专利名称：城市垃圾低温缺氧碳化系统设备及用于其的低温缺氧碳化旋转炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种城市垃圾低温缺氧碳化系统设备，以及用于该低温缺氧碳化系统设备的低温缺氧碳化旋转炉。
背景技术：
随着城市的不断扩大化、人们生活水平的不断提高以及城市人口的不断增加，城市给周边环境带来的危害在不断增加，其中以生活垃圾带来的污染尤为明显。为了解决由于城市垃圾带来的污染问题，人类在不断地进行各种努力，这也成为全世界都在致力于解决和攻克的一个重大难题。目前对城市生活垃圾进行处理的方式大部分为焚烧方式，而焚烧过程本身就是氧化过程，无论是进行有氧燃烧或者贫氧燃烧，该焚烧过程都会产生有害的“二噁英”物质，从而对周围环境产生二次污染，破坏了人类的生存环境和健康。
发明内容
本发明提供了一种城市垃圾低温缺氧碳化系统设备，通过该城市垃圾低温缺氧碳化系统设备，能够对城市垃圾进行高效率的碳化处理，并且有效地抑制二噁英的生成，杜绝处理生活垃圾过程中产生二次污染。为了实现上述目的，本发明提出的低温缺氧碳化系统设备，包括原料准备部分、低温缺氧碳化部分、生成物处理部分以及热能交换部分；其中原料准备部分包括储备垃圾原料的原料储备仓，对来自原料储备仓的垃圾原料进行破碎处理的破碎装置，对破碎完成后的垃圾原料进行脱水处理的脱水装置，对脱水完成后的垃圾原料进行吸湿干燥的干燥装置；低温缺氧碳化部分包括对来自干燥装置的垃圾原料进行低温缺氧碳化处理的低温缺氧碳化旋转炉；生成物处理部分包括碳黑处理部分和油气处理部分，其中，碳黑处理部分包括存储由低温缺氧碳化部分生成的碳黑的碳黑存储箱，对碳黑存储箱中的碳黑进行精选的碳黑精选装置，以及贮存精选后的碳黑的碳黑贮存仓；油气处理部分包括接收由低温缺氧碳化部分生成的包括可燃气和气态焦油的气体、并对接收到的气体进行油气分离的脱氯洗气装置，对分离出的焦油进行闪蒸分液处理的闪蒸分液装置，从来自闪蒸分液装置的焦油分离出废液的油水分离装置，存储分离得到的焦油的储油罐和对分离得到的废水进行处理的污水处理装置；接收并对来自脱氯洗气装置分离的可燃气进行冷却脱硫处理的冷却脱硫装置，以及接收并存贮来自冷却脱硫装置的可燃气的可燃气存贮罐；热能交换部分包括原料臭气采集部分和烟气热能交换部分，其中，原料臭气采集部分包括对原料储备仓中的垃圾原料进行吸臭处理的吸臭装置；烟气热能交换部分包括接收来自低温缺氧碳化部分的烟气并利用该烟气产生热能的烟气热能交换装置，接收经过烟气热能交换装置处理后的烟气并对该烟气进行除尘脱硫处理的除尘脱硫装置，以及将经过除尘脱硫装置的烟气吸引到用于烟气排出的烟囱的引风机。
通过本发明所提供的城市垃圾低温缺氧碳化系统设备，有效地抑制了垃圾原料的碳化过程中“二噁英”物质的生成，并解决了垃圾碳化过程中自生能源的循环利用，有效地实现了节能的目的。同时，根据本发明所提供的低温缺氧碳化系统设备，有效地控制了排放烟气、污水等造成的二次污染，实现了零排放和节能减排的社会效益。进一步，根据本发明所提供的城市垃圾低温缺氧碳化系统设备对生活垃圾进行碳化处理后，能够生成作为气态燃料的燃气、作为液态燃料的焦油以及可以作为固态燃料和/ 或有机肥料的碳黑，从而在处理生活垃圾的同时产生了新的再生资源。本发明还提供一种用于该低温缺氧碳化系统设备的低温缺氧碳化旋转炉，该低温缺氧碳化旋转炉包括与低温缺氧碳化系统设备的原料准备部分连通的进料部分、釜体、传送拌料装置、保温箱、与低温缺氧碳化系统设备的烟气热能交换部分连通的烟气出口、循环导热管、与低温缺氧碳化系统设备的生成物处理部分连通的出料部分、支撑座、加热装置、 保温箱温控装置、釜体温控装置、以及传动装置；其中上述进料部分连接到上述釜体的一端，且该进料部分的上端形成有用于进料的进料开口，进料部分与上述釜体之间为旋转迷宫密封连接；上述出料部分连接到上述釜体的另一端，且该出料部分包括与生成物处理部分的碳黑处理部分连通的、形成于其下端的用于出料的出料开口，以及与所述生成物处理部分的油气处理部分连通的、形成于其上端用于排出燃气和气体焦油的气体出口，出料部分与上述釜体之间为旋转迷宫密封连接；上述传送拌料装置设置于上述釜体内，且沿着釜体的延伸方向从上述釜体的一端延伸到上述釜体的另一端；上述支撑座位于上述釜体的两端部，且可旋转地支撑上述釜体；上述釜体的中间部分位于上述保温箱内部，且保温箱与釜体的接触部位为填料弹压密封连接；上述加热装置设置于上述釜体的中间部分的下方，用于对上述釜体位于上述保温箱内部的中间部分进行加热；上述保温箱温控装置设置于上述保温箱内部、上述釜体外部；上述釜体温控装置设置于上述釜体内部、靠近上述出料部分的位置；烟气出口和循环导热管位于上述保温箱的上方，且与上述保温箱内部连通；上述传动装置使得上述釜体相对于上述进料部分和上述出料部分进行旋转；上述进料部分进一步包括进料传送装置，该进料传送装置位于上述进料开口和上述釜体的一端之间，且该进料传送装置的外周表面与上述进料部分的内周壁形成密封接触；上述出料部分进一步包括出料传送装置，该出料传送装置位于上述釜体的另一端与上述出料开口之间，且该出料传送装置的外周表面与上述出料部分的内周壁形成密封接触。通过这样的构造，本发明提供的低温缺氧碳化旋转炉在对垃圾进行碳化的过程中能够连续地进出料作业，并且保证了在垃圾碳化过程中各连接部位和传动部位之间的密封性能，从而保证了釜体内部在碳化过程中的缺氧环境，进而保证了低温缺氧碳化系统设备的高效、稳定运行。以下根据本发明所揭露的目的、功效，以及结构组态，列举较佳实施例，并配合附图详细说明。
图1为本发明的低温缺氧碳化系统设备的系统框图；图2为用于本发明的低温缺氧碳化系统设备的低温缺氧碳化旋转炉的结构示意图3为本发明的低温缺氧碳化旋转炉的变型例的结构示意图。
具体实施例方式为了方便说明本发明的结构组态，以及使用状态，以下的实施例将参照附图对本发明所提供的低温缺氧碳化系统设备和用于其的低温缺氧碳化旋转炉的示例性实施例进行说明。如图1所示，本发明提供一种低温缺氧碳化系统设备，包括原料准备部分、低温缺氧碳化部分、生成物处理部分以及热能交换部分；其中原料准备部分包括储备垃圾原料的原料储备仓1，对来自原料储备仓的垃圾原料进行破碎处理的破碎装置2，对破碎完成后的垃圾原料进行脱水处理的脱水装置3，和对脱水处理后的垃圾原料进行吸湿干燥的干燥装置4。低温缺氧碳化部分包括对来自干燥装置的垃圾原料进行低温缺氧碳化处理的低温缺氧碳化旋转炉5。生成物处理部分包括碳黑处理部分和油气处理部分。其中，碳黑处理部分包括存储由低温缺氧碳化部分生成的碳黑的碳黑存储箱7，对碳黑存储箱7中的碳黑进行精选的碳黑精选装置8以及贮存精选后的碳黑的碳黑贮存仓9。油气处理部分包括接收由低温缺氧碳化部分生成的包括可燃气和气态焦油的气体、并对接收到的气体进行脱氯处理并且进行油气分离的脱氯洗气装置10，对分离出的焦油进行闪蒸分液处理的闪蒸分液装置11，其中该闪蒸分液处理主要在于对焦油进行初步的油水分离，以及进一步从来自闪蒸分液装置11的焦油分离出废液的油水分离装置12，存储分离得到的焦油的储油罐14和对分离得到的废水进行处理的污水处理装置13。接收并对来自脱氯洗气装置10分离的可燃气进行冷却脱硫处理的冷却脱硫装置20，以及接收并存贮来自冷却脱硫装置的可燃气的可燃气存贮罐21。热能交换部分包括原料臭气采集部分和烟气热能交换部分。原料臭气采集部分包括对原料储备仓1中的垃圾原料进行吸臭处理的吸臭装置对。烟气热能交换部分包括接收来自低温缺氧碳化部分的烟气并利用该烟气产生热能的烟气热能交换装置16，接收经过烟气热能交换装置16处理后的烟气并对该烟气进行除尘脱硫处理的除尘脱硫装置 17,以及将经过除尘脱硫装置17的烟气吸引到用于烟气排出的烟囱19的引风机18。具体来说，如图1所示，利用根据本实施例所提供的低温缺氧碳化系统设备，来自原料储备仓1的垃圾原料依次经过以预定的破碎要求破碎该垃圾原料的破碎装置2，以预定的脱水率进行脱水处理的脱水装置3、以及干燥装置4后进入低温缺氧碳化部分，并由该低温缺氧碳化部分进行碳化处理。更为具体地，进入低温缺氧碳化部分的垃圾原料由该低温缺氧碳化部分中的低温缺氧碳化旋转炉5进行碳化处理。接下来，经过低温缺氧碳化部分碳化处理后生成的碳黑进入碳黑存储箱7，再传送到碳黑精选装置8进行精选，然后传送到碳黑贮存仓9以供后续使用。该精选后的碳黑可以作为固态燃料产生热能，也可以作为有机肥料植入土壤，也可以具有其他用途。同时，经过低温缺氧碳化部分碳化处理后生成包含可燃气和气态焦油的气体进入油气分离装置10，并由该油气分离装置10进行油气分离， 经分离后的焦油经过闪蒸分液装置11进行脱氯处理，以去除其中所含氯成分，进一步，脱氯处理后的焦油进入油水分离装置11，以分离出焦油和废液，分离得到的焦油进入储油罐 14以供后续使用，且分离得到的废液进入污水处理装置进行处理后排放。如图1所示，在本实施例所提供的低温缺氧碳化系统设备中还包括焦油气化装置15，该焦油气化装置15将储油罐14中的焦油进行气化以产生热能，但本发明并不限于此，在本发明所提供的低温缺氧碳化系统设备中，可以不包括该焦油气化装置15，而储油罐14中的焦油可以被提供用于各种用途。如图1所示，本实施例所提供的低温缺氧碳化系统设备还包括原料臭气采集部分，该原料臭气采集部分包括对原料储备仓1中的垃圾原料进行吸臭处理的吸臭装置对。 进一步，本实施例所提供的低温缺氧碳化系统设备还包括接收来自低温缺氧碳化部分的烟气并利用该烟气产生热能的烟气热能交换装置16，接收经过烟气热能交换装置16处理后的烟气并对该烟气进行除尘脱硫处理的除尘脱硫装置17，以及将经过除尘脱硫装置17的烟气吸引到用于烟气排出的烟囱19的引风机18。更为具体地，低温缺氧碳化部分对垃圾原料进行碳化处理时，由于加热所产生的烟气进入该烟气热能交换装置16。同时，在本实施例中，吸臭装置M所吸取的臭气也被吸引进入烟气热能交换装置16，在该烟气热能交换装置16中，温度较低的臭气与温度较高的烟气进行热交换，有效地降低了在接下来需要排出到周围环境中的烟气的温度，同时使得臭气温度升高，即，由臭气携带利用烟气产生的热能。在本实施例中，如图1所示，可以将温度较高的臭气输入干燥装置4，用于干燥装置4对垃圾原料进行干燥。即，该烟气产生的热能可以作为对垃圾原料进行干燥的能量。但是，本发明并不限于此，也可以将上述由烟气产生的热能用于其他任何需要的部分。例如，在低温缺氧碳化部分干燥垃圾原料，或者用于对垃圾原料加热，以实现节能的目的。进一步，本发明所提供的低温缺氧碳化系统设备中，也可以不包括该原料臭气采集部分，或者将从原料中抽取的臭气用于其他部分。进一步，本发明所提供的低温缺氧碳化系统设备中，也可以不包括该烟气热能交换装置16，或者将该烟气热能交换装置16所产生的热能用于其他部分。 同时，对于本领域技术人员来说，该烟气热能交换装置16也可以不使用由原料臭气采集部分所采集的臭气携带由烟气产生的热能，例如，可以使用从另外的管道输入的冷水或冷空气等，只要能够与烟气进行热交换后携带该烟气产生的热能即可。进一步，在本实施例中， 经过干燥装置4后的臭气被输入低温缺氧碳化部分。具体来说，被输入低温缺氧碳化旋转炉6中，以作为该低温缺氧碳化旋转炉6进行碳化处理时所需空气。通过这样的结构，能够省去该低温缺氧碳化旋转炉6的空气输入部分。但本发明并不仅限于此，经过干燥装置4 后的臭气也可以不被输入低温缺氧碳化部分，而被输入其他任何需要的部分或者经过处理后直接排放到空气中。接下来，经过烟气热能交换装置16处理后的烟气进入除尘脱硫装置17，在该除尘脱硫装置17中对该烟气进行除尘脱硫处理，以使得烟气达到排放标准，然后再通过引风机 18将经过除尘脱硫装置17的烟气吸引到烟囱19，从而向外排出达标的烟气。进一步，如图 1所示，在本发明中还包括连接到可燃气存贮罐21的抽气机22和缓冲装置23，该抽气机 22可以将可燃气存贮罐21中的可燃气抽吸到诸如压缩机等的缓冲装置23中，并通过该缓冲装置23送入低温缺氧碳化部分，以供低温缺氧碳化部分产生热能使用。例如，低温缺氧碳化部分可以使用该可燃气进行燃烧后产生热能，并将这样产生的热能用于对垃圾原料加热，以实现保护环境和节能的目的。但本发明并不仅限于此，本发明所提供的低温缺氧碳化系统设备中，也可以不包括该抽气机22和缓冲装置23，而是将可燃气存贮罐21中的可燃气用作其他用途。进一步，在本发明所提供的系统设备中，原料储备仓1、破碎装置2以及脱水装置3 中由垃圾原料所产生的废水均进行污水处理装置进行处理。如图1所示，在本实施例中，原料储备仓1、破碎装置2以及脱水装置3中由垃圾原料所产生的废水均进入污水处理装置 13进行处理，但本发明并不仅限于此，对原料储备仓1、破碎装置2以及脱水装置3中由垃圾原料所产生的废水进行处理的污水处理装置可以是不同于污水处理装置13的另一个设备。通过本发明所提供的城市垃圾低温缺氧碳化系统设备，有效地抑制了垃圾原料的碳化过程中“二噁英”物质的生成，并解决了垃圾碳化过程中自生能源的循环利用，有效地实现了节能的目的。进一步，根据本发明所提供的城市垃圾低温缺氧碳化系统设备对生活垃圾进行碳化处理后，能够生成作为气态燃料的燃气、作为液态燃料的焦油以及可以作为固态燃料和/ 或有机肥料的碳黑，从而在处理生活垃圾的同时产生了新的再生资源。进一步，根据本发明所提供的低温缺氧碳化系统设备中，低温缺氧碳化旋转炉5 对垃圾原料进行碳化处理时，该低温缺氧碳化旋转炉5的釜体内部温度为350°C、50°C，且该釜体内部保持缺氧状态。通过这样的设置，能够有效地抑制“二噁英”物质的生成，并且保证了所生成的生成物，诸如碳黑、可燃气和焦油的高品质。发明人通过实验发现，在低温缺氧碳化旋转炉5的釜体内部温度为350°C、50°C，且该釜体内部保持缺氧的状态下对垃圾原料进行碳化处理后，所产生的碳黑中所含的可燃物质含量非常高，且可燃气和焦油也具有很高的燃烧品质。本发明还提供一种用于上述低温缺氧碳化系统设备的低温缺氧碳化旋转炉。说明书附图2和3介绍了本发明所提供的低温缺氧碳化旋转炉的示例性实施例和变型例。如附图2所示，本实施例所提供的低温缺氧碳化旋转炉包括与低温缺氧碳化系统设备的原料准备部分连通的进料部分31、釜体32、传送拌料装置33、保温箱34、与低温缺氧碳化系统设备的烟气热能交换部分连通的烟气出口 35、循环导热管36、与低温缺氧碳化系统设备的生成物处理部分连通的出料部分37、支撑座39、加热装置40、保温箱温控装置41、釜体温控装置 42、以及传动装置43。其中，进料部分31连接到釜体32的一端，且该进料部分31的上端形成有用于进料的进料开口 51，进料部分31与釜体32之间为旋转迷宫密封连接。出料部分37连接到釜体32的另一端，且该出料部分37包括与生成物处理部分的碳黑处理部分连通的、形成于其下端的用于出料的出料开口 53，以及与生成物处理部分的油气处理部分连通的、形成于其上端用于排出燃气和气态焦油的气体出口 54，出料部分37与釜体32之间为旋转迷宫密封连接。传送拌料装置33设置于釜体32内，且沿着釜体32的延伸方向从釜体32的一端延伸到釜体32的另一端。支撑座39位于于釜体32的两端部，且可旋转地支撑釜体32。釜体32的中间部分位于保温箱34内部，且保温箱34与釜体32的接触部位为填料弹压密封连接。加热装置40设置于釜体32的中间部分的下方，用于对釜体32位于保温箱34内部的中间部分进行加热。保温箱温控装置41设置于保温箱34内部、釜体32外部。釜体温控装置42设置于釜体32内部、靠近出料部分37的位置。烟气出口 35和循环导热管36位于保温箱34的上方，且与保温箱34连通。传动装置43使得釜体32相对于进料部分31和出料部分37进行旋转。进料部分31进一步包括进料传送装置52，该进料传送装置52位于进料开口 51和釜体32的一端之间，且该进料传送装置52的外周表面与进料部分31的内周壁形成密封接触。出料部分37进一步包括出料传送装置55，该出料传送装置55位于釜体32的另一端与出料开口 53之间，且该出料传送装置55的外周表面与出料部分37的内周壁形成密封接触。 更为具体地，根据本发明的示例性实施例所提供的低温缺氧碳化旋转炉中，如图2 所示，釜体32为圆筒状结构。但本发明并不仅限于此，该釜体32也可以是截面为椭圆形、 多边形或者其他不规则几何形状的筒状结构。在本发明中，釜体32内部对垃圾进行碳化处理的温度为350°C、50°C，且釜体32内部在进行碳化处理的过程中保持缺氧。进一步， 进料部分31连接到釜体32的一端(图2中的左侧端)，且该进料部分31的上端形成有用于进料的进料开口 51。该进料部分31与釜体32之间为旋转迷宫密封连接。垃圾原料从该进料开口 51进入进料部分31中。出料部分37连接到釜体32的另一端(图2中的右侧端)，且该出料部分37包括形成于其下端的用于出料的出料开口 53，以及形成于其上端用于排出燃气和气态焦油的气体出口 M。出料部分37与釜体32之间为旋转迷宫密封连接。经过碳化处理所生成的碳黑从该出料开口 53被排出，且所生成的燃气和气态焦油从气体出口 M被排出。传送拌料装置33设置于釜体32内，且沿着釜体32的延伸方向从釜体 32的一端延伸到釜体32的另一端。当来自进料部分31的垃圾原料从釜体32的一端进入釜体32时，该垃圾原料由传送拌料装置33向釜体32的另一端传送，且在传送的过程中进行搅拌。在本实施例中，如图2所示，该传送拌料装置33为绕轴旋转的螺旋推进器，但本发明并不仅限于此，该传送拌料装置33也可以使用螺杆结构，或者绕同一轴旋转的多叶片结构，只要能够实现上述传送拌料装置33的功能即可。支撑座39位于于釜体32的两端部， 且可旋转地支撑釜体32，从而釜体32能够在传动装置43的作用下，相对于进料部分31和出料部分37绕着该釜体32的长度方向上的轴线进行旋转，以使得釜体32内部的垃圾能够被搅拌均勻并且被更加均勻的加热。釜体32的中间部分位于保温箱34内部，且保温箱34 与釜体32的接触部位为填料弹压密封连接。在本实施例中，釜体32除了被支撑座39支撑的部分均位于保温箱34内部，以使得釜体32的加热面积最大，但是，本发明并不仅限于此， 本领域技术人员能够根据实际使用需要和结构要求，任意选择釜体32位于保温箱34内部的中间部分的面积。加热装置40设置于釜体32的中间部分的下方，即釜体32位于保温箱内部的那部分下方，以对釜体32位于保温箱34内部的中间部分进行加热。如图2所示，在本实施例中，加热装置40穿透保温箱34的底壁进入保温箱34，且具有位于釜体32下方的 5个加热端口，以均勻地对釜体32的中间部分进行加热，但本发明并不限于此，本领域技术人员可以任意选择加热装置40对釜体32的加热方式和配置，只要使得该加热装置40能够对釜体32的中间部分进行均勻加热即可。保温箱温控装置41设置于保温箱34内部、釜体 32外部。如图1所示，在本实施例中，保温箱温控装置41位于保温箱34内、釜体32的上方， 但本发明并不限于此，本领域技术人员可以任意选择该保温箱温控装置41的位置，只要该保温箱温控装置41能够检测到保温箱34内部的温度即可。釜体温控装置42设置于釜体 32内部、靠近出料部分37的位置。在本实施例中，将釜体温控装置42设置于釜体32内部靠近气体出口 M的位置，但本发明并不限于此，本领域技术人员可以任意选择该釜体温控装置42的位置，只要该釜体温控装置42能够检测到釜体32该端的温度即可。在本实施例中，保温箱温控装置41与釜体温控装置42均为温度传感器，但本发明并不仅限于此，该保温箱温控装置41可以是任何能够测量温度的装置。烟气出口 35和循环导热管36位于保温箱34的上方，且与保温箱34连通。具体来说，循环导热管36与设置于低温缺氧碳化旋转炉外部的换热装置(未显示)连通，且该换热装置与烟 (未显示)连通。烟气出口 35则直接与烟囱连通。通过这样的构造，在正常运转状态下，加热装置40在保温箱34内部燃烧时所产生的烟气经过循环导热管36、换热装置从烟囱(未显示)排出。而在低速或少量碳化的过程中，加热装置40在保温箱34内部燃烧时所产生的烟气则直接经过烟气出口 35、 烟囱排出。更为具体地，当加热装置40在保温箱34内部燃烧时所产生的烟气经过循环导热管36进入换热装置后，该换热装置使用该烟气中所包含的热量对还没有进入釜体32的垃圾原料进行干燥，然后使得该烟气进入净化塔，再经过烟 排放。通过这样的结构，能够有效地利用在垃圾处理过程中所产生的热量，大大地节约了能源。如图2所示，在本实施例中，烟气出口 35和循环导热管36设置于连通到保温箱34的同一根管道上，但本发明并不仅限于此，该烟气出口 35和循环导热管36可以彼此分离地与保温箱34连通。进一步，在本实施例中，保温箱；34采用耐火砖、保温砖和陶瓷纤维棉中的一种或两种以上组合垒砌而成，以取得良好的保温效果。但本发明并不限于此，该保温箱34可以由任何保温材料制成， 只要能够实现保温目的即可。在本发明中，进料部分31包括进料传送装置52，该进料传送装置52位于进料开口 51和釜体32的一端之间，且该进料传送装置52的外周表面与进料部分31的内周壁形成密封接触。具体地，如图2所示，在本实施例中，进料部分31的内周壁呈圆筒状，且进料传送装置52为螺杆结构，该螺杆结构的进料传送装置52的外周表面与进料部分31的内周壁之间形成至少一周密封接触。更为具体地，在本实施例中，进料部分31的内壁由诸如橡胶的弹性材料形成，而进料传送装置52由诸如钢材的非弹性材料形成，且弹性材料形成的内壁与螺杆结构的进料传送装置52的外周表面之间形成紧配合(过盈配合)，通过这样的构造， 进料传送装置52的外周表面与进料部分1的内周壁之间形成至少一周密封接触。但本发明并不仅限于这样的结构，本领域技术人员可以任意选择进料传送装置52和进料部分31 的内周壁的材料和构造，以及进料传送装置52的外周表面与进料部分31的内周壁之间的接触方式，只要两者之间在进料传送装置52工作状态下保持密封状态即可。例如，可以使用弹性材料形成螺杆结构的进料传送装置52，且使用非弹性材料形成进料部分31的内壁； 或者，使用非弹性材料形成螺杆结构的进料传送装置52和进料部分31的内壁，且在螺杆结构的进料传送装置22的螺纹外缘包覆有诸如橡胶之类的弹性材料。进一步，在本发明中，出料部分37进一步包括出料传送装置55，该出料传送装置 55位于釜体32的另一端与出料开口 53之间，且该出料传送装置55的外周表面与出料部分37的内周壁形成密封接触。具体地，如图2所示，在本实施例中，出料部分37的内周壁呈圆筒状，且出料传送装置55为螺杆结构，该螺杆结构的出料传送装置55的外周表面与出料部分37的内周壁之间形成至少一周密封接触。更为具体地，在本实施例中，出料部分37 的内壁由诸如橡胶的弹性材料形成，而出料传送装置阳由诸如钢材的非弹性材料形成，且弹性材料形成的内壁与螺杆结构的出料传送装置阳的外周表面之间形成紧配合，通过这样的弹性材料与非弹性材料之间的紧配合，出料传送装置55的外周表面与出料部分37的内周壁之间形成至少一周密封接触。但本发明并不仅限于这样的结构，本领域技术人员可以任意选择出料传送装置阳和出料部分37的内周壁的材料和构造，以及出料传送装置55 的外周表面与出料部分37的内周壁之间的接触方式，只要两者之间在出料传送装置55工作状态下保持密封状态即可。例如，可以使用弹性材料形成螺杆结构的出料传送装置阳，且使用非弹性材料形成出料部分37的内壁；或者，使用非弹性材料形成螺杆结构的出料传送装置55和出料部分37的内壁，且在螺杆结构的出料传送装置55的螺纹外缘包覆有诸如橡胶之类的弹性材料。通过这样的构造，当来自干燥装置4的垃圾原料从进料部分31的进料开口 51进入该低温缺氧碳化旋转炉时，垃圾原料首先由进料部分31的进料传送装置52传送到釜体 32的一端，且由釜体32内部的传送拌料装置33朝向釜体32的另一端传送。同时，加热装置40对釜体32位于保温箱34内部的中间部分加热到350°C 450°C，从而当垃圾原料由传送拌料装置33传送经过釜体32的中间部分时，垃圾原料在该中间部分在缺氧条件下被加热进行碳化处理，进而产生碳黑、焦油和燃气。接下来，所产生的碳黑由传送拌料装置33传送到釜体32的另一端，并通过出料部分37的出料传送装置55从出料开口 53排出，且所产生的燃气和气态焦油则通过出料部分37的气体出口 M被排出。通过这样的构造，根据本发明提供的低温缺氧碳化旋转炉在对垃圾进行碳化的过程中能够实现连续地进出料作业，并且保证了在垃圾碳化过程中各连接部位和传动部位之间的密封性能，从而保证了釜体2内部在碳化过程中的缺氧环境。进一步，通过本发明所提供的低温缺氧碳化旋转炉，在对垃圾原料进行碳化处理后得到了碳黑、焦油以及燃气等多态燃料，有效地解决了垃圾碳化过程中自生能源的循环利用，有效地实现了节能的目的。以上参照附图1对本发明的示例性实施例进行了具体描述，但本发明并不仅限于此。本领域技术人员可以根据实际使用和结构需要，对上述实施例中的结构进行替换、变型和改进，而不会脱离本发明的保护范围。例如，在上述示例性实施例中，进料传送装置52与出料传送装置55均为螺杆结构，但本发明并不仅限于此，该进料传送装置52和/或出料传送装置55也可以是其他结构形式，只要能够实现上述功能即可。例如，进料传送装置52和/或出料传送装置55也可以是活塞结构、叶片结构等。更具体地，在本发明的另一变型例中，如图2所示，出料传送装置 55是活塞结构，该活塞结构在出料部分37内部、釜体32的另一端与出料开口 53之间进行往复运动，且该活塞结构的外周表面与出料部分37的内周壁之间密封接触。为了更加完全地排出碳黑和焦油，在附图3所示的变型例中，出料开口 53设置在出料部分37的下端侧部。通过这样的结构，该活塞结构能够实现与上述实施例中的螺杆结构相同的效果，即在密封状态下将釜体32另一端的碳黑和焦油传送到出料开口 53。类似地，进料传送装置32也可以采用活塞结构。综上，根据本发明所提供的低温缺氧碳化系统设备及用于该低温缺氧碳化系统设备的低温缺氧碳化旋转炉，能够有效地抑制现有技术中常见的“二噁英”物质的生成，并且避免了垃圾处理过程中的二次污染。进一步，由于根据本发明所提供的低温缺氧碳化系统设备的集成度高，实现了项目占地面积小，建设投资省、运营成本低、生产操作规范简便等优点，并且实现了零排放和有效节能的优点。以上是本发明的较佳实施例以及附图，只有较佳实施例以及附图被举例说明，并非用于限制本发明技术的权利范围，凡以相同的技术手段、或为下述权利要求内容所涵盖的权利范围而实施的，均不脱离本发明的范畴而是申请人的权利范围。
权利要求
1.一种城市垃圾低温缺氧碳化系统设备，包括原料准备部分、低温缺氧碳化部分、生成物处理部分以及热能交换部分；其中原料准备部分包括储备垃圾原料的原料储备仓(1)，对来自原料储备仓(1)的垃圾原料进行破碎处理的破碎装置O)，对破碎完成后的垃圾原料进行脱水处理的脱水装置(3)， 和对脱水处理后的垃圾原料进行吸湿干燥的干燥装置(4)；低温缺氧碳化部分包括对来自干燥装置的垃圾原料进行低温缺氧碳化处理的低温缺氧碳化旋转炉(5)；生成物处理部分包括碳黑处理部分和油气处理部分，其中， 碳黑处理部分包括存储由低温缺氧碳化部分生成的碳黑的碳黑存储箱(7)， 对碳黑存储箱(7)中的碳黑进行精选的碳黑精选装置( 以及贮存精选后的碳黑的碳黑贮存仓(9)；油气处理部分包括接收由低温缺氧碳化部分生成的包括可燃气和气态焦油的气体、并对接收到的气体进行脱氯并实现油气分离的脱氯洗气装置(10)，对分离出的焦油进行闪蒸分液处理的闪蒸分液装置(11)，从来自闪蒸分液装置(11)的焦油分离出废液的油水分离装置(12)，存储分离得到的焦油的储油罐(14)和对分离得到的废水进行处理的污水处理装置(1 ；接收并对来自脱氯洗气装置(10)分离的可燃气进行冷却脱硫处理的冷却脱硫装置(20)，以及接收并存贮来自冷却脱硫装置的可燃气的可燃气存贮罐； 热能交换部分包括原料臭气采集部分和烟气热能交换部分，其中， 原料臭气采集部分包括对原料储备仓(1)中的垃圾原料进行吸臭处理的吸臭装置 (24)；烟气热能交换部分包括接收来自低温缺氧碳化部分的烟气并利用该烟气产生热能的烟气热能交换装置(16)，接收经过烟气热能交换装置(16)处理后的烟气并对该烟气进行除尘脱硫处理的除尘脱硫装置(17)，以及将经过除尘脱硫装置(17)的烟气吸引到用于烟气排出的烟囱(19)的引风机(18)。
2.如权利要求1所述的低温缺氧碳化系统设备，其特征在于，所述热能交换部分进一步包括可燃气热能交换部分，该可燃气热能交换部分包括将所述可燃气存贮罐中的可燃气抽吸到所述低温缺氧碳化部分的抽气机0 和缓冲装置03)。
3.如权利要求1所述的低温缺氧碳化系统设备，其特征在于，所述低温缺氧碳化旋转炉(5)对垃圾原料进行碳化处理时，该低温缺氧碳化旋转炉(5)的釜体内部温度为 3500C、50°C，且该釜体内部保持缺氧。
4.一种用于权利要求1所述的低温缺氧碳化系统设备的低温缺氧碳化旋转炉，其特征在于，所述低温缺氧碳化旋转炉包括与低温缺氧碳化系统设备的原料准备部分连通的进料部分(31)、釜体(3 、传送拌料装置(3 、保温箱(34)、与低温缺氧碳化系统设备的烟气热能交换部分连通的烟气出口(3 和循环导热管(36)、与低温缺氧碳化系统设备的生成物处理部分连通的出料部分(37)、支撑座(39)、加热装置00)、保温箱温控装置Gl)、釜体温控装置(42)、以及传动装置；其中所述进料部分(31)连接到所述釜体(3 的一端，且该进料部分(31)的上端形成有用于进料的进料开口(51)，所述进料部分(31)与所述釜体(3 之间为旋转迷宫密封连接；所述出料部分(37)连接到所述釜体(3 的另一端，且该出料部分(37)包括与所述生成物处理部分的碳黑处理部分连通的、形成于出料部分(37)下端的用于出料的出料开口 (53)，以及与所述生成物处理部分的油气处理部分连通的、形成于出料部分(37)上端用于排出燃气和气态焦油的气体出口 64)，所述出料部分(37)与所述釜体(3 之间为旋转迷宫密封连接；所述传送拌料装置(3 设置于所述釜体(3 内，且沿着所述釜体(3 的延伸方向从所述釜体(3 的一端延伸到所述釜体(3 的另一端；所述支撑座(39)位于于所述釜体(3 的两端部，且可旋转地支撑所述釜体(32)； 所述釜体(3 的中间部分位于所述保温箱(34)内部，且所述保温箱(34)与所述釜体 (32)的接触部位为填料弹压密封连接；所述加热装置GO)设置于所述釜体(3 的中间部分的下方，用于对所述釜体(32)位于所述保温箱(34)内部的中间部分进行加热；所述保温箱温控装置Gl)设置于所述保温箱(34)内部、所述釜体(3 外部； 所述釜体温控装置0 设置于所述釜体(3 内部、靠近所述出料部分(37)的位置； 所述烟气出口(3 和循环导热管(36)位于所述保温箱(34)的上方，且与所述保温箱 (34)内部连通；所述传动装置(1 使得所述釜体(3 相对于所述进料部分(31)和所述出料部分 (37)进行旋转； 其特征在于所述进料部分(31)进一步包括进料传送装置(52)，该进料传送装置(5 位于所述进料开口(51)和所述釜体(3 的一端之间，且该进料传送装置(5 的外周表面与所述进料部分(31)的内周壁形成密封接触；所述出料部分(37)进一步包括出料传送装置(55)，该出料传送装置(5 位于所述釜体(32)的另一端与所述出料开口(53)之间，且该出料传送装置(55)的外周表面与所述出料部分(37)的内周壁形成密封接触。
5.如权利要求4所述的低温缺氧碳化旋转炉，其特征在于，在对垃圾原料进行碳化处理时，所述釜体O)内部的温度为350°C、50°C，且釜体(2) 内部保持缺氧。
6.如权利要求4或5所述的低温缺氧碳化旋转炉，其特征在于，所述进料部分(31)的内周壁呈圆筒状，且所述进料传送装置(5 为螺杆结构，该进料传送装置(5 的外周表面与所述进料部分(31)的内周壁之间形成至少一周密封接触。
7.如权利要求4或5所述的低温缺氧碳化旋转炉，其特征在于，所述出料部分(37)的内周壁呈圆筒状，且所述出料传送装置(5 为螺杆结构，该出料传送装置(5 的外周表面与所述出料部分(37)的内周壁之间形成至少一周密封接触。
8.如权利要求4或5所述的低温缺氧碳化旋转炉，其特征在于， 所述釜体为圆筒状。
9.如权利要求4或5所述的低温缺氧碳化旋转炉，其特征在于，所述保温箱(34)采用耐火砖、保温砖和陶瓷纤维棉中的一种或两种以上组合垒砌而成。
10.如权利要求4或5所述的低温缺氧碳化旋转炉，其特征在于， 所述传送拌料装置(33)为螺杆结构、叶片结构及螺旋推进器中的一种。
全文摘要
本发明提出一种城市垃圾低温缺氧碳化系统设备，包括原料准备部分、低温缺氧碳化部分、生成物处理部分以及热能交换部分。本发明还提出一种用于上述所述的低温缺氧碳化系统设备的低温缺氧碳化旋转炉，该低温缺氧碳化旋转炉包括进料部分、釜体、传送拌料装置、保温箱、烟气出口和循环导热管、出料部分、支撑座、加热装置、保温箱温控装置、釜体温控装置、以及传动装置。根据本发明所提供的城市垃圾低温缺氧碳化系统设备以及低温缺氧碳化旋转炉，能够有效地抑制了垃圾原料的碳化过程中“二噁英”物质的生成，并解决了垃圾碳化过程中自生能源的循环利用，有效地实现了节能的目的。
文档编号C10C1/00GK102274845SQ20101019960
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日
发明者王柏松, 陈水琴 申请人:上海岸峰环保设备有限公司