一种垃圾热解装置与方法_2

文档序号:9627851阅读:来源:国知局
长,能够从源头有效抑制二噁英等有害物质的生成;可燃气燃烧炉可消除可能存在的有害有机物;尾部烟气净化系统可进一步消除可能存在的污染物。
[0028]6、以垃圾热解产物的可燃气为热源,可基本实现自热式的垃圾热解转化,同时富余的热量还可用于提供热水或蒸汽等热源。
【附图说明】
[0029]图1为本发明的垃圾热解装置结构示意图;
[0030]图2为本发明的固定床热解反应器结构示意图;
[0031]图3和图4为本发明的残炭收集系统结构示意图;
[0032]图5为本发明的尾气处理系统结构示意图。
[0033]其中数字标号如下所示:
[0034]1:垃圾热解系统;2:水蒸汽冷凝系统;3:残炭收集系统;4:可燃气燃烧炉;5:余热利用系统;6:尾气处理系统;
[0035]1-1:第一固定床热解反应器;1_2:第二固定床热解反应器;……;1_N:第N固定床热解反应器;
[0036]11:料斗;12:进料系统;13:上顶盖;14:点火器;15:炉膛本体;16:进风环;17:下底盖;
[0037]31:钢履带;32:传动轴;33:驱动控制系统;34:水冷系统;35:密封传送室;
[0038]61:旋风分离器;62:灰斗;63:半干式反应塔;64:中和循环水池;65:加药装置;66:干式反应器;67:烟囱。
【具体实施方式】
[0039]本发明提供了一种垃圾热解的装置与方法,下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0040]各实施例中的装置结构相同,如图1所示。包括垃圾热解系统1、水蒸汽冷凝系统
2、残炭收集系统3、可燃气燃烧炉4、余热利用系统5、尾气处理系统6。垃圾热解系统1的载气入口与余热利用系统5的热空气出口相连;垃圾热解系统1的固体出口与残炭收集系统3的残炭入口相连,垃圾热解系统1的水蒸汽出口与水蒸汽冷凝系统2的入口相连,垃圾热解系统1的热解气出口与可燃气燃烧炉4的入口相连;可燃气燃烧炉4的烟气出口与余热利用系统5烟气入口相连;余热利用系统5的尾气出口与尾气处理系统6的入口相连,余热利用系统5的热空气出口与垃圾热解系统1的热空气入口相连。
[0041]垃圾热解系统1包括多个固定床热解反应器;所述的多个固定床热解反应器结构相同且水平并联,由左至右依次为第一固定床热解反应器1-1、第二固定床热解反应器1-2、……、第N固定床热解反应器1-N,N为大于2的整数。所述多个固定床热解反应器安装在残炭收集系统3的上方并密闭相连,每个固定床热解反应器的炉膛上部设置气体出口,分别连接水蒸汽冷凝系统2和可燃气燃烧炉4的进口管道,气体出口管道上分别配置水蒸汽出口阀和热解气出口阀控制气体进入水蒸汽冷凝系统2或可燃气燃烧炉4。
[0042]每个单元的固定床热解反应器如图2所示,分别配置一个料斗11、一个进料系统12、上顶盖13、点火器14、炉膛本体15、进风环16、和下底盖17 ;料斗11的出口与进料系统12的入口相连,进料系统12的出口对应着固定床热解反应器的炉膛15入口,上顶盖13和下顶盖17分别位于炉膛15的上端和下端,均为自动开闭门,点火器14位于炉膛15的上部,进风环16位于炉膛15的下部,其整体高度为炉膛15高度的1/ = 4-1/3,进风环16的内壁与炉膛15的外壁之间形成进风空间,进风环16内壁所对应的炉膛15的壁面上,开具了多个进风小口,进风小口的直径从下至上逐渐减小,进风环16的下部开设进风口,并配置热空气进口阀控制热空气的供应量,热空气沿切向进入进风环16。
[0043]残炭收集系统3如图3和图4所示,包括钢履带31、传动轴32、驱动控制系统33、水冷系统34和密封传送室35 ;所述钢履带31置于密封传送室35之内,呈环形布置,两端设置有防止物料滑落或吹走的防护栏,由耐热耐腐蚀不锈钢制成,并有足够的长度以满足残炭冷却所需时间;钢履带31的两端各有一个传动轴32,其中一个为主动轴,另一个为从动轴,以实现钢履带31的传动;从动轴完全置于密封传动室35内,主动轴则与置于密封传送室35之外的驱动控制系统33相连;钢履带31的下方布置有水冷系统34。
[0044]尾气处理系统6如图5所不,包括旋风分离器61、灰斗62、半干式反应塔63、中和循环水池64、加药装置65、干式反应器66和烟囱67 ;旋风分离器61下方布置灰斗62,上方气体出口与半干式反应塔63入口相连;半干式反应塔63气体出口和干式反应器66入口相连,液体出口布置中和循环水池64,干式反应器66出口布置烟囱67,半干式反应塔63和干式反应器66入口均与加药装置65相连。
[0045]实施例1
[0046]本实施例中的垃圾热解系统1由4个并联的固定床热解反应器组成,利用上述装置实施垃圾热解无害化处理。垃圾通过料斗11与进料系统12进入热解反应器,每个反应器的一次进料量为3t (水分含量35% )。4个固定床热解反应器中2个处于热解阶段(分别处于热解初期和后期)、1个处于干燥阶段,另外1个处于进料和排料阶段。固定床热解反应器入口热空气温度为160°C,干燥阶段流量为500Nm3/h,热解阶段流量为200Nm3/h,进料和排料阶段不供热空气。垃圾在固定床热解反应器完成干燥后点火热解。热解完成后残炭由重力作用落入残炭收集系统3的钢履带31上运走,并通过钢履带31下方的水冷系统34降温冷却;热解气和冷空气同时进入可燃气燃烧炉4燃烧。烟气在余热利用系统5中加热冷空气为热空气,通过调节冷却水循环流量控制热空气出口温度为160°C,流量为900Nm3/ho完成热交换的尾气进入尾气处理系统6,依次经过旋风分离器61除去飞灰;经半干式反应塔63急冷尾气并除灰、脱酸;经干式反应器66吸附有害气体及重金属;最后经烟囱67排入大气。整个装置实现了垃圾的自热式热解,有效遏制了二噁英的产生于排放,实现了垃圾的无害化处理。
[0047]实施例2
[0048]本实施例中的垃圾热解系统1由4个并联的固定床热解反应器组成,利用上述装置实施垃圾热解无害化处理。垃圾通过料斗11与进料系统12进入热解反应器,每个反应器的一次进料量为3t (水分含量37% )。4个固定床热解反应器中2个处于热解阶段(分别处于热解初期和后期)、1个处于干燥阶段,另外1个处于进料和排料阶段。固定床热解反应器入口热空气温度为170°C,干燥阶段流量为500Nm3/h,热解阶段流量为200Nm3/h,进料和排料阶段不供热空气。垃圾在固定床热解反应器完成干燥后点火热解。热解完成后残炭由重力作用落入残炭收集系统3的钢履带31上运走,并通过钢履带31下方的水冷系统34降温冷却;热解气和冷空气同时进入可燃气燃烧炉4燃烧。烟气在余热利用系统5中加热冷空气为热空气,通过调节冷却水循环流量控制热空气出口温度为170°C,流量为900Nm3/ho完成热交换的尾气进入尾气处理系统6,依次经过旋风分离器61除去飞灰;经半干式反应塔63急冷尾气并除灰、脱酸;经干式反应器66吸附有害气体及重金属;最后经烟囱67排入大气。整个装置实现了垃圾的自热式热解,有效遏制了二噁英的产生于排放,实现了垃圾的无害化处理。
[0049]实施例3
[0050]本实施例中的垃圾热解系统1由8个并联的固定床热解反应器组成,利用上述装置实施垃圾热解无害化处理。垃圾通过料斗11与进料系统12进入热解反应器,每个反应器的一次进料量为3.2t (水分含量35%)。8个固定床热解反应器中4个处于热解阶段(2个处于热解初期,2个处于热解后期)、2个处于干燥阶段,另外2个处于进料和排料阶段。固定床热解反应器入口热空气温度为160°C,干燥阶段流量为500Nm3/h,热解阶段流量为200Nm3/h,进料和排料阶段不供热空气。垃圾在固定床热解反应器完成干燥后点火热解。热解完成后残炭由重力作用落入残炭收集系统3的钢履带31上运走,并通过钢履带31下方的水冷系统34降温冷却;热解气和冷空气同时进入可燃气燃烧炉4燃烧。烟气在余热利用系统5中加热冷空气为热空气,通过调节冷却水循环流量控制热空气出口温度为160°C,流量为1800Nm3/h。完成热交换的尾气进入尾气处理系统6,依次经过旋风分离器61除去飞灰;经半干式反应塔63急冷尾气并除灰、脱酸;经干式反应器66吸附有害气体及重金属;最后经烟囱67排入大气。整个装置实现了垃圾的自热式热解,有效遏制了二噁英的产生于排放,实现了垃圾的无害化处理。
[0051]实施例4
[0052
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