将来自建筑垃圾的可燃物进行气化的工艺与装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将来自建筑垃圾的可燃物、尤其是生物质进行气化的工艺与装置。
技术背景
[0002]近年来，随着城市规模的不断增加和城镇化建设进程的不断深入，垃圾产生量的日趋增加，而采用传统处理方法暴露出来的诸多不能克服的问题，使得垃圾热解处理技术越来越受到人们关注，尤其对于厨余、塑料、橡胶等含量较高的城市生活垃圾，其热解气化过程越能显现出价值。由于城市生活垃圾组分繁多，热解气化过程相当复杂，在热解气化过程中，既有大分子裂解成小分子，又存在小分子聚合成较大分子的可能。
[0003]城市生活垃圾除堆肥、填埋处理外，焚烧技术因其显著的减量减容特点及热能回收利用的优势，而被广泛采用.但焚烧过程中产生酸性气体、重金属和二问题不容忽视。垃圾气化处理技术，由于具有污染物排放低、显著的减量减容性以及生产可燃气体等优点，逐渐成为新的研宄热点。在生活垃圾气化方面，国内外学者通过沸腾床、流化床、固定床等气化城市生活垃圾，系统地研宄了。
[0004]热解气化法(或简称热解法或气化法)具有多个优点，主要体现在如下:(I)燃烧效率高。因垃圾直接燃烧属于气、固非均相反应，垃圾作为固态物质，扩散性、混合性非常差，因而燃烧效率较低，同时燃烧过程中易产生有毒有害物质；而热解产生的气态产物和焦油，属均相燃烧，燃烧充分、效率高；(2)燃烧过程容易控制，垃圾组成复杂，各组分之间理化性能相差很大，若直接燃烧，各组分的着火点、反应速度相差悬殊，难以稳定控制；而垃圾热解后的产物燃烧过程均相稳定、便于控制；(3)污染低，无需二次处理。垃圾简单焚烧若控制不到位，除了极易产生剧毒物“二噁英”外，还会排出大量含有毒物质的飞灰和残渣，需二次处理。热解由于是均相、无氧分解，热解产物再次燃烧后最终产物主要是COjPH2O，同时减容量大，残余炭渣较少，有利于减轻对大气环境的二次污染。
[0005]生物质在热解产气的同时，还会伴生焦油和残炭等副产品。焦油的存在会降低产气率和热效率，更为严重的是在低温时，焦油还会凝结为液态，易于与水和灰尘结合在一起堵塞和腐蚀设备，严重时导致设备无法正常工作，因此要求将焦油的产量降低到最低，以提高热解气的品质。在各种措施中，焦油的催化裂解被认为是最高效的一种工艺过程，该工艺是将焦油转化成小分子的永久性气体，与可燃气一起被利用。
[0006]CN101565647A公开了一种生活垃圾作燃料利用的预处理方法，包括垃圾燃料的分选技术，其特征是将生活垃圾通过初选、破碎或破袋、筛选、气流悬浮风选和风干工序，达到降低垃圾燃料的水分含量和无机物含量，提高垃圾燃料的热值，使生活垃圾能够作为气化炉的气化原料利用，或使生活垃圾不需添加常规燃料助燃就能实现在焚烧炉内稳定燃烧，其中:成分复杂的生活垃圾在初选工序中分离为大件垃圾、小件垃圾、大块建筑垃圾；把大件垃圾通过破碎机进行破碎、分选出废木碎料作为燃料利用，把小件垃圾通过破袋工序后进行筛选，除去泥砂，把筛上的混合垃圾送入气流悬浮风选器进行风选分离；气流悬浮风选器内的工作气流由下而上运动，混合垃圾在风选功能室内悬浮翻滚，达到松散状态，垃圾物料按密度分层，形成轻质物料悬浮区和中重质物料悬浮区，低水分的轻质有机物由轻质物料悬浮区一侧的轻质有机物出口引出，高水分、中重质有机物由中重质物料悬浮区一侧的中重质有机物出口引出，重质无机物从气流悬浮风选器底部的出口排出；从气流悬浮风选器分离出的低水分轻质有机物送入风干器进行风干处理，成为垃圾燃料；从气流悬浮风选器分离出的高水分中重质有机物送入挤压脱水装置进行脱水处理，脱水后的有机质垃圾物料送入风干器进一步除去水分，成为垃圾燃料；把经过预处理后的垃圾燃料采用下列方式的其中一种进行利用:a.把垃圾燃料送入气化炉通过气化反应转化为合成气；b.把垃圾燃料送入焚烧炉或工业锅炉进行焚烧处理，转化为热能；c.把垃圾燃料进行粉碎，加入添加剂，用压缩成型设备制取高密度的成型燃料。
[0007]CN103727542A公开了一种垃圾热解炉，其特征是包括压杆、夹紧装置、锥形炉盖、进料口、气液混合物收集通道、管道、压料板、炉壳、自动点火装置、供氧器、出气孔、分配器、空气主管、炉脚、残渣出口，锥形炉盖安装在炉体顶部，锥形炉盖上设有进料口，夹紧装置安装在压杆上，压杆穿过锥形炉盖，压杆底端与压料板连接，炉体上部设有气液混合物收集通道和管道，炉体下部设有残渣出口，供氧器和自动点火装置均匀分布在炉体底部，供氧器是上端封闭的管道，管道壁上开有均匀向下倾斜的出气孔。
[0008]CN1554893A公开了一种垃圾热解气化炉，主要包括上端开有投料口的炉体，炉体的内腔中设有保温层，保温层和炉体的内壁之间设有水冷层；在保温层的内腔中，靠近投料口处设有布料器，布料器通过传动轴与第一从动齿轮、第一电机相连接；炉体的下端开口处设有除渣器，除渣器通过第二从动齿轮和第二电机相连接；设有导气管，导气管的一端穿过除渣器和炉体，其管口末端在炉体的底部处形成一伞状的导气入口，另一端穿过除灰器止于其底部。
[0009]CN1903457A公开了一种城市垃圾的热解炭化方法，其特征是垃圾的炭化工艺至少包括以下过程，垃圾的热解炭化过程，热解炭化过程中产生的热解气的除酸性气体过程，热解气的燃烧过程，热解气燃烧后的高温气在热解炉中向垃圾传递热量的过程；且热解在250°C至650°C之间的任意温度进行。
[0010]CN104006389A公开了一种垃圾热解气化焚烧方法，所述垃圾热解气化焚烧方法包括以下步骤:(Al)垃圾经过预干燥后进入热解气化炉内；空气从所述热解气化炉的顶部和底部进入炉内；(A2)垃圾在所述热解气化炉内下降过程中热解、气化，产生的可燃性气体从气化炉中部被引出；(A3)残留碳在气化炉内继续下移，并和底部进入的空气发生气化反应，产生的可燃性气体从气化炉中部被引出，产生的炉灰从气化炉底部的排灰口排出。
[0011]CN103357411A公开了一种进行废弃物和煤，主要包括生活垃圾、农林废弃物、市政污泥、淤泥、废橡胶、废塑料、尾煤等物料热解产气成分调控用的钙基催化剂及其制备方法。使用该催化剂，可以提高物料热解过程中的可燃气体产率，并使部分二氧化碳转换成一氧化碳，从而实施气体成分的调控。该催化剂是以碳酸盐类矿物(包括尾矿)为原料，通过破碎、筛分、煅烧、加工制成具有不同形状和粒度大小的催化剂。
[0012]W02011/000513A1公开了一种综合垃圾处理系统和方法，其包括可燃垃圾源的使用，用于从可回收材料中分离所述的可燃垃圾的分离器，用于将所述的可燃垃圾干燥以产生热解原料的真空干燥器和用于将所述的热解原料高温分解以生成焦炭和热解气体的热解器。用于发电的系统和方法，包括根据本发明的垃圾处理系统或方法，还包括氧化器，用于将从所述的热解原料产生的合成气高温氧化以产生用于发电的热量。
[0013]EP1121691A2公开了一个有机废物分解装置和方法，该装置包含串联的两个反应器，每一个反应器使用了氧增强的过热蒸汽来分解各种各样的有机化合物以减少质量和体积。当蒸汽/氧混合物注入陶瓷珠的流化床中时，迅速发生分解。流化气体混合物的速度搅拌着陶瓷珠，帮助固体废物的碎裂，氧使某些氧化反应进行以补偿干燥、热解和蒸汽再重整对热的需求。大部分热解发生在第一级，设立第二级用于使热解完全，以及通过使用共反应剂来改变