固体废弃物热解装置的制作方法

1.本实用新型涉及固体废弃物处理技术领域，尤其提供一种固体废弃物热解装置。


背景技术：

2.垃圾热解是目前广泛采用的垃圾处理手段，在耕地奇缺的国家，垃圾焚烧热解处理比例达65
‑
80％。但现有垃圾焚烧热解处理装置存在以下不足之处：
3.一是，现有垃圾热解方法容易发生热解滞堵。热解过程的滞堵，不仅增加了维护及运行成本，而且使热解的状态改变，影响焚烧过程前段抑制二噁英生成的把控，增加后续二噁英处理的难度和费用，增加了后续烟气净化脱除二噁英类物质造成二次污染的可能性；
4.二是，现有热解装置工艺流程及机构单元为横行延展，垃圾热解过程产生的湿气、烟气等容易升腾的气相物质，需要较大功率的引风机才能使之横行移动进入下一步处理，尤其是容易产生二噁英的有机物初步热解生成的可热气体，使得二次燃烧进一步处理耗能高，处理难以充分，防止二噁英生成的热解效果不理想；而且机构单元横行延展，占地面积大，一次性投资大。
5.因此，亟需解决现有的垃圾热解装置热解过程能耗高的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的提供一种固体废弃物热解装置，旨在解决现有的垃圾热解装置热解过程能耗高的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种固体废弃物热解装置，包括热解氧化装置，所述热解氧化装置包括热解炉、给料机构以及出料机构，所述热解炉包括用于低温解热固体废弃物的热解腔室以及与所述热解腔室相连通实现气体循环流动的氧化腔室，所述给料机构连接于所述热解腔室的入料端，所述出料机构连接于所述热解腔室的出料端。
8.本实用新型的有益效果：本实用新型提供的固体废弃物热解装置，其中，利用热解氧化装置对固体废弃物进行热解，热解氧化装置的热解炉具有相互连通的热解腔室和氧化腔室。当给料机构将来料送入热解腔室内时，固体废弃物在热解腔室内由上至下依次分为干燥层、热分解层、还原层、氧化层和灰渣层，干燥层靠近入料端，而灰渣层靠近出料端，在热解腔室内进行一次助热启动后，热解腔室则在热能自给自足的情况下对固体废气物连续进行热解气化。其中，热解过程分为两个阶段，第一阶段为缺氧\限氧状态下的热解，该阶段热解温度在300至600摄氏度，并且，又大量的热解气体产生，如一氧化碳、甲烷等；第二阶段为高效氧化阶段，热解腔室产生的热解气体进入氧化腔室内，并且被点燃燃烧，该阶段的温度在700至1000摄氏度，可以不断向热解腔室内的固体废气物进行供能，且经所有污染物分解转化为二氧化碳和水，最终，形成的灰渣通过出料机构排出至外部。综上，整个热解过程仅在初期进行供热，相较于传统的热解过程，能耗更低。
9.在一个实施例中，所述热解氧化装置还包括与所述热解炉相邻设置的灰渣缓存
室，所述出料机构的输出端伸入于所述灰渣缓存室内。
10.在一个实施例中，所述固体废弃物热解装置还包括依次连通废水蒸发器、烟气热交换冷却装置以及湿式静电净化装置，所述废水蒸发器远离所述烟气热交换冷却装置的进气口连通于所述氧化腔室。
11.在一个实施例中，所述烟气热交换冷却装置包括冷却腔室以及设于所述冷却腔室内的一级喷淋组件。
12.在一个实施例中，所述湿式静电净化装置包括净化腔室、设于所述净化腔室内的放电组件和二级喷淋组件。
13.在一个实施例中，所述固体废弃物热解装置还包括催化装置，所述催化装置的进气端和出气端分别连通于所述废水蒸发器的出气口和所述烟气热交换冷却装置的进气口。
14.在一个实施例中，所述固体废弃物热解装置包括排烟装置，所述湿式静电净化装置的出气端连通于所述排烟装置的进气端。
15.在一个实施例中，所述排烟装置包括连通于所述湿式静电净化装置的烟囱以及用于向所述烟囱供能的引风机。
16.在一个实施例中，所述固体废弃物热解装置包括一级送料装置和第一传输带，所述一级送料装置通过所述第一传输带向所述给料机构进行供料。
17.在一个实施例中，所述固体废弃物热解装置还包括二级送料装置，所述二级送料装置包括用于传输固体废弃物来料的第二传输带、用于破碎所述第二传输带上的固体废弃物的破碎装置以及用于将所述破碎装置处的固体废弃物传输至所述一级送料装置的第三传输带。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的固体废弃物热解装置的热解氧化装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的固体废弃物热解装置的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的固体废弃物热解装置的另一结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的固体废弃物热解装置的烟气热交换冷却装置的结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的固体废弃物热解装置的湿式静电净化装置的结构示意图；
24.图6为本实用新型实施例提供的固体废弃物热解装置的一级送料装置和二级送料装置的结构示意图。
25.其中，图中各附图标记：
26.热解氧化装置10、热解炉11、给料机构12、出料机构13、热解腔室11a、氧化腔室11b、灰渣缓存室14、废水蒸发器20、烟气热交换冷却装置30、湿式静电净化装置40、冷却腔
室31、一级喷淋组件32、净化腔室41、放电组件42、二级喷淋组件43、湿电框架421、阴极放电线422、阳极管423、催化装置50、排烟装置60、烟囱61、引风机62、一级送料装置71、第一传输带72、储料斗 711、螺旋给料机712、二级送料装置80、第二传输带81、破碎装置82、第三传输带83。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.请参考图1，本申请的固体废弃物热解装置，包括热解氧化装置10。热解氧化装置10包括热解炉11、给料机构12以及出料机构13，热解炉11包括用于低温解热固体废弃物的热解腔室11a以及与热解腔室11a相连通实现气体循环流动的氧化腔室11b，给料机构12连接于热解腔室11a的入料端，出料机构 13连接于热解腔室11a的出料端。这里，给料机构12和出料机构13均是通过螺旋方式进行送料，类似于螺杆传输机。
32.本实用新型提供的固体废弃物热解装置，其中，利用热解氧化装置10对固体废弃物进行热解，热解氧化装置10的热解炉11具有相互连通的热解腔室11a 和氧化腔室11b。当给料机构12将来料送入热解腔室11a内时，固体废弃物在热解腔室11a内由上至下依次分为干燥层、热分解层、还原层、氧化层和灰渣层，干燥层靠近入料端，而灰渣层靠近出料端。
33.灰渣层是被完全氧化后剩下的灼热粉状固体，此层的固体粉末是垃圾的灰分和少量被高温燃烧后化合成稳定的无机盐混合物，这些混和物经与空气换热后排出炉外，可作为肥料、建材制砖原料或无害化填埋处理。这样不但废热得到最大程度被利用，废物还得到回收利用。氧化层是经预处理的限制空气由热解腔室11a的下部进入，在经过灰渣层时与热灰渣进行换热，进入氧化层同炽热的炭发生氧化反应，生成二氧化碳和一氧化碳同时释放出大量的热能，为整个垃圾热解、气化、干燥提供能量，氧气基本被消耗完全。氧化层的温度
可达 600～900℃，热载体是逐层上升的。碳及其少量的杂质经高温氧化燃烧后变成灰渣。在还原层中，其主要产物为一氧化碳、和氢气。氧化层已将空气中的氧气基本消耗完成，所以该层的固体废弃物是处于缺氧状态，本层的反应是利用氧化层提供的高温烟气为能量，因为还原反应是吸热反应，所以还原区的温度自下而上也逐步降低，为800～400℃。干燥层的干垃圾下降到热分解层后，被氧化层上升的高温烟气加热发生裂解反应，裂解反应是吸热反应，它利用氧化层上升的高温烟气作为反应的能源条件，并在缺氧的情况下进行裂解反应，将长链的高分子裂解成短链的小分子气体和单质碳，其中主要裂解产物有：氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸气、焦油和其他碳烃类物质。小分子气体作为热解产物和高温能源上升到干燥层为干燥层提供干燥所需要的能量，单质炭作为热解产物下降进入氧化层和还原层。由于此层是吸热层，所以自下而上的温度是逐渐降低的。干燥层的主要作用是利用热解生成的高温热解气对该层的物料进行加热干燥，使该层的物料中水分得以蒸发，这样加入炉内的物料在这个层中就由湿垃圾变成干垃圾且还有一部分挥发份分解挥发出来，蒸发出来的水蒸气和挥发分随热解气体被送入氧化腔室11b。干燥层的温度一般为250～ 100℃。
34.在热解腔室11a内进行一次助热启动后，热解腔室11a则在热能自给自足的情况下对固体废气物连续进行热解气化。其中，热解过程分为两个阶段，第一阶段为缺氧\限氧状态下的热解，该阶段热解温度在300至600摄氏度，并且，又大量的热解气体产生，如一氧化碳、甲烷等；第二阶段为高效氧化阶段，热解腔室11a产生的热解气体进入氧化腔室11b内，并且被点燃燃烧，该阶段的温度在700至1000摄氏度，可以不断向热解腔室11a内的固体废气物进行供能，且经所有污染物分解转化为二氧化碳和水，最终，形成的灰渣通过出料机构13 排出至外部。综上，整个热解过程仅在初期进行供热，相较于传统的热解过程，能耗更低。
35.请参考图1，在一个实施例中，热解氧化装置10还包括与热解炉11相邻设置的灰渣缓存室14，出料机构13的输出端伸入于灰渣缓存室14内。可以理解地，当灰渣达到存储上限时，出料机构13将灰渣传输至灰渣缓存室14内，进行临时存放。为了杜绝灰渣扬尘，所以，灰渣缓存室14为一个完全封闭的空间。
36.请参考图2和图3，在一个实施例中，固体废弃物热解装置还包括依次连通废水蒸发器20、烟气热交换冷却装置30以及湿式静电净化装置40，废水蒸发器20远离烟气热交换冷却装置30的进气口连通于氧化腔室11b。可以理解地，固体废弃物热解后会产生大量尾气，这些尾气需进行净化才能排出。因此，尾气需依次经过废水蒸发器20、烟气热交换冷却装置30以及湿式静电净化装置40进行降温净化。其中，废水蒸发器20呈套管结构，内部管道流通尾气，外部管体流通废水。由于尾气中携带大量热量，与废水进行热交换而实现降温，废气则受热得以蒸发，废水蒸发器20产生的残渣能过人工清理出来伴随垃圾进热解炉11进行热解处理，这样热解垃圾排出的余热可得到充分利用又可实现废水零排放。从废水蒸发器20流出的尾气的温度也较高，需通过烟气热交换冷却装置30进行二次降温。最后，尾气在湿式静电净化装置40内进行彻底地净化。
37.请参考图4，在一个实施例中，烟气热交换冷却装置30包括冷却腔室31 以及设于冷却腔室31内的一级喷淋组件32。可以理解地，在冷却腔室31自身的液热换热作用以及一级喷淋组件32的共同作用下，对尾气进行二次降温，同时，也对尾气进行初级净化，除去尾
气中大部分的烟尘，减小后工序净化设备的负担。
38.请参考图5，在一个实施例中，湿式静电净化装置40包括净化腔室41、设于净化腔室41内的放电组件42和二级喷淋组件43。可以理解地，放电组件42 包括湿电框架421、设于湿电框架421上的阴极放电线422以及围设于对应的阴极放电线422外侧的阳极管423，这样，在阴极放电线422与阳极管423之间形成电势差，从而吸附尾气中带电的粉尘。同时，二级喷淋组件43对尾气进行二次净化，进一步除去尾气中的烟尘。
39.请参考图2，在一个实施例中，热解氧化装置10、废水蒸发器20、烟气热交换冷却装置30以及湿式静电净化装置40沿“一”字排开。适用于空间较大的场所。当然，根据实际需求，也可以其他排列方式，例如，各装置呈l型或者“回”字型排列，整体结构紧凑，适合于空间较小的场所。
40.请参考图2，在一个实施例中，固体废弃物热解装置还包括催化装置50，催化装置50的进气端和出气端分别连通于废水蒸发器的出气口和烟气热交换冷却装置30的进气口。可以理解地，催化装置50内设于载体，在载体上涂覆催化涂层，例如，利用贵金属(pt、pd和au)作为活性组分制得。这样，对废气中的苯类、酮类、酯类、酚类、醛类、醇类、醚类和烃类和co等有良好的催化氧化作用。
41.请参考图2，在一个实施例中，固体废弃物热解装置包括排烟装置60，湿式静电净化装置40的出气端连通于排烟装置60的进气端。可以理解地，排烟装置60将湿式静电净化装置40的出气端的尾气排出至外部，即为尾气提供传输动力。
42.请参考图2，在一个实施例中，排烟装置60包括连通于湿式静电净化装置 40的烟囱61以及用于向烟囱61供能的引风机62。可以理解地，引风机62作为动力源，而烟囱61对净化后的尾气进行再次沉降。
43.请参考图2和图6，在一个实施例中，固体废弃物热解装置包括一级送料装置71和第一传输带72，一级送料装置71通过第一传输带72向给料机构12 进行供料。可以理解地，一级送料装置71包括储料斗711以及设于储料斗711 内的螺旋给料机712，在储料斗711的底端部开设有出料口，第一传输带72置于出料口的下方。这样，碎粉后的固体废弃物集中送入储料斗711内，再从出料口排出，经第一传输带72传输至给料机构12。
44.请参考图6，在一个实施例中，固体废弃物热解装置还包括二级送料装置 80，二级送料装置80包括用于传输固体废弃物来料的第二传输带81、用于破碎第二传输带81上的固体废弃物的破碎装置82以及用于将破碎装置82处的固体废弃物传输至一级送料装置71的第三传输带83。可以理解地，第二传输带 81将集中后的固体废弃物传输至破碎装置82处进行破碎，而后，破碎后的固体废弃物再通过第三传输带83传输至一送料装置处进行集中送料。
45.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。