废渣或灰份 视项目要求集中作再生利用处理。
所述的高温碳化物出料操作规程包括1)、残碳出箱操作步骤;2)、残碳 分离操作步骤;其具体工作步骤是
1)、残碳出箱操作步骤
a)、将残碳箱上可燃气排气口与可燃气收集总管连接;
b)、将残碳分离箱上冷却剂进口与冷却系统相连接;
c)、将残碳分离箱与有机质转化炉专用出料器相连接;
d)、打开残碳分离箱上可燃气排气口和残碳进口阀门;
e)、打开可燃气收集总管阀门;
f)、开起专用出料器电源;
g)、40(TC左右高温有机碳以900Kg/h速度连续出料,同时开启冷却系统
控制器,将高温残碳降至安全温度;
2)、残碳箱切换操作步骤
a)、正常情况下50分钟更换一次分离箱;
b)、首先关闭专用出料器电源;
c)、关闭冷却系统控制器;
d)、关闭残碳进口阀门和可燃气排气口阀门;
e)、关闭可燃气收集总管阀门;
f)、解除所有连接,利用铲车将残碳分离箱运到指定堆场;
g)、在堆场残碳分离箱可得到进一步冷却,当温度恒定后,可以向市场销售。
本发明的重点技术如下 1、处理系统的隔、排氧技术
要确保处理系统内绝对无氧是相当困难的,除了要求系统设备能密闭
17隔氧外,还必须配有能脱除物料内夹带氧的工艺技术手段及过程。必须注 意的是系统内有氧的存在不单是会影响到处理结果的无害化指标,而且 还会严重地涉及到整个系统的生产安全和设备系统的可靠性问题。
2、 对生活垃圾的脱湿技术
由于在原生的生活垃圾中带有大量的水份,其的存在将严重地影响到 系统的加热效果和生产过程的能源平衡。系统对生活垃圾的脱水工艺采用 "四态复合"技术,可实现以最低的能耗代价来脱除水份,并同时充分利 用这种"水份"来为整个处理工艺技术及过程"服务"。
3、 系统内固体物料的流动技术
生活垃圾的固态及弹性特征构成了其在系统中流变过程的困难,本技 术特殊设计的内置机械手和定向导流系统有效地克服了垃圾物料处理过程 的难流勢性障碍。实现了处理系统的可连续化生产。
4、 过程加热技术
生活垃圾的固态特性制约着系统的加热效果和直效性,本技术的多梯 级加热工艺有效地克服和平衡了传热速率和加热时效问题,最大程度地提 升了系统热源的利用有效性。
本发明工艺过程为外来生活垃圾经过简单的无机t/、金属类分检后通过 输送系统被送入高位釜进行预处理。经预处理后的生活垃圾通过回转输送器被 导入预反应釜进行预反应。经预反应后的垃圾再通过输送控制器被导入预裂解
气化釜与特殊配置的TCS助剂进行预裂变反应。经预热裂变预反应后的物料被
导入终裂解釜进行全气化反应,完全反应后的固相碳化物通过排料器排出系统 后另行收集。垃圾裂解产生的气相物通过气相冷凝分离系统分离后,不凝相的 可燃气被导入气柜并作为系统的热源储存。可冷凝相通过油水分离后另行分别 收集处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业 的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中 描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还 会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发 明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
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权利要求
1、一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处理装置,该装置有垃圾料仓、脱湿釜、转化炉、气凝相分离系统、可燃气压缩系统及碳化物排出系统,其特征在于包括垃圾料仓(21)、垃圾提升(22)模块、有机质转化炉(23)、吸收塔(24)、引风机(25)、可燃气分离储存周转(26)模块、压缩机A(27)、压缩机B(28)、燃气加热炉(29)、碳化物排料器(30)模块、残碳捕集器(31)、碳化物分离箱(32)、凝结相分离收集池(33)和原生垃圾脱湿处理系统(34),其中垃圾料仓(21)输出端经由垃圾提升(22)模块与有机质转化炉(23)的输入端相连接,有机质转化炉(23)的输出端经由吸收塔(24)与引风机(25)的输入端相连接,并输出放风信号,有机质转化炉(23))的输出端与可燃气处理储存周转(26)模块的输入端相连接;可燃气处理储存周转(26)模块的输出分为两路,一路输出信号经由压缩机A(27)、压缩机B(28)和气炉(29)反馈进入有机质转化炉(23),另一路输出信号经由凝结相分离收集池(33)与原生垃圾脱湿处理系统(34)的输入端相连接,其压缩机B(28)的一输出信号与凝结相分离收集池(33)的输入端相连接;有机质转化炉(23)的输出端经由碳化物排料器(30)模块、残碳捕集器(31)与碳化物分离箱(32)的输入端相连接。
2、 根据权利要求1所述的城市生活垃圾无氧热裂解气化处理装置,其特 征在于所述的有机质转化炉(23)或为生活垃圾转化处理高效湿热釜或为碳 化物排料箱结构或为其它炼制转化炉。
3、 根据权利要求2所述的生活垃圾无氧热裂解气化处理装置,其特征在 于所述的生活垃圾转化处理高效湿热釜由箱体、传动系统、进料口及出气口 组成,其还包括出料端盖(1)、釜体(2)、尾气管(3)、保温箱(4)、出气 口 (5)、进料口 (6)、进料端盖(7)、热源进口 (8)、出料口 (9)、支座(10)、 传动系统(11)和热源循环管(12),其中在保温箱(4)中设有釜体(2),其间为填料密封连接;在釜体(2)的一 侧设有出料端盖(1),出料端盖(1)与釜体(2)之间为滚动密封连接,在釜体(2)的另一侧设有进料端盖(7),其间亦为滚动密封连接;在出料端盖(1) 的外侧设有热源进口 (8),其间为焊接连接,在出料端盖(1)的下部设有出 料口 (9),其间亦为焊接连接;在进料端盖(7)的上方分别依次设有出气口 (5)和进料口 (6),进料端盖(7)与出气口 (5)和进料口 (6)之间均为焊 接连接;在保温箱(4)的上方设有尾气管(3),尾气管(3)与保温箱(4)之间 为填料密封连接;在保温箱(4)的下方设有热源循环管(12),热源循环管(12)与进料端 盖(7)和保温箱(4)之间均为焊接连接;在釜体(2)的左右下方分别设有支座(10),支座(10)与釜体(2)之 间为滚动支承连接;在釜体(2)的下方设有传动系统(11),传动系统(11) 与釜体(2)之间为齿轮传动连接。
4、 一种生活垃圾无氧热裂解气化处理工艺技术,其特征在于该工艺技 术包括1)、生活垃圾的无外源低能耗处理技术;2)、垃圾处理系统的二次污 染工艺控制技术;3)、垃圾处理的便利化控制技术;4)、垃圾处理的低社会成 本控制技术;5)、高温碳化物出料操作规程;通过工程性工艺复盖试验,达到 能解决固态垃圾的流动加热控制及能效平衡的工程技术手段和工艺方法;其具 体工作步骤是1) 、生活垃圾的无外源低能耗处理技术整个处理过程中对能源的需求消耗均考虑以利用垃圾自身的 能含量为主,为多形式的能效转化利用技术,其再生系统能在满足垃圾自身处 理耗能外,还可以有相当数量的富裕能源输出;2) 、垃圾处理系统的二次污染工艺控制技术 步骤l.无氧气化采用无氧非燃烧气化技术,要求系统完全隔氧,可有效地抑制处理过程 中的"二噁英"生成; 步骤2.液相吸收对系统中存在的低含硫烟道气不作直接对空排放,由系统作液相吸收后统 一集中处理;步骤3.综合利用或集中转化对垃圾处理末端产生的废渣或灰粉,可视项目组合投资之允许情况,按综 合利用或集中转化方案作选择性处理; 步骤4.回用或限量废水系统将按各装置生产体系要求,分别收集并统一集中处理至符合工况 允许的标准后,回用或限量指定之方式排放;3) 、垃圾处理的便利化控制技术 步骤l.集散型其生产处理以集散型DCS自动程序控制为主,人力为辅的过程; 步骤2.系统性配置在垃圾处理的各过程环节单元及作业手段上,基本釆用目前已相当成熟和 可靠的工艺设备和技术进行系统性配置; 步骤3.原料性品质对生活垃圾的原料性品质要求相对宽泛,能适应于各种类型及不同热值含 量的日常生活垃圾(无机物除外);4) 、垃圾处理的低社会成本控制技术 步骤l.系统的设计在本垃圾处理系统的设计之过程中,对工程建设的投资设定有 相对严格的控制,基本上实现以最低的工程投入来获取项目的最佳经济可行和 商业效益;步骤2.低消耗控制 '运行成本的低消耗控制为在整套装置的设计和配置上,对日常之运行成 本进行充分测算和优化,基本在一个相对较低的消耗成本之状态下进行运行。
5、根据权利要求4所述的生活垃圾无氧热裂解气化工艺技术,其特征在 于所述的工艺方法的具体工艺流程包括1)、垃圾前置处理;2)、垃圾裂解 气化;3)、裂解气的提取和预处理;4)、能源再生利用;5)、垃圾提取物质的 市场产品化精加工;6)、垃圾处理之三废物质的再处理控制;其具体工作步骤 是1)、垃圾前置处理步骤l.计量登记由政府相关管理部门组织运送来的垃圾,在进行计量登记后按工厂管理的 要求送进垃圾箱集成汇拢; 步骤2.分类分检操作人员视垃圾的情况进行初步分类分检后,按要求进行处理及做供料准备;步骤3.排污汇集垃圾堆放存储区域的环境设有专门的排气、排污汇集和相关安全卫生管理 控制系统;步骤4.专用的机械设施在垃圾短驳和输送上为配置专用的机械设施或工具为主。2) 、垃圾裂解气化待处理垃圾以连续方式装入系列裂解炉系统,在封闭条件下分段加热裂解 气化,逸出气体由专门设施导入气罐收集存放;3) 、裂解气提取和预处理裂解气由专用设备引出并经预处理如脱水、去杂后送入低压气柜储存;4) 、能源再生利用裂解气主要将作为处理垃圾的能源被导入各加热炉,用于加热裂解垃圾;5) 、垃圾提取物质的市场产品化精加工对裂解产品中的有商品价值之物质将进行后处理精加工,对外销售;6) 、垃圾处理之三废物质的再处理控制生产处理过程中的全部三废物质将集中统一处理,具体为低碳级可燃气 体作夹带性燃烧处理、烟道气中有害物质作液相吸收后的水处理、废渣或灰份 视项目要求集中作再生利用处理。
6、根据权利要求4所述的生活垃圾无氧热裂解气化处理的工艺技术,其 特征在于所述的高温碳化物出料操作规程包括1)、残碳出箱操作步骤;2)、 残碳分离操作步骤;其具体工作步骤是1)、残碳出箱操作步骤a)、将残碳箱上可燃气排气口与可燃气收集总管连接;b)、将残碳分离箱上冷却剂进口与冷却系统相连接;c)、将残碳分离箱与有机质转化炉专用出料器相连接;d)、打开残碳分离箱上可燃气排气口和残碳进口阀门;e)、打开可燃气收集总管阀门;f)、开起专用出料器电源;g)、40(TC左右高温有机碳以900Kg/h速度连续出料,同时开启冷却系统控制器,将高温残碳降至安全温度;2)、残碳箱切换操作步骤a)、正常情况下50分钟更换一次分离箱;b)、首先关闭专用出料器电源;c)、关闭冷却系统控制器;d)、关闭残碳进口阀门和可燃气排气口阀门;e)、关闭可燃气收集总管阀门;f)、解除所有连接,利用铲车将残碳分离箱运到指定堆场;g)、在堆场残碳分离箱可得到进一步冷却,当温度恒定后,可以向市场销售。
全文摘要
本发明公开一种城市生活垃圾无氧裂解气化处理装置及其工艺技术。该装置由垃圾料仓、转化炉、压缩机、有机质转化炉及污水处理系统等部件组成,该工艺技术包括生活垃圾的无外源低能耗处理及系统的二次污染控制技术等。本发明解决了系统的隔排氧技术、对生活垃圾的脱湿技术、系统内固体物料的流动技术、过程加热技术等技术问题。本发明可实现生产过程的无害化和零排放,可实现生产过程的自能化和低能耗,可实现资源再生和基础能源物质再循环,可实现垃圾处理的社会低成本投入和便利化操作,也可实现节能减排和自然界物质循环。
文档编号C10B53/00GK101457147SQ200810202669
公开日2009年6月17日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者钱雨霖, 陈鸽飞 申请人:上海神工环保股份有限公司
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