生活垃圾气化-液化处置的方法、系统及设备的制作方法

专利名称：生活垃圾气化-液化处置的方法、系统及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及固体废物处置技术，特别是涉及到一种生活垃圾和有机废物处置的方 法和装备。
背景技术：
生活垃圾和有机废物随着我国国民经济的发展及城市规模的不断扩大而 迅速增 力口，致使垃圾泛滥成灾，当前，我国的许多城市都出现了垃圾围城现象，已影响到我国国民 经济的可持续发展和制约城市的发展。生活垃圾和有机废物含有许多有害成分，如处理不 好，将会污染环境，威胁人民的身体健康。目前，处理生活垃圾主要有垃圾分类综合利用、卫 生填埋技术、堆肥(生化)技术和焚烧技术，其中，垃圾分类需要公众参与和配合，目前我国 还没有推行，如果能达到垃圾分类收集、综合利用的话，仍还有40 50%的量需要焚烧处 理或填埋处理；我国大部分地区采用卫生填埋法处理城市生活垃圾，这不但需占用大量的 土地资源，而且释放大量温室气体、污染土地及地下水，破坏人类的生存环境；采用堆肥法 仅利用40%左右的有机物，其余的60%还需作焚烧处理或填埋处理，同样存在二次污染的 问题；采用焚烧法来处理生活垃圾，从表面看是做到了减量化、资源化处理生活垃圾，但实 际上是把地面上的固态污染物以烟气的方式转移大气中，这些转移到大气中的污染物随着 空气对流、地球引力回到地面上，影响人类的生命健康，有些污染物以制造酸雨的方式回到 地面上，排放的二氧化碳则起温室效应破坏人们的生存环境。焚烧法还容易生成致癌剧毒 物-二噁英污染环境、危害人身体健康的问题，焚烧厂虽有烟气净化系统，但目前在垃圾焚 烧领域中还缺乏有效可靠的末端净化工艺技术来消除二噁英。二噁英是一种含氯的强毒性有机化学物质，这类物质非常稳定，不溶于水，是无色 无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，自然界的微生物和水解作用对二噁英 的分子结构影响较小，因此，环境中的二噁英很难自然降解消除。它的毒性是氰化钾的1000 多倍，有“世纪之毒”之称，已被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物。生活垃圾、工业 有机废物和医疗垃圾在焚烧过程中都会产生二噁英，垃圾在焚烧过程中二噁英的形成有以 下途径a.在燃烧过程中由含氯塑料、含氯杀虫剂/除草剂/木材防腐剂/漂白剂/食物、 多氯联苯等含氯前驱物通过分子重排、自由基缩合、脱氯或其它分子反应而形成二噁英； b.当燃烧不充分时，含氯垃圾不完全燃烧，烟气中产生过多的未燃烬物质，遇强催化性的物 质如氯化铜、氯化铁、氧化镍、氧化铝等重金属而合成二噁英；C.燃料中本身含有的二噁英 在燃烧中未被破坏，存在于燃烧后的烟气中；d.固体飞灰中残碳、氧、氢、氯等在飞灰表面 催化合成中间产物或二噁英，或气相中的前驱物在飞灰表面催化生成二噁英；e.烟气从高 温降到低温在250 500°C之间时已分解的二噁英会再合成；f.其它不明原因生成二噁英。 生活垃圾中普遍含有氯源、有机质和重金属，因此，在焚烧炉产生的烟气、飞灰和炉渣中常 含有二噁英。有研究表明，前驱物浓度、氯的浓度、温度、含氧量、含硫量及重金属作为无意 识催化剂的存在对生活垃圾焚烧过程中的二噁英的生成及排放有重要影响。垃圾焚烧过程 中控制二噁英的措施有①在垃圾进入焚烧炉之前，采取垃圾分选技术，分拣出垃圾中铁、铜、镍等金属，切断垃圾焚烧过程中的催化介质，减少含氯有机物的量，从源头减少垃圾焚 烧生成二噁英的来源；②针对燃烧条件的控制，保持垃圾燃绕在850°C以上，烟气停留时间 大于2秒，过氧量控制在8%以下，实现”3T+E”工作原则，BP, IT-燃烧温度(Temperature)， 2T-停留时间(Time)，3Τ_紊流度(Turbulence)，E-过氧控制(Excess)；③添加抑制二噁英 生成剂，在炉内添加含硫化合物而抑制二噁英的形成；④骤冷，将从焚烧炉内引出的烟气在 3s以内由450°C骤降到250°C以下，以减少烟气在重新生成二噁英的250°C -400°C峰区温 度范围内的停留时间；⑤完全除酸，使用吸收剂脱去烟气中的二噁英前驱物；⑥避免粉尘， 粉尘是催化剂的载体，通过合理的锅炉设计使烟气温度达到450°C之前大量减少烟气中的 粉尘含量；⑦避免炉外低温再合成，采用半干式洗气塔与布袋除尘器搭配的方式，同时控制 设备入口的废气温度不低于232°C。以上这些措施，只能是相对地减少二噁英的形成，垃圾 焚烧还是不可避免地会产生二噁英污染环境原因之一是焚烧法处理生活垃圾其焚烧必须 在过氧量超过6%的条件下才能使充分燃烧，否则污染将更严重，而过氧是形成二噁英的条 件之一，过氧环境中二噁英的浓度大大增加，缺氧环境中二噁英的浓度会下降，没有氧气则 没有二噁英合成；原因之二是焚烧的烟气必定是要和过热器、锅炉、热交换器、空预器等设 备的金属受热面接触，这些金属受热面都会成为形成二噁英的催化介质；原因之三是很难 实现完全除酸，烟气中仍存在有一定量的二噁英前驱物；原因之四是垃圾焚烧的烟气中普 遍存在有残碳、氧、氢、氯和飞灰，不可避免的会在炉外低温再合成二噁英；以上四个原因说 明在焚烧垃圾的烟气中必定存在一定量的二噁英，从烟气中把二噁英进行消除是难以达到 的，它将随着烟气的排放而污染环境。由于二噁英很难降解，它的半衰期可以达到273年， 基本视为不降解，它在人们的生存环境中及人体里的积累会越来越多，许多焚烧大国都出 现了严重的二噁英污染问题，我国目前的二噁英污染总量还不是很严重，但近年来我国固 体废物和医疗废物的产生量和处理量都在不断增加，各地纷纷建立或筹建集中焚烧设施， 发展势头迅猛，将可能带来严重的的二噁英污染问题，应引起足够的重视。总之，焚烧法处置生活垃圾不是一个好的办法，卫生填埋又存在占用土地、释放温 室气体及污染隐患，垃圾分类、堆肥法也要面对不能利用部分的出路问题，而令人头痛的 “垃圾围城”问题必须得解决，因此，人类迫切希望有一个完美处置生活垃圾的技术方案。

发明内容
本发明的目的是要克服解决填埋法、焚烧法带来的破坏人类的生存环境和二噁英 污染问题，提出一种把生活垃圾、有机废物通过气化-液化进行处置的技术，有效抑制包括 在内的污染物形成，在整个处置过程中不排放污染物和温室气体，消除二噁英污染问题，保 护生态环境，同时把生活垃圾、有机废物转化为一种化工原料或清洁能源。本发明的一种生活垃圾气化_液化处置的方法，包括氧化钙协同等离子体气化技术，其特征是把生活垃圾或有机废物经过预处理进行脱水和分选，降低水分和无机物含量， 以减少入炉原料的无用成分，提高热值，从而可以减少等离子体气化炉的电能消耗和提高 合成气的品质，然后通过CO2气封进料装置送入等离子体气化炉，二氧化碳气封可以有效隔 离空气，阻止空气从进料口进入气化炉以及阻止炉内合成气通过进料口泄出炉外，而不会 对进料有阻碍；等离子体气化炉内按上、中、下依次设置烘干段、热解段和气化段，当把灰渣 熔融为液态炉渣排出时，还在气化段和出渣口之间设置熔渣区，烘干段的操作温度控制在120 300°C之间，热解段的操作温度控制在300 1000°C之间，气化段的操作温度控制在 1000 1300 V之间，熔渣区的操作温度控制在1300 1600 V之间，气化炉内的操作压力控 制在_30Pa +5kPa之间；垃圾或有机废物在炉内进行烘干、热解后，变成垃圾炭进入气化 段，与从等离子体喷枪喷入气化段的水蒸汽分解物进行气化反应，生成以CO和H2为主要成 分的富氢合成气；在气化段和熔渣区设置等离子体喷枪，用水蒸汽作为气化剂和等离子体 喷枪的工作气体，水蒸汽通过等离子体喷枪被加热到4200°C以上，使水分子全部分解，生成 H*. H/、HO*, Cf、0/和H2Cf后，直接喷在气化段的垃圾炭上，把垃圾炭作为吸氢和吸氧元件， 生成CO和H2，灰渣在炉内熔渣区1300 1600°C的环境中熔融为液态炉渣，通过水封排入渣 池；采用氧化钙协同等离子体气化方式，在气化系统设置碳酸化反应室，用氧化钙吸收二氧 化碳生成碳酸钙时的放热来为气化提供辅助热源，以减少等离子体喷枪的能耗，氧化钙还 兼作脱氯/脱硫剂，把等离子体气化炉内热解段产生的热解气引入到碳酸化反应室，在过 量的氧化钙存在的环境中，脱去二噁英前驱物、氯化物和硫化物，再把热解气作为载气，携 氧化钙、碳酸钙混合物和热量进入等离子体气化炉内的烘干段，为新入炉垃圾物料的烘干 和预热提供热能，然后把热解气引入气固分离器，把氧化钙和碳酸钙分离出来，再把热解气 送入等离子体气化炉的气化段内，在1000 1300°C的环境中，使热解气中的甲烷、气态焦 油、乙烯、乙烷、水蒸汽等物进行裂解和化学反应，同时彻底瓦解二噁英，通过循环气化，使 入炉垃圾得到完全分解，生成高品质的以氢气和一氧化碳为主要成分的富氢合成气；把富 氢合成气从等离子体气化炉内引出，通过余热锅炉降温后，再在由吸收反应器、旋风除尘器 和布袋除尘器组成的气体净化设备中进行脱酸和除尘，然后在CO2吸收塔中用碳酸钾溶液 吸收合成气中的二氧化碳生成碳酸氢钾，把脱去二氧化碳的合成气送入甲醇合成反应器生 产甲醇，把碳酸氢钾送入再生反应器，通过加热把碳酸氢钾分解为碳酸钾溶液和二氧化碳， 把分解出的碳酸钾溶液送回CO2吸收塔进行循环利用，把分解出的二氧化碳送入气化系统 的碳酸化反应室，与氧化钙进行碳酸化反应，为垃圾气化助热，同时避免排放温室气体；富 氢合成气在甲醇合成反应器内被催化合成甲醇产物，再把甲醇产物在末端净化设备的混合 吸收器中与石灰水混溶，使残余的包括二噁英在内的污染物、二氧化碳被石灰水吸收，然后 通过蒸馏塔进行分离，把甲醇分离出来，把未反应气送回甲醇合成反应器进行循环反应，把 石灰水通过除污后由循环泵送回混合吸收器进行循环利用；把尾气返回等离子体气化炉进 行回炉处理，形成一个闭路循环生产系统。把生活垃圾预处理过程中产生的渗浙水送入消 化器通过厌氧发酵进行生产沼气，把沼气送入等离子体气化炉进行分解处理，把沼渣用作 肥料。把预处理过程中分选出的无机物再进行分拣，回收废金属，再把非金属无机物通过粉 碎后，与气化系统分离出的碳酸钙、氧化钙进行混合，用来生产免烧砖。等离子体气化炉排 入水封渣池的炉渣，成为玻璃体颗粒，可直接作建材利用，把从布袋除尘器收集的飞灰，通 过熔融炉进行处理，熔渣可直接作建材利用。上述方法中，输入到碳酸化反应室的氧化钙用量按反应室内二氧化碳、氯化物、硫 化物和氟化物摩尔数总量的1. 2 1. 5倍确定，其中，二氧化碳的摩尔数按实际输入量加热 解气中的检测含量确定，氯化物、硫化物和氟化物的摩尔数按取样垃圾有机废物的元素分 析确定。上述方法中，以水蒸汽等离子体气化方式进行生活垃圾处置，不向气化炉输入氧 气或空气，生活垃圾在缺氧环境中气化，可以有效抑制二噁英合成；在碳酸化反应室内直接向热解气混合氧化钙粉可以有效除去二噁英前驱物、含氯有机物及脱硫，并固化在吸收剂 中，减少二噁英形成的概率；在等离子体气化炉内，热解气循环运行，即使有含氯有机物、二 噁英前驱物存在，通过分子重排、自由基缩合、脱氯或其它分子反应在热解段形成二噁英， 当热解气循环到气化段的1000 1300°C环境中时，二噁英会被彻底瓦解；在等离子体气化 炉内，把垃圾物料先通过热解，逸出挥发分后，然后用等离子体4200°C以上的水蒸汽活性物 与固定炭进行气化反应，在气化段1000 1600°C环境中，固定炭将进行完全气化，不存在 燃烧不充分时易生成二噁英的情况；等离子体气化炉生产的合成气中过氧率为零，合成气 从高温的气化炉引出后在降温过程中可以有效减少二噁英再合成的概率；采用封闭循环的 生产工艺，系统内即使有二噁英形成，也不会被排放出来，通过末端净化操作，用石灰水进 行吸收和把尾气送回等离子体气化炉进行回炉处理来消除二噁英污染，通过循环操作，逐 步吸收残余的污染物，尾气中不明有机气体得到进一步分解和气化，尾气中的氮气通过生 产合成氨来进行消耗，从而实现零排放、无污染处置生活垃圾和有机废弃物，同时把生活垃 圾和有机废物转化为人类需要的甲醇产品。
本发明的一种生活垃圾气化-液化处置的系统，包括等离子体气化设备，由预处 理设备、CO2气封进料装置(13)、等离子体气化炉(23)、等离子体喷枪(24)、气固分离器 (17)、循环风机(18)、热交换器(20)、碳酸化反应室(2007)、余热锅炉(27)、吸收反应器 (32)、旋风除尘器(31)、布袋除尘器(38)、CO2吸收塔(42)、再生塔(46)、甲醇合成反应器 (52)、混合吸收器(55)、蒸馏塔(62)、除污器(58)、循环泵(60)、甲醇贮罐(65)和连接管道 组成，其中预处理设备包括垃圾贮坑(2)和分选机(3)；等离子体气化炉(23)的内空间分 为烘干段、热解段和气化段，烘干段上有垃圾物料进口、载热气进口和热解气出口，热解段 上有载热气输出接口，气化段上有热解气输入接口，热解段与气化段的结合部位有合成气 输出接口 ；等离子体喷枪(24)设置在等离子体气化炉(23)的下部气化区；热交换器(20) 由分气室、热交换室和集气室构成，分气室上有热解气输入接口，热交换室上有载热气输出 接口，集气室上有热解气输出接口 ；碳酸化反应室(2007)与热交换器(20)内的热交换室 直接相通，碳酸化反应室(2007)上有载热气输入接口、氧化钙输入装置和二氧化碳输入接 口 ；CO2吸收塔(42)上有合成气输入接口、合成气输入接口、KHCO3输出接口和K2CO3溶液输 入接口，再生塔(46)上有KHCO3输入接口、CO2输出接口和K2CO3溶液输出接口 ；垃圾贮坑(2)和分选机(3)之间通过吊机抓斗(1)进行衡接，分选机(3)通过带 式输送器或螺旋送料器衡接到等离子体气化设备的CO2气封进料装置(13)的进料口，CO2 气封进料装置(13)的出料口连接到等离子体气化炉(23)的垃圾物料进口，等离子体气化 炉(23)的载热气输出接口连接到碳酸化反应室(2007)的载热气输入接口，热交换器(20) 的载热气输出接口连接到等离子体气化炉(23)的载热气进口 ；等离子体气化炉(23)的热 解气出口连接到气固分离器(17)的混合物进口，气固分离器(17)的气态物出口通过循环 风机(18)连接到热交换器(20)的热解气输入接口，热交换器(20)的热解气输出接口连接 到等离子体气化炉(23)的热解气输入接口 ；等离子体气化炉(23)的合成气输出接口连接 到余热锅炉(27)的合成气输入接口，余热锅炉(27)的合成气输出接口连接到吸收反应器 (32)的合成气输入接口，吸收反应器(32)的合成气输出接口连接到旋风除尘器(31)的混 合物输入接口，旋风除尘器(31)的固态物出口连接到吸收反应器(32)的合成气输入接口 的连接管道上，旋风除尘器(31)的气态物出口连接到布袋除尘器(38)的合成气输入接口，布袋除尘器(38)的合成气输出接口连接到CO2吸收塔(42)的合成气输入接口，CO2吸收塔 (42)的KHCO3输出接口连接到再生塔(46)的KHCO3输入接口，再生塔(46)的CO2输出接口 连接到碳酸化反应室(2007)的二氧化碳输入接口，再生塔(46)的K2CO3溶液输出接口连接 到CO2吸收塔(42)的K2CO3溶液输入接口 ；CO2吸收塔(42)的合成气输出接口连接到压缩 机(51)的吸气口，压缩机(51)的排气口连接到甲醇合成反应器(52)的原料气进口，甲醇 合成反应器(52)的甲醇气出口连接到混合吸收器(55)的甲醇气进口，混合吸收器(55)的 混合物出口连接到蒸馏塔(62)的混合物输入接口，蒸馏塔(62)的未反应气出口通过未反 应气管路(61)和压缩机b (56)连接到甲醇合成反应器(52)的回气接口，蒸馏塔(62)的甲 醇产物出口连接到甲醇贮罐(65)；蒸馏塔(62)的石灰水出口连接到除污器(58)的输入接 口，除污器(58)的石灰水出口连接到循环泵(60)的吸水口，循环泵(60)的出水口连接到 混合吸收器(55)的石灰水进口。上述的系统中，预处理设备还包括螺旋挤水/送料器(10)和消化器(9)，螺旋挤水 /送料器(10)设置在分选机⑶与CO2气封进料装置(13)之间，分选机(3)的垃圾物料出 口通过带式输送机(8)衡接到螺旋挤水/送料器(10)的料斗，螺旋挤水/送料器(10)出 料口通过输送管(12)连接到CO2气封进料装置(13)的进料口，CO2气封进料装置(13)的出 料口通过输送管(14)连接到等离子体气化炉(23)的进料口 ；垃圾贮坑(2)、分选机(3)和 螺旋挤水/送料器(10)的渗浙水接口通过输送管连接到消化器(9)的进料口，消化器(9) 的沼气出口通过输送管连接到等离子体气化炉(23)的气化区。上述的系统中，在布袋除尘器(38)与CO2吸收塔(42)之间还设置引风机(40)和 一氧化碳变换反应器(41)，布袋除尘器(38)的合成气输出接口连接到引风机(40)的吸风 口，引风机(40)的出风口连接到一氧化碳变换反应器(41)的合成气输入接口，一氧化碳变 换反应器(41)的合成气输出接口连接到CO2吸收塔(42)的合成气输入接口 ；在CO2吸收塔 (42)与压缩机(51)之间还设置压缩机a(44)和合成气贮罐(48)，CO2溶液吸收塔(42)的 合成气输出接口连接到压缩机a(44)的吸气口，压缩机a(44)的排气口连接到合成气贮罐 (48)的输入接口，合成气贮罐(48)的输出接口连接到压缩机(51)的吸气口。上述的系统中，在甲醇合成系统末端的未反应气管路(61)中设置尾气接口和合 成氨装置，同时在等离子体气化炉(23)与末端净化设备之间设置尾气反馈管路(30)，未反 应气管路(61)中的尾气接口通过控制阀分别连接到等离子体气化炉(23)的尾气反馈管路 (30)和合成氨装置的进料接口，合成氨装置的尾气出口连接到等离子体气化炉(23)的尾 气反馈管路(30)。本发明的另一种生活垃圾气化-液化处置的系统，包括等离子体气化设备，由预处理设备、CO2气封进料装置(13)、离子体气化炉(23)、等离子体喷枪(24)、循环风机(18) 和热交换器b (21)、余热锅炉(27)、吸收反应器(32)、旋风除尘器(31)、布袋除尘器(38)、 加氢混合器(49)、甲醇合成反应器(52)、混合吸收器(55)、蒸馏塔(62)、除污器(58)、循 环泵(60)、甲醇贮罐(65)和连接管道组成，其中预处理设备包括垃圾贮坑(2)和分选机 (3)；等离子体气化炉(23)的内空间分为烘干段、热解段和气化段，烘干段上有垃圾物料进 口和热解气出口，气化段上有热解气输入接口，热解段与气化段的结合部位有合成气输出 接口 ；等离子体喷枪(24)设置在等离子体气化炉(23)下部的气化段；热交换器b (21)由 分气室、热交换室和集气室构成，分气室上有热解气输入接口，热交换室上有合成气输入接口和合成气输出接口，集气室上有热解气输出接口 ；垃圾贮坑⑵和分选机⑶之间通过吊机抓斗(1)进行衡接，分选机(3)通过带式输送器或螺旋送料器衡接到等离子体气化设备 的CO2气封进料装置(13)的进料口，CO2气封进料装置(13)的出料口连接到等离子体气化 炉(23)的进料口，等离子体气化炉(23)的热解气出口通过循环风机(18)连接到热交换器 b(21)的热解气输入接口，热交换器b (21)的热解气输出接口连接到等离子体气化炉(23) 气化段的热解气输入接口 ；等离子体气化炉(23)的合成气输出接口连接到热交换器b (21) 的合成气输入接口，热交换器b (21)的合成气输出接口连接到余热锅炉(27)的合成气输入 接口，余热锅炉(27)的合成气输出接口连接到吸收反应器(32)的合成气输入接口，吸收反 应器(32)的合成气输出接口连接到旋风除尘器(31)的混合物输入接口，旋风除尘器(31) 的固态物出口连接到吸收反应器(32)的合成气输入接口的连接管道上；旋风除尘器(31) 的气态物出口连接到布袋除尘器(38)的合成气输入接口，布袋除尘器(38)的合成气输出 接口连接到压缩机a(44)的吸气口，压缩机a(44)的排气口连接到合成气贮罐(48)的输入 接口，合成气贮罐(48)的输出接口连接到加氢混合器(49)的合成气输入接口，加氢混合器 (49)的合成气输出接口连接到压缩机(51)的吸气口，压缩机(51)的排气口连接到甲醇合 成反应器(52)的原料气进口，甲醇合成反应器(52)的甲醇气出口连接到混合吸收器(55) 的甲醇气进口，混合吸收器(55)的混合物出口连接到蒸馏塔(62)的混合物输入接口，蒸 馏塔(62)的未反应气出口通过未反应气管路(61)和压缩机b (56)连接到甲醇合成反应 器(52)的回气接口，蒸馏塔(62)的甲醇产物出口连接到甲醇贮罐(65)；蒸馏塔(62)的石 灰水出口连接到除污器(58)的输入接口，除污器(58)的石灰水出口连接到循环泵(60)的 吸水口，循环泵(60)的出水口连接到混合吸收器(55)的石灰水进口。本系统中，预处理设 备还包括螺旋挤水/送料器(10)和消化器(9)，螺旋挤水/送料器(10)设置在分选机(3) 与CO2气封进料装置(13)之间，分选机(3)的垃圾物料出口通过带式输送机(8)衡接到螺 旋挤水/送料器(10)的料斗，螺旋挤水/送料器(10)出料口通过输送管(12)连接到CO2 气封进料装置(13)的进料口，CO2气封进料装置(13)的出料口通过输送管(14)连接到等 离子体气化炉(23)的进料口 ；垃圾贮坑(2)、分选机(3)和螺旋挤水/送料器(10)的垃圾 渗浙水接口通过输送管连接到消化器(9)的进料口，消化器(9)的沼气出口通过输送管连 接到等离子体气化炉(23)的气化段。本系统在余热锅炉(27)和吸收反应器(32)之间还 有引风机(40)，余热锅炉(27)的合成气出口连接到引风机(40)的进风口，引风机(40)的 出风口连接到吸收反应器(32)的合成气输入接口 ；在甲醇合成系统末端的未反应气管路 (61)中设置尾气接口和合成氨装置，同时在等离子体气化炉(23)与甲醇合成系统末端的 设备之间设置尾气反馈管路(30)，未反应气管路(61)中的尾气接口通过控制阀分别连接 到等离子体气化炉(23)的尾气反馈管路(30)和合成氨装置的进料接口，合成氨装置的尾 气出口连接到等离子体气化炉(23)的尾气反馈管路(30)。上述系统中的设备，余热锅炉(27)、吸收反应器(32)、旋风除尘器(31)、布袋除尘 器(38)、CO2吸收塔(42)、再生塔(46)、甲醇贮罐(65)、蒸馏塔(62)和除污器(58)采用常 规技术制造，甲醇合成反应器(52)采用公知技术制造或采用中国专利ZL 200710166618.5 的电催化合成反应器技术制造。本发明的一种生活垃圾气化_液化处置系统中的设备，其特征是气化设备由等离 子体气化炉(23)、等离子体喷枪(24)、循环风机(18)、热交换器b(21)和连接管道组成，其中等离子体气化炉(23)内自上而下依次有烘干段(23-1)、热解段(23-11)和气化段 (23-111)，烘干段(23-1)、热解段(23-11)和气化段(23-111)之间直接相通，等离子体喷 枪(24)设置在气化段(23-111)的炉墙上，在烘干段(23-1)的上部有垃圾物料进口(2302) 接入和热解气出口(2303)接出，在气化段(23-111)有热解气输入接口(2309)接入，气化 段(23-111)的下部有出渣口(2307)，在热解段(23-11)与气化段(23-111)的结合部位有 合成气输出接口(2304)接出；热交换器b (21)由分气室(2102)、热交换室(2104)、热交换 管束(2105)和集气室(2107)构成，分气室(2102)、热交换室(2104)、集气室(2107)呈上、 中、下布局，热交换室(2104)在中间，分气室(2102)、热交换室(2104)和集气室(2107)在 钢壳内，钢壳的外壁安装保温材料，分气室(2102)和热交换室(2104)之间由上隔板隔离， 热交换 室(2104)和集气室(2107)之间由下隔板隔离，热交换管束(2105)设置在热交换室 (2104)且两端贯穿至分气室(2102)和集气室(2107)，分气室(2102)、热交换管束(2105) 和集气室(2107)构成热解气的回路通道，在分气室(2102)有热解气输入接口(2101)接 入，在热交换室(2104)有合成气输入接口(2108)接入和合成气输出接口(2103)接出，在 集气室(2107)有热解气输出接口(2109)接出；等离子体气化炉(23)烘干段的热解气出口 (2303)连接到循环风机(18)的进风口，循环风机(18)的出风口连接到热交换器b (21)分 气室的热解气输入接口(2101)，热交换器b (21)集气室的热解气输出接口(2109)连接到 等离子体气化炉(23)气化段的热解气输入接口(2309)；等离子体气化炉(23)的合成气输 出接口(2304)连接到热交换器b (21)热交换室的合成气输入接口(2108)，热交换器b (21) 热交换室的合成气输出接口(2103)接至后续设备；热交换器b (21)的出灰口(2110)连接 到等离子体气化炉(23)的飞灰回炉接口(2306)。本设备中，在等离子体气化炉(23)的气 化段(23-111)还有飞灰回炉接口(2306)、沼气输入接口(2308)和尾气输入接口(2305)接 入；在热交换器b(21)的热交换室(2104)还有吹灰口(2106)接入和出灰口(2110)接出， 热交换器b(21)的出灰口(2110)连接到等离子体气化炉(23)的飞灰回炉接口(2306)，热 交换器b(21)的吹灰口(2106)上连接有吹灰风机，吹灰风机的进风口连接在合成气输送管 道上，吹灰风机的出风口连接到热交换器b(21)的吹灰口(2106)。 本发明的有益效果是把生活垃圾或有机废物通过气化_液化进行处置，实现零 排放，可以避免二噁英污染问题，整个处置过程中不排放污染物，所生产的甲醇产品可作化 工原料或工业燃料，获取的经济效益大大高于焚烧发电。本发明与焚烧设备相比焚烧法有 大量的二氧化碳气体及其它污染物排放，污染环境，制造温室效应和酸雨，本发明不排放烟 气，不会污染环境；焚烧法不可避免地会形成剧毒物二噁英，并且难以消除，随烟气排入大 气，危害人类的健康，本发明可以抑制形成二噁英，即使有极少量的二噁英出现，也容易在 末端净化设备中清除。本发明与填埋法相比本发明没有无污染物和温室气体排放；填埋 法把污染转移到地下，排放大量温室气体，污染土壤和地下水，危及人类的身体健康，还存 在影响下一代人的后患；本发明把垃圾废物当作一种资源来利用，生产清洁能源，减轻能源 压力，同时产生经济效益，商业化后不需政府承担处理费用；而填埋法不仅浪费资源，而且 填埋场的费用则是个无底洞，对政府的财政压力很大；本发明的项目占用土地少，而填埋法 需用大量的土地。本发明适合城市生活垃圾、农村生活垃圾、医疗垃圾、工业高分子废弃物、 农林废弃物、堆肥法剩余物、垃圾分拣场废弃物的无害化和资源化处置。


图1是本发明的一种生活垃圾气化_液化处置的工艺流程方框图；图2是本发明的一种氧化钙协同的生活垃圾气化_液化处置的系统总图；图3是本发明的一种加氢法的生活垃圾气化_液化处置的系统总图；图4是图2中I区的详图或图3中I区的详图；图5是图2中ΙΙ-a区的详图；图6是图2中ΙΙΙ-a区的详图；图7是图2中IV区的详图或图3中IV区的详图。图8是图3中ΙΙ-b区的详图，也是本发明的一种生活垃圾处置系统中的气化设备 结构图；图9是图3中ΙΙΙ-b区的详图；图中1.吊机抓斗，2.垃圾贮坑，3.分选机，4.无机物贮仓，5.带式输送机，6磁 选机，7.废金属贮仓，8.带式输送机，9.消化器，10.螺旋挤水/送料器，11.沼气输送管， 12.垃圾输送管，13. CO2气封进料装置，14.垃圾输送管，15.气泵，16.吹料风机，17.气固 分离器，18.循环风机，19.氧化钙补充接口，20.热交换器，21.热交换器b，22.风管，23.等 离子体气化炉，24.等离子体喷枪，25.高温脱臭器，25'.空气脱臭/净化装置，26.热交 换器c，27.余热锅炉，28.合成气输送管，29.飞灰输送管，30.尾气回馈管，31.旋风除尘 器，32.吸收反应器，33.吸收剂仓，34.吹料风机，35.熔融炉，36.吸收剂循环管，37.吸收 剂反馈管，38.布袋除尘器，39.吹料风机，40.引风机，41. 一氧化碳变换反应器，42. CO2吸 收塔，43.吸收液补充管，44.压缩机a，45.吸收液循环管，46.再生反应器，47.吸收液循环 泵，48.合成气贮罐，49.加氢混合器，50.氢气补充接口，51.压缩机，52.甲醇合成反应器， 53.沉淀池，54.水泵，55.混合吸收器，56.压缩机b，57.冷却器，58.水力除污器，59.固化 渣，60.石灰水循环泵，61.未反应气输送管，62.蒸馏塔，63.合成氨反应器，64.压缩机c， 65.甲醇产品贮罐，66.冷却器，67.氨分离器，68.液氨贮罐，69.气泵，70.垃圾参浙水池， 71.水泵，72.风幕，73.卸料平台，74.抽风机，75.控制阀，76.控制阀，77.控制阀，78.控制 阀；301.料斗，302.无机物出口，303.垃圾出口 ；901.出渣口，902.沼气出口，903.进料口 ； 1001.驱动轴，1002.料斗，1003.螺旋轴，1004.螺旋壳体；1301.进料口，1302. 二氧化碳 补充接口，1303. 二氧化碳气封，1304.料仓，1305.螺旋壳体，1306.螺旋轴，1307.驱动轴； 1701.固态物出口，1702.混合物进口，1703.气态物出口 ；2001.热解气输入接口，2002.分 气室，2003.载热气输出接口，2004.热解气输出接口，2005.集气室，2006.热交换室，2007. 碳酸化反应室，2008. 二氧化碳输入接口，2009.氧化钙喷枪，2010.载热气输入接口 ；2101. 热解气输入接口，2102.分气室，2103.合成气输出接口，2104.热交换室，2105.热交换管 束，2106.吹灰口，2107.集气室，2108.合成气输入接口，2109.热解气输出接口，2110.出 灰口 ；2301.载热气进口，2302.垃圾物料进口，2303.热解气出口，2304.合成气输出接口， 2305.尾气输入接口，2306.飞灰回炉接口，2307.出渣口，2308.沼气输入接口，2309.热解 气输入接口，2310.载热气输出接口，2311.炉墙，23-1.烘干段，23-11.热解段，23-111.气 化段；2501.臭气空气输入接口，2502.合成气出口，2503.脱臭空气出口，2504.合成输入 接口 ；2601.空气出口，2602.热空气进口 ；2701.合成气进口，2702.合成气出口 ；3101.气 态物出口，3102.混合物输入接口，3103.固态物出口 ；3201.合成气出口，3202.吸收剂输入接口，3203.合成气输入接口 ；3801.合成气输出接口，3802.飞灰出口，3803.合成气输入接口 ；4101.合成气输入接口，4102.合成气输出接口 ；4201.合成气输出接口，4202.合成 气输入接口，4203. K2CO3溶液输入接口，4204. KHCO3输出接口 ；4601. KHCO3输入接口，4602. K2CO3溶液输出接口，4603. 二氧化碳输出接口 ；4801.合成气输入接口，4802.合成气输出 接口 ；4901.氢气输入接口，4902.合成气输出接口，4903.合成气输入接口 ；5201.原料气 进口，5202.回气接口，5203.甲醇气输出接口；5301.污水进口，5302.吸水管，5203.出渣； 5501.甲醇气进口，5502.石灰水进口，5503.混合物出口 ；5701.石灰水出口，5702.石灰水 进口；5801.石灰水出口，5802.污水出口，5803.石灰水输入接口 ；6201.混合物输入接口， 6202.石灰水出口，6203.甲醇产物出口，6204.未反应气出口 ；6301.进料口，6302.氨气出 口 ；6601.氨气输入接口，6602.氨混合物输出接口 ；6701.氨混合物输入接口，6702.液氨 输出接口，6703.尾气出口。
具体实施例方式
实施例1图1所示的实施方式中，把生活垃圾或有机废物在垃圾贮坑内以发酵 方式脱去部分水分，然后通过分选，把分选出的有机质垃圾物料送入螺旋送料器，在螺旋送 料器的输送过程中，通过挤压再次除去部分水分，然后把垃圾物料通过CO2气封进料装置 送入等离子体气化炉；垃圾物料在等离子体气化炉内依次通过烘干段、热解段进行烘干、热 解后，变成垃圾炭进入气化段，与从等离子体喷枪喷入气化段的水蒸汽分解物进行气化反 应，完成气化，生成以CO和H2为主要成分的富氢合成气；控制烘干段的操作温度在120 300°C之间，热解段的操作温度在300 1000°C之间，气化段的操作温度在1000 1300°C 之间，熔渣区的操作温度在1300 1600°C之间，气化炉内的操作压力控制在0 5kPa之 间；在气化段设置等离子体喷枪，炉内气化所需的热量主要由等离子体喷枪提供和等离子 体活性化学物与垃圾炭的放热反应提供，用水蒸汽作为气化剂和等离子体喷枪的工作气 体，水蒸汽通过等离子体喷枪被加热到4200°C以上，使水分子全部分解，生成H*、H/、HO*, Cf、0；和H2Cf后，直接喷在气化段的垃圾炭上，把垃圾炭作为吸氢和吸氧元件，生成CO和 H2，灰渣在炉内熔渣区1300 1600°C的环境中熔融为液态炉渣，通过水封排入渣池，成为玻 璃体颗粒；用氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙时的放热来为气化提供辅助热源，协同等离 子体气化，在气化系统设置碳酸化反应室，把氧化钙和二氧化碳输入到碳酸化反应室，进行 碳酸化反应，同时氧化钙还兼作脱氯/脱硫剂，把等离子体气化炉内热解段产生的热解气 引入到碳酸化反应室，在过量1. 2倍氧化钙存在的环境中，脱去二噁英前驱物、氯化物和硫 化物，再把热解气作为载气，携氧化钙、碳酸钙混合物和热量进入等离子体气化炉内的烘干 段，为新入炉垃圾物料的烘干和预热提供热能，然后把热解气引出炉外送入气固分离器，把 氧化钙和碳酸钙分离出来，再把热解气通过循环风机送入热交换器，在热交换器通过间接 受热升温后，送入等离子体气化炉的气化段内，在1000 1300°C的环境中，热解气中的甲 烷、气态焦油、乙烯、乙烷、水蒸汽等物进行裂解和化学反应，同时彻底瓦解二噁英，通过循 环气化，使入炉垃圾得到完全分解，生成以氢气和一氧化碳为主要成分的富氢合成气；把富 氢合成气从等离子体气化炉内引出，送入余热锅炉回收余热生产蒸汽，同时使合成气降温 至232 °C左右，把通过余热锅炉降温后的合成气送入吸收反应器进行脱酸处理，用氧化钙或 氢氧化钙作吸收剂，除去合成气中的氯化物、硫化物、氟化物等酸性污染物，然后通过旋风除尘器，把吸收剂分离出来送回吸收反应器进行循环利用，再把合成气通过布袋除尘器除 去飞灰；把经过脱酸和除尘处理的合成气送入CO2吸收塔，用碳酸钾溶液吸收合成气中的二 氧化碳，把碳酸钾溶液吸收二氧化碳生成的碳酸氢钾送入再生反应器，通过加热把碳酸氢 钾分解为碳酸钾溶液和二氧化碳，把分解出的碳酸钾溶液送回CO2吸收塔进行循环利用，把 分解出的二氧化碳送入气化系统的碳酸化反应室，与氧化钙进行碳酸化反应；把脱去二氧 化碳的合成气通过压缩机a送入合成气贮罐；把从合成气贮罐出来的合成气通过压缩机送 入甲醇合成反应器生产甲醇，富氢合成气在甲醇合成反应器内被催化合成甲醇产物，再把 甲醇气送入混合吸收器中与石灰水混溶，使残余的包括二噁英在内的污染物、二氧化碳被 石灰水吸收，然后通过蒸馏分离，把甲醇分离出来，把未反应气送回甲醇合成反应器进行循 环反应，把石灰水通过除污后由循环泵送回混合吸收器进行循环利用；把尾气通过控制阀 送回等离子体气化炉进行回炉处理或送入合成氨装置生产液氨，以消除氮气，形成一个闭 路循环生产系统。本实施例中，把生活垃圾预处理过程中产生的渗浙水送入消化器通过厌 氧发酵进行生产沼气，把沼气送入等离子体气化炉进行分解处理，把沼渣用作肥料；把预处 理过程中分选出的无机物再进行分拣，回收废金属，再把非金属无机物通过粉碎后，与气化 系统分离出的碳酸钙、氧化钙进行混合，用来生产免烧砖；等离子体气化炉排入水封渣池的 炉渣，成为玻璃体颗粒，可直接作建材利用；把从布袋除尘器收集的飞灰，通过熔融炉进行 处理，熔渣可直接作建材利用；把从甲醇合成反应器移出的汽、水混合物送入余热锅炉生产 蒸汽，蒸汽用于等离子体喷枪的工作气和蒸汽发电。本实施中，当等离子体气化炉生产的合 成气中氢气的分数比达不到合成甲醇的要求时，采取在CO2吸收塔的前级增加一氧化碳变 换操作来提高合成气中的氢气分数比例或采取加氢措施来使合成气达到要求。甲醇合成采 用常规的合成反应器或采用中国专利号为200710166618. 5的电催化合成反应器，当采用 常规合成反应器时，应用Cu/Zn/Al催化剂，在操作压力3 15Mpa、操作温度210 280°C 的环境中合成甲醇；当采用电催化合成反应器时，应用Cu/Zn/Al催化剂，在操作压力0 IMpa、操作温度120 400°C的环境中合成甲醇。 实施例2本实施例如图2的系统总图所示和图4、5、6、7的详图所示，生活垃圾气化-液化的处置系统包括生活垃圾预处理部分(图2的I区)、等离子体气化部分(图2的 ΙΙ-a区)、合成气净化部分(图2的ΙΙΙ-a区)和甲醇合成及末端净化部分(图2的IV区)， 系统主要由卸料平台(73)、垃圾贮坑(2)、吊机抓斗(1)、分选机(3)、螺旋挤水/送料器 (10)、C02气封进料装置(13)、等离子体气化炉(23)、等离子体喷枪(24)、气固分离器(17)、 循环风机(18)、碳酸化反应室(2007)、热交换器(20)、余热锅炉(27)、吸收反应器(32)、旋 风除尘器(31)、布袋除尘器(38)、引风机(40)、一氧化碳变换反应器(41)、C02吸收塔(42)、 再生反应器(46)、压缩机a(44)、合成气贮罐(48)、压缩机(51)、甲醇合成反应器(52)、混合 吸收器(55)、蒸馏塔(62)、压缩机b (56)、甲醇产品贮罐(65)、合成氨反应器(63)和连接管 道组成，其中卸料平台(73)包括卸料车道和车辆指挥室，卸料车道、车辆指挥室、垃圾贮 坑(2)和吊机抓斗(1)在钢混结构的建筑物内，建筑物的垃圾车进口处设置风幕(72)，屋顶 有抽风机(74)，抽风机(74)的出风口通过风管(22)连接到高温脱臭器(25)的臭气空气 输入接口(2501)，高温脱臭器(25)的脱臭空气出口(2503)连接到热交换器c (26)的热空 气进口(2602)；螺旋挤水/送料器(10)由料斗(1002)、驱动轴(1001)、螺旋轴(1003)和 螺旋壳体(1004)组成，料斗(1002)在螺旋壳体(1004)之上，螺旋壳体(1004)内有螺旋轴(1003)，螺旋轴(1003)由驱动轴(1001)带动旋转，起挤水和推送物料作用，螺旋挤水/送 料器(10)的出料口在螺旋壳体(1004)的前端；CO2气封进料装置(13)由料仓(1304)、二氧 化碳气封(1303)、螺旋壳体(1305)、螺旋轴(1306)、驱动轴(1307)、变速箱和电机组成，料 仓(1304)在螺旋壳体(1305)之上，料仓(1304)内有CO2气封材料，料仓(1304)的出料口 与螺旋壳体(1305)的进料口相通，螺旋壳体(1305)内有螺旋轴(1306)，螺旋轴(1306)起 推送物料的作用，CO2气封进料装置(13)的出料口在螺旋壳体(1305)的前端；等离子体气 化炉(23)的内空间分为烘干段(23-1)、热解段(23-11)和气化段(23-111)，烘干段(23-1) 上有垃圾物料进口(2302)、载热气进口(2301)和热解气出口(2303)，热解段(23-11)上有 载热气输出接口(2310)，气化段(23-111)上有热解气输入接口(2309)，在气化段(23-111) 的底部一侧有出渣口(2307)，在气化段(23-111)与出渣口(2307)之间有熔渣区，在热解段 (23-11)与气化段(23-111)的结合部位有合成气输出接口(2304)；等离子体喷枪(24)安 装在等离子体气化炉(23)下部的气化段(23-111)；热交换器(20)由分气室(2002)、热交 换室(2006)和集气室(2005)构成，分气室(2002)上有热解气输入接口(2001)，热交换室 (2006)上有载热气输出接口(2003)，集气室(2005)上有热解气输出接口(2004)；碳酸化 反应室(2007)安装在热交换器(20)上，碳酸化反应室(2007)与热交换器(20)的热交换 室(2006)相通，碳酸化反应室(2007)上有载热气输入接口(2010)、氧化钙喷枪(2009)和 二氧化碳输入接口(2008)；混合吸收器(55)由混合吸收室、文丘里注水嘴、甲醇气喷嘴、甲 醇气进口(5501)、石灰水进口(5502)、混合物出口(5503)和壳体组成，混合吸收室、文丘里 注水口和甲醇气喷嘴在壳体内，混合吸收室在文丘里注水口之后，文丘里注水口之前为甲 醇气喷嘴，甲醇气喷嘴的内径由喷口到进口逐渐扩大，甲醇气喷嘴的长度为平均直径的2. 5 倍，甲醇气喷嘴喷口的外径为文丘里注水口内径的0. 7 0. 8倍，甲醇气喷嘴和文丘里注水 口同轴设计，甲醇气喷嘴伸入到壳体内的文丘里注水口 1/3，甲醇气进口(5501)连接在甲 醇气喷嘴的进口，石灰水进口(5502)设置在文丘里注水口与甲醇气输入端之间的壳体上， 混合物出口(5503)设置在混合吸收室的壳体上。垃圾贮坑(2)通过吊机抓斗(1)衡接到 分选机(3)的料斗(301)，分选机(3)的垃圾出口(303)通过带式输送器(8)衡接到螺旋 挤水/送料器(10)的料斗(1002)，螺旋挤水/送料器(10)的出料口通过输送管(12)衡 接到CO2气封进料装置(13)的进料口(1301)，CO2气封进料装置(13)的出料口通过输送 管(14)连接到等离子体气化炉(23)的垃圾物料进口(2302)，等离子体气化炉(23)的载热 气输出接口(2310)连接到碳酸化反应室(2007)的载热气输入接口(2010)，热交换器(20) 的载热气输出接口(2003)连接到等离子体气化炉(23)的载热气进口(2301)；等离子体气 化炉(23)的热解气出口(2303)连接到气固分离器(17)的混合物进口(1702)，气固分离 器(17)的气态物出口(1703)通过循环风机(18)连接到热交换器(20)的热解气输入接口 (2001)，热交换器(20)的热解气输出接口(2004)连接到等离子体气化炉(23)的热解气输 入接口(2309)；气固分离器(17)的固态物出口(1701)分别连接到渣仓和通过管道连接到 氧化钙喷枪(2009)，在连接管道上还接有氧化钙补充接口(19)和吹料风机(16)；等离子体 气化炉(23)的合成气输出接口(2304)连接到余热锅炉(27)的合成气进口(2701)，余热锅炉(27)的补水接口连接到供水设备，余热锅炉(27)的蒸汽输出接口连接到供蒸汽管网上， 余热锅炉(27)的排灰口通过飞灰输送管(29)连接到等离子体气化炉(23)的飞灰回炉接 口(2306)；余热锅炉(27)的合成气出口(2702)连接到吸收反应器(32)的合成气输入接口(3203)，吸收剂仓(33)的出料口连接吸收反应器(32)的吸收剂输入接口(3202)，吸收剂输入接口(3202)的输料管还连接到吹料风机(34)的出风口，吹料风机(34)的进风口连接到 合成气输送管(28)上；吸收反应器(32)的合成气输出接口(3201)连接到旋风除尘器(31) 的混合物输入接口(3102)，旋风除尘器(31)的固态物出口(3103)连接到吸收反应器(32) 的输入接口(3203)的连接管上，旋风除尘器(31)的气态物出口(3101)连接到布袋除尘器 (38)的合成气输入接口(3803)，布袋除尘器(38)的飞灰出口(3802)连接到熔融炉(35)， 布袋除尘器(38)的合成气输出接口(3801)连接到引风机(40)的进风口，引风机(40)的 出风口连接到一氧化碳变换反应器(41)的合成气输入接口(4101)，一氧化碳变换反应器 (41)的合成气输出接口(4102)连接到CO2吸收塔(42)的合成气输入接口(4202)，CO2吸 收塔(42)的KHCO3输出接口(4204)连接到再生塔(46)的KHCO3输入接口(4601)，再生 塔(46)的CO2输出接口(4603)连接到碳酸化反应室(2007)的二氧化碳输入接口(2008)， 再生塔(46)的K2CO3溶液输出接口(4602)连接到CO2吸收塔(42)的K2CO3溶液输入接口 (4203)，CO2吸收塔(42)的合成气输出接口(4201)通过压缩机a(44)连接到合成气贮罐 (48)的合成气输入接口(4801)，合成气贮罐(48)的合成气输出接口(4802)连接到压缩机 (51)的吸气口，压缩机(51)的排气口连接到甲醇合成反应器(52)的原料气进口(5201)， 甲醇合成反应器(52)的甲醇气出口(5203)通过减压控制阀连接到混合吸收器(55)的甲 醇气进口(5501)，混合吸收器(55)的混合物出口(5503)连接到蒸馏塔(62)的混合物输入 接口(6201)，蒸馏塔(62)的未反应气出口(6204)通过控制阀(76)、未反应气管路(61)和 压缩机b (56)连接到甲醇合成反应器(52)的回气接口(5202)，蒸馏塔(62)的甲醇产物出 口(6203)连接到甲醇贮罐(65)；蒸馏塔(62)的石灰水出口(6202)连接到除污器(58)的 输入接口(5803)，除污器(58)的污水出口(5802)连接到沉淀池(53)，除污器(58)的石灰 水出口(5801)连接到循环泵(60)的吸水口，循环泵(60)的出水口连接到混合吸收器(55) 的石灰水进口(5502)；沉淀池(53)的过滤水一侧有吸水管(5302)连接到水泵(54)的吸 水口，水泵(54)的出水口连接到混合吸收器(55)的石灰水进口(5502)的连接管道上；蒸 馏塔(62)的未反应气出口(6204)还通过控制阀(75)和压缩机c(64)连接到合成氨反应 器(63)的进料口(6301)，合成氨反应器(63)的氨气出口(6302)连接到冷却器(66)的氨 气输入接口(6601)，冷却器(66)的氨混合物输出接口(6602)连接到氨分离器(67)的氨混 合物输入接口(6701)，氨分离器(67)的液氨输出接口(6702)连接到液氨贮罐(68)，氨分 离器(67)的尾气出口(6703)通过控制阀(78)连接到未反应气管路(61)上，未反应气管 路(61)通过控制阀(77)、气泵(69)和尾气回馈管(30)连接到等离子体气化炉(23)的尾 气输入接口(2305)；垃圾贮坑(2)、分选机(3)和螺旋挤水/送料器(10)的渗浙水接口通 过输送管连接到消化器(9)的进料口(903)，消化器(9)的沼气出口(902)通过沼气输送管 (11)和气泵(15)连接到等离子体气化炉(23)的沼气输入接口 (2308)。
实施例3本实施例如图3的系统总图所示和图4、7、8、9的详图所示，生活垃圾气 化_液化的处置系统包括生活垃圾预处理部分(图3的I区)、等离子体气化部分(图3 的ΙΙ-b区)、合成气净化部分(图3的ΙΙΙ-b区)和甲醇合成及末端净化部分(图3的IV 区)，系统主要由卸料平台(73)、吊机抓斗(1)，垃圾贮坑(2)、分选机(3)、消化器(9)、螺旋 挤水/送料器(10)、CO2气封进料装置(13)、等离子体气化炉(23)、等离子体喷枪(24)、循 环风机(18)、热交换器b (21)、余热锅炉(27)、引风机(40)、吸收反应器(32)、旋风除尘器(31)、袋式除尘器(38)、压缩机a (44)、合成气贮罐(48)、加氢混合器(49)、压缩机(51)、甲 醇合成反应器(52)、混合吸收器(55)、压缩机b (56)、水力除污器(58)、石灰水循环泵(60)、 蒸馏塔(62)、合成氨反应器(63)、压缩机c(64)、甲醇产品贮罐(65)和连接管道组成，其中 垃圾贮坑(2)和分选机(3)的上方有抽风机(74)，抽风机(74)的出风口通过风管(22)连 接到空气脱臭/净化装置(25')；等离子体气化炉(23)的内空间分为烘干段(23-1)、热 解段(23-11)、气化段(23-111)，烘干段上(23-1)有垃圾物料进口 (2302)和热解气出口 (2303)，气化段(23-111)上有热解气输入接口(2309)，在气化段(23-111)的底部一侧有出 渣口(2307)，在气化段(23-111)与出渣口(2307)之间有熔渣区，热解段(23-11)与气化段 (23-111)的结合部位有合成气输出接口(2304)；等离子体喷枪(24)安装在等离子体气化 炉(23)下部的气化段(23-111)；热交换器b (21)由分气室(2102)、热交换室(2104)和集 气室(2107)构成，分气室(2102)、热交换室(2104)、集气室(2107)相互用隔板隔离，热交 换管束(2105)设置在热交换室(2104)内，置于分气室(2102)和集气室(2107)之间，分气 室(2102)通过热交换管束(2105)连通到集气室(2107)，分气室(2102)上有热解气输入接 口(2101)，热交换室(2104)上有合成气输入接口(2108)、合成气输出接口(2103)、出灰口 (2110)和吹灰口(2106)，集气室(2107)上有热解气输出接口(2109)。垃圾贮坑⑵通过吊 机抓斗(1)衡接到分选机(3)的料斗(301)，分选机(3)的垃圾出口(303)通过带式输送器 (8)衡接到螺旋挤水/送料器(10)的料斗(1002)，螺旋挤水/送料器(10)的出料口通过输 送管(12)衡接到CO2气封进料装置(13)的进料口(1301)，CO2气封进料装置(13)的出料 口通过输送管(14)连接到等离子体气化炉(23)的垃圾物料进口(2302)；等离子体气化炉 (23)的热解气出口(2303)连接到通过循环风机(18)连接到热交换器b(21)的热解气输入 接口(2101)，热交换器b (21)的热解气输出接口(2109)连接到等离子体气化炉(23)气化 段的热解气输入接口(2309)；等离子体气化炉(23)的合成气输出接口(2304)连接到热交 换器b(21)的合成气输入接口(2108)，热交换器b(21)的出灰口(2110)通过排灰阀连接到 等离子体气化炉(23)的飞灰回炉接口(2306)；热交换器b (21)的合成气输出接口(2103) 连接到余热锅炉(27)的合成气进口(2701)，余热锅炉(27)的排灰口通过飞灰输送管(29) 连接到等离子体气化炉(23)的飞灰回炉接口(2306)；余热锅炉(27)的合成气出口(2702) 通过引风机(40)连接到吸收反应器(32)的合成气输入接口(3203)，吸收剂仓(33)的出料 口连接吸收反应器(32)的吸收剂输入接口(3202)，吸收剂输入接口(3202)的输料管还连 接到吹料风机(34)的出风口，吹料风机(34)的进风口连接到合成气输送管(28)上；吸收 反应器(32)的合成气输出接口(3201)连接到旋风除尘器(31)的混合物输入接口(3102)， 旋风除尘器(31)的固态物出口(3103)连接到吸收反应器(32)的输入接口(3203)，旋风 除尘器(31)的气态物出口(3101)连接到布袋除尘器(38)的合成气输入接口(3803)，布 袋除尘器(38)的飞灰出口(3802)连接到熔融炉(35)，布袋除尘器(38)的合成气输出接 口(3801)通过压缩机a(44)连接到合成气贮罐(48)的合成气输入接口(4801)，合成气贮 罐(48)的合成气输出接口(4802)连接到加氢混合器(49)的合成气输入接口(4903)，加氢 混合器(49)的氢气输入接口(4901)连接到供氢设备，加氢混合器(49)的合成气输出接口(4902)连接到压缩机(51)的吸气口，压缩机(51)的排气口连接到甲醇合成反应器(52)的 原料气进口(5201)，甲醇合成反应器(52)的甲醇气出口(5203)通过减压控制阀连接到混 合吸收器(55)的甲醇气进口(5501)，混合吸收器(55)的混合物出口(5503)连接到蒸馏塔(62)的混合物输入接口(6201)，蒸馏塔(62)的未反应气出口(6204)通过控制阀(76)、未 反应气管路(61)和压缩机b (56)连接到甲醇合成反应器(52)的回气接口(5202)，蒸馏塔 (62)的甲醇产物出口(6203)连接到甲醇贮罐(65)；蒸馏塔(62)的石灰水出口(6202)连 接到除污器(58)的输入接口(5803)，除污器(58)的污水出口(5802)连接到沉淀池(53)， 除污器(58)的石灰水出口(5801)连接到循环泵(60)的吸水口，循环泵(60)的出水口连 接到混合吸收器(55)的石灰水进口(5502)；蒸馏塔(62)的未反应气出口(6204)还通过控 制阀(75)和压缩机c(64)连接到合成氨反应器(63)的进料口(6301)，合成氨反应器(63) 的氨气出口(6302)连接到冷却器(66)的氨气输入接口(6601)，冷却器(66)的氨混合物输 出接口(6602)连接到氨分离器(67)的氨混合物输入接口(6701)，氨分离器(67)的液氨输 出接口(6702)连接到液氨贮罐(68)，氨分离器(67)的尾气出口(6703)通过控制阀(78) 连接到未反应气管路(61)上，未反应气管路(61)通过控制阀(77)、气泵(69)和尾气回馈 管(30)连接到等离子体气化炉(23)的尾气输入接口(2305)；垃圾贮坑(2)、分选机(3)和 螺旋挤水/送料器(10)的渗浙水接口通过输送管连接到消化器(9)的进料口(903)，消化 器(9)的沼气出口(902)通过沼气输送管(11)和气泵(15)连接到等离子体气化炉(23) 的沼气输入接口(2308)。 实施例4图8所示的实施例中，生活垃圾气化_液化处置系统中的一种气化设 备，主要由等离子体气化炉(23)、等离子体喷枪(24)、循环风机(18)、热交换器b(21)和 连接管道组成，其中等离子体气化炉(23)为高炉式结构，等离子体气化炉(23)的炉墙 (2311)自内而外由耐火层、隔热层、保温层和钢壳体组成，耐火层用高铝耐火砖砌筑或矾土 水泥混凝土浇筑，隔热层选用硅藻土材料，保温层选用硅酸铝耐火纤维材料；在气化段的隔 热层由冷却层替代，冷却层由钢管、钢板、上联箱管的下联箱管构成水冷壁结构，在下联箱 管有冷却水接口接入，在上联箱管有回水接口接出，冷却层通过冷却水接口和回水接口与 循环冷却水系统进行连接(图中未示出)；等离子体气化炉(23)内自上而下依次有烘干 段(23-1)、热解段(23-11)和气化段(23-111)，烘干段(23-1)、热解段(23-11)和气化段 (23-111)之间直接相通，在烘干段(23-1)的上部有垃圾物料进口(2302)接入和热解气出 口(2303)接出，在气化段(23-111)有热解气输入接口(2309)接入、飞灰回炉接口(2306) 接入、沼气输入接口(2308)接入和尾气输入接口(2305)接入，气化段(23-111)的下部侧 边有出渣口(2307)，在气化段(23-111)与出渣口(2307)之间有熔渣区，在热解段(23-11) 与气化段(23-111)的结合部位有合成气输出接口(2304)接出，在烘干段(23-1)、热解段 (23-11)、气化段(23-111)的炉墙上各安装有温度传感器，在气化段(23-111)的炉墙上还 安装有观火镜，在烘干段(23-1)的炉墙上还安装有料位传感器；等离子体喷枪(24)设置 在气化段(23-111)和熔渣区的炉墙上，多只等离子体喷枪呈环形多层布局，等离子体喷枪 (24)上有工作气输入接口、冷却剂输入、冷却剂输出接口和电源接口，工作气输入接口通 过控制阀和连接管连接到蒸汽管网上，冷却剂输入及输出接口分别连接到冷却液装置的供 液及回液接口，电源接口连接到等离子体控制器的供电输出端上；热交换器b(21)由分气 室(2102)、热交换室(2104)、热交换管束(2105)和集气室(2107)构成，分气室(2102)、 热交换室(2104)、集气室(2107)呈上、中、下布局，分气室(2102)、热交换室(2104)和集 气室(2107)在钢壳内，钢壳的外壁安装保温材料，分气室(2102)和热交换室(2104)之间由上隔板隔离，热交换室(2104)和集气室(2107)之间由下隔板隔离，热交换管束(2105)设置在热交换室(2104)且两端贯穿至分气室(2102)和集气室(2107)，分气室(2102)、热 交换管束(2105)和集气室(2107)构成热解气的回路通道，在分气室(2102)有热解气输 入接口(2101)接入，在热交换室(2104)有合成气输入接口(2108)接入、合成气输出接 口(2103)接出、吹灰口(2106)接入和出灰口(2110)接出，在集气室(2107)有热解气输 出接口(2109)接出；等离子体气化炉(23)烘干段的热解气出口(2303)连接到循环风机 (18)的进风口，循环风机(18)的出风口连接到热交换器b (21)分气室的热解气输入接口 (2101)，热交换器b (21)集气室的热解气输出接口(2109)连接到等离子体气化炉(23)气 化段的热解气输入接口(2309)；等离子体气化炉(23)的 合成气输出接口(2304)连接到 热交换器b (21)热交换室的合成气输入接口(2108)，热交换器b (21)热交换室的合成气输 出接口(2103)连接到后级设备；热交换器b(21)的出灰口(2110)连接到等离子体气化炉 (23)的飞灰回炉接口(2306)，热交换器b (21)的吹灰口(2106)上连接有吹灰风机，吹灰风 机的进风口连接在合成气输送管道上，吹灰风机的出风口连接到热交换器b (21)的吹灰口 (2106)。
权利要求
一种生活垃圾气化-液化处置的方法，包括氧化钙协同等离子体气化技术，其特征是把生活垃圾或有机废物经过预处理进行脱水和分选，降低水分和无机物含量，然后通过CO2气封进料装置送入等离子体气化炉；等离子体气化炉内按上、中、下依次设置烘干段、热解段、气化段，垃圾或有机废物在炉内进行烘干、热解和气化，生成以CO和H2为主要成分的富氢合成气；在气化段设置等离子体喷枪，用水蒸汽作为气化剂和等离子体喷枪的工作气体，水蒸汽通过等离子体喷枪被加热到4200℃以上，使水分子全部分解，生成H*、H2*、HO*、O*、O2*和H2O*后，直接喷在气化段的垃圾炭上，把垃圾炭作为吸氢和吸氧元件，生成CO和H2；采用氧化钙协同等离子体气化方式，在气化系统设置碳酸化反应室，用氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙时的放热来为气化提供辅助热源，以减少等离子体喷枪的能耗，氧化钙还兼作脱氯/脱硫剂，把等离子体气化炉热解段产生的热解气引入到碳酸化反应室，在过量的氧化钙存在的环境中，脱去二噁英前驱物、氯化物和硫化物，再把热解气作为载气，携氧化钙、碳酸钙混合物和热量进入等离子体气化炉内的烘干段，为新入炉垃圾物料的烘干和预热提供热能，然后把热解气引入气固分离器，把氧化钙和碳酸钙分离出来，再把热解气送入等离子体气化炉的气化段内，使热解气中的甲烷、气态焦油、乙烯、乙烷、水蒸汽等物进行裂解和化学反应，生成以氢气和一氧化碳为主要成分的富氢合成气，同时彻底瓦解二噁英；把富氢合成气从等离子体气化炉内引出，通过余热锅炉降温后，再在由吸收反应器、旋风除尘器和布袋除尘器组成的气体净化设备中进行脱酸和除尘，然后在CO2吸收塔中用碳酸钾溶液吸收合成气中的二氧化碳生成碳酸氢钾，把脱去二氧化碳的合成气送入甲醇合成反应器生产甲醇，把碳酸氢钾送入再生反应器，通过加热把碳酸氢钾分解为碳酸钾溶液和二氧化碳，把分解出的碳酸钾溶液送回CO2吸收塔进行循环利用，把分解出的二氧化碳送入气化系统的碳酸化反应室，与氧化钙进行碳酸化反应；富氢合成气在甲醇合成反应器内被催化合成甲醇产物，再把甲醇产物在末端净化设备的混合吸收器中与石灰水混溶，使残余的污染物、二氧化碳被石灰水吸收，然后通过蒸馏分离，把甲醇分离出来，把未反应气送回甲醇合成反应器进行循环反应，把石灰水通过除污后送回混合吸收器进行循环利用；把尾气返回等离子体气化炉进行回炉处理，形成一个闭路循环生产系统。
2.一种生活垃圾气化-液化处置的系统，包括等离子体气化设备，其特征是系统由预 处理设备、CO2气封进料装置(13)、等离子体气化炉(23)、等离子体喷枪(24)、气固分离器 (17)、循环风机(18)、热交换器(20)、碳酸化反应室(2007)、余热锅炉(27)、吸收反应器 (32)、旋风除尘器(31)、布袋除尘器(38)、CO2吸收塔(42)、再生塔(46)、甲醇合成反应器 (52)、混合吸收器(55)、蒸馏塔(62)、除污器(58)、循环泵(60)、甲醇贮罐(65)和连接管道 组成，其中预处理设备包括垃圾贮坑(2)和分选机(3)；等离子体气化炉(23)的内空间分 为烘干段、热解段和气化段，烘干段上有垃圾物料进口、载热气进口和热解气出口，热解段 上有载热气输出接口，气化段上有热解气输入接口，热解段与气化段的结合部位有合成气 输出接口 ；等离子体喷枪(24)设置在等离子体气化炉(23)的下部气化区；热交换器(20) 由分气室、热交换室和集气室构成，分气室上有热解气输入接口，热交换室上有载热气输出 接口，集气室上有热解气输出接口 ；碳酸化反应室(2007)与热交换器(20)内的热交换室 直接相通，碳酸化反应室(2007)上有载热气输入接口、氧化钙输入装置和二氧化碳输入接 Π ；垃圾贮坑(2)和分选机(3)之间通过吊机抓斗(1)进行衡接，分选机(3)通过带式输送器或螺旋送料器衡接到等离子体气化设备的CO2气封进料装置(13)的进料口，0)2气封进料 装置(13)的出料口连接到等离子体气化炉(23)的垃圾物料进口 ；等离子体气化炉(23)的 载热气输出接口连接到碳酸化反应室(2007)的载热气输入接口，热交换器(20)的载热气 输出接口连接到等离子体气化炉(23)的载热气进口 ；等离子体气化炉(23)的热解气出口 连接到气固分离器(17)的混合物进口，气固分离器(17)的气态物出口通过循环风机(18) 连接到热交换器(20)的热解气输入接口，热交换器(20)的热解气输出接口连接到等离子 体气化炉(23)的热解气输入接口 ；等离子体气化炉(23)的合成气输出接口连接到余热锅 炉(27)的合成气输入接口，余热锅炉(27)的合成气输出接口连接到吸收反应器(32)的合 成气输入接口，吸收反应器(32)的合成气输出接口连接到旋风除尘器(31)的混合物输入 接口，旋风除尘器(31)的固态物出口连接到吸收反应器(32)的合成气输入接口的连接管 道上，旋风除尘器(31)的气态物出口连接到布袋除尘器(38)的合成气输入接口，布袋除尘 器(38)的合成气输出接口连接到CO2吸收塔(42)的合成气输入接口，CO2吸收塔(42)的 KHCO3输出接口连接到再生塔(46)的KHCO3输入接口，再生塔(46)的0)2输出接口连接到 碳酸化反应室(2007)的二氧化碳输入接口，再生塔(46)的K2CO3溶液输出接口连接到CO2 吸收塔(42)的K2CO3溶液输入接口 ；CO2吸收塔(42)的合成气输出接口连接到压缩机(51) 的吸气口，压缩机(51)的排气口连接到甲醇合成反应器(52)的原料气进口，甲醇合成反应 器(52)的甲醇气出口连接到混合吸收器(55)的甲醇气进口，混合吸收器(55)的混合物出 口连接到蒸馏塔(62)的混合物输入接口，蒸馏塔(62)的未反应气出口通过未反应气管路 (61)和压缩机b (56)连接到甲醇合成反应器(52)的回气接口，蒸馏塔(62)的甲醇产物出 口连接到甲醇贮罐(65)；蒸馏塔(62)的石灰水出口连接到除污器(58)的输入接口，除污 器(58)的石灰水出口连接到循环泵(60)的吸水口，循环泵(60)的出水口连接到混合吸收 器(55)的石灰水进口。
3.根据权利要求2所述的一种生活垃圾气化_液化处置的系统，其特征是预处理设备 还包括螺旋挤水/送料器(10)和消化器(9)，螺旋挤水/送料器(10)设置在分选机(3)与 CO2气封进料装置(13)之间，分选机(3)的垃圾物料出口通过带式输送机(8)衡接到螺旋 挤水/送料器(10)的料斗，螺旋挤水/送料器(10)出料口通过输送管(12)连接到0)2气 封进料装置(13)的进料口，CO2气封进料装置(13)的出料口通过输送管(14)连接到等离 子体气化炉(23)的进料口 ；垃圾贮坑(2)、分选机(3)和螺旋挤水/送料器(10)的渗浙水 接口通过输送管连接到消化器(9)的进料口，消化器(9)的沼气出口通过输送管连接到等 离子体气化炉(23)的气化区。
4.根据权利要求2所述的一种生活垃圾气化_液化处置的系统，其特征是在布袋除尘 器(38)与CO2吸收塔(42)之间还设置引风机(40)和一氧化碳变换反应器(41)，布袋除尘 器(38)的合成气输出接口连接到引风机(40)的吸风口，引风机(40)的出风口连接到一氧 化碳变换反应器(41)的合成气输入接口，一氧化碳变换反应器(41)的合成气输出接口连 接到CO2吸收塔(42)的合成气输入接口。
5.根据权利要求2所述的一种生活垃圾气化_液化处置的系统，其特征是在CO2吸收 塔(42)与压缩机(51)之间还设置压缩机a(44)和合成气贮罐(48)，CO2溶液吸收塔(42) 的合成气输出接口连接到压缩机a(44)的吸气口，压缩机a(44)的排气口连接到合成气贮 罐(48)的输入接口，合成气贮罐(48)的输出接口连接到压缩机(51)的吸气口。
6.根据权利要求2所述的一种生活垃圾气化-液化处置的系统，其特征是在甲醇合 成系统末端的未反应气管路(61)中设置尾气接口和合成氨装置，同时在等离子体气化炉 (23)与末端净化设备之间设置尾气反馈管路(30)，未反应气管路(61)中的尾气接口通过 控制阀分别连接到等离子体气化炉(23)的尾气反馈管路(30)和合成氨装置的进料接口， 合成氨装置的尾气出口连接到等离子体气化炉(23)的尾气反馈管路(30)。
7.一种生活垃圾气化-液化处置的系统，包括等离子体气化设备，其特征是系统由 预处理设备、CO2气封进料装置(13)、等离子体气化炉(23)、等离子体喷枪(24)、循环风 机(18)、热交换器b(21)、余热锅炉(27)、吸收反应器(32)、旋风除尘器(31)、布袋除尘器 (38)、加氢混合器(49)、甲醇合成反应器(52)、混合吸收器(55)、蒸馏塔(62)、除污器(58)、 循环泵(60)、甲醇贮罐(65)和连接管道组成，其中预处理设备包括垃圾贮坑(2)和分选 机(3)；等离子体气化炉(23)的内空间分为烘干段、热解段和气化段，烘干段上有垃圾物料 进口和热解气出口，气化段上有热解气输入接口，热解段与气化段的结合部位有合成气输 出接口 ；等离子体喷枪(24)设置在等离子体气化炉(23)下部的气化段；热交换器b(21)由 分气室、热交换室和集气室构成，分气室上有热解气输入接口，热交换室上有合成气输入接 口和合成气输出接口，集气室上有热解气输出接口 ；垃圾贮坑(2)和分选机(3)之间通过吊机抓斗(1)进行衡接，分选机(3)通过带式输 送器或螺旋送料器衡接到等离子体气化设备的CO2气封进料装置(13)的进料口，CO2气封 进料装置(13)的出料口连接到等离子体气化炉(23)的进料口，等离子体气化炉(23)的 热解气出口通过循环风机(18)连接到热交换器b (21)的热解气输入接口，热交换器b (21) 的热解气输出接口连接到等离子体气化炉(23)气化段的热解气输入接口 ；等离子体气化 炉(23)的合成气输出接口连接到热交换器b (21)的合成气输入接口，热交换器b (21)的合 成气输出接口连接到余热锅炉(27)的合成气输入接口，余热锅炉(27)的合成气输出接口 连接到吸收反应器(32)的合成气输入接口，吸收反应器(32)的合成气输出接口连接到旋 风除尘器(31)的混合物输入接口，旋风除尘器(31)的固态物出口连接到吸收反应器(32) 的合成气输入接口的连接管道上；旋风除尘器(31)的气态物出口连接到布袋除尘器(38) 的合成气输入接口，布袋除尘器(38)的合成气输出接口连接到压缩机a(44)的吸气口，压 缩机a(44)的排气口连接到合成气贮罐(48)的输入接口，合成气贮罐(48)的输出接口连 接到加氢混合器(49)的合成气输入接口，加氢混合器(49)的合成气输出接口连接到压缩 机(51)的吸气口 ；压缩机(51)的排气口连接到甲醇合成反应器(52)的原料气进口，甲醇 合成反应器(52)的甲醇气出口连接到混合吸收器(55)的甲醇气进口，混合吸收器(55)的 混合物出口连接到蒸馏塔(62)的混合物输入接口，蒸馏塔(62)的未反应气出口通过未反 应气管路(61)和压缩机b (56)连接到甲醇合成反应器(52)的回气接口，蒸馏塔(62)的甲 醇产物出口连接到甲醇贮罐(65)；蒸馏塔(62)的石灰水出口连接到除污器(58)的输入接 口，除污器(58)的石灰水出口连接到循环泵(60)的吸水口，循环泵(60)的出水口连接到 混合吸收器(55)的石灰水进口。
8.根据权利要求7所述的一种生活垃圾气化_液化处置的系统，其特征是预处理设备 还包括螺旋挤水/送料器(10)和消化器(9)，螺旋挤水/送料器(10)设置在分选机(3)与 CO2气封进料装置(13)之间，分选机(3)的垃圾物料出口通过带式输送机(8)衡接到螺旋 挤水/送料器(10)的料斗，螺旋挤水/送料器(10)出料口通过输送管(12)连接到0)2气封进料装置(13)的进料口，CO2气封进料装置(13)的出料口通过输送管(14)连接到等离 子体气化炉(23)的进料口 ；垃圾贮坑(2)、分选机(3)和螺旋挤水/送料器(10)的垃圾渗 浙水接口通过输送管连接到消化器(9)的进料口，消化器(9)的沼气出口通过输送管连接 到等离子体气化炉(23)的气化段；在余热锅炉(27)和吸收反应器(32)之间还有引风机(40)，余热锅炉(27)的合成气出 口连接到引风机(40)的进风口，引风机(40)的出风口连接到吸收反应器(32)的合成气输 入接口 ；在甲醇合成系统末端的未反应气管路(61)中设置尾气接口和合成氨装置，同时在等 离子体气化炉(23)与甲醇合成系统末端的设备之间设置尾气反馈管路(30)，未反应气管 路(61)中的尾气接口通过控制阀分别连接到等离子体气化炉(23)的尾气反馈管路(30) 和合成氨装置的进料接口，合成氨装置的尾气出口连接到等离子体气化炉(23)的尾气反 馈管路(30)。
9.一种生活垃圾气化_液化处置系统中的设备，其特征是气化设备由等离子体气化炉 (23)、等离子体喷枪(24)、循环风机(18)、热交换器b (21)和连接管道组成，其中等离子 体气化炉(23)内自上而下依次有烘干段(23-1)、热解段(23-11)和气化段(23-111)，烘干 段(23-1)、热解段(23-11)和气化段(23-111)之间直接相通，等离子体喷枪(24)设置在气 化段(23-111)的炉墙上，在烘干段(23-1)的上部有垃圾物料进口(2302)接入和热解气出 口(2303)接出，在气化段(23-111)有热解气输入接口(2309)接入，气化段(23-111)的下 部有出渣口(2307)，在热解段(23-11)与气化段(23-111)的结合部位有合成气输出接口 (2304)接出；热交换器b (21)由分气室(2102)、热交换室(2104)、热交换管束(2105)和集 气室(2107)构成，分气室(2102)、热交换室(2104)、集气室(2107)呈上、中、下布局，分气 室(2102)和热交换室(2104)之间由上隔板隔离，热交换室(2104)和集气室(2107)之间 由下隔板隔离，热交换管束(2105)设置在热交换室(2104)且两端贯穿至分气室(2102)和 集气室(2107)，分气室(2102)、热交换管束(2105)和集气室(2107)构成热解气的回路通 道，在分气室(2102)有热解气输入接口(2101)接入，在热交换室(2104)有合成气输入接 口(2108)接入和合成气输出接口(2103)接出，在集气室(2107)有热解气输出接口(2109) 接出；等离子体气化炉(23)烘干段的热解气出口(2303)连接到循环风机(18)的进风口，循 环风机(18)的出风口连接到热交换器b (21)分气室的热解气输入接口(2101)，热交换器 b(21)集气室的热解气输出接口(2109)连接到等离子体气化炉(23)气化段的热解气输入 接口(2309)等离子体气化炉(23)的合成气输出接口(2304)连接到热交换器b (21)热交 换室的合成气输入接口(2108)。
10.根据权利要求9所述的一种生活垃圾气化_液化处置系统中的设备，其特征是在等 离子体气化炉(23)的气化段(23-111)还有飞灰回炉接口(2306)、沼气输入接口(2308)和 尾气输入接口(2305)接入；在热交换器b (21)的热交换室(2104)还有吹灰口(2106)接入 和出灰口(2110)接出，热交换器b(21)的出灰口(2110)连接到等离子体气化炉(23)的飞 灰回炉接口(2306)，热交换器b (21)的吹灰口(2106)上连接有吹灰风机，吹灰风机的进风 口连接在合成气输送管道上，吹灰风机的出风口连接到热交换器b (21)的吹灰口(2106)。
全文摘要
生活垃圾气化-液化处置的方法、系统及设备，涉及到生活垃圾有机废物处置的方法和装备，把生活垃圾通过预处理后送入等离子体气化炉进行气化，生成富氢合成气，再把富氢合成气通过降温、脱酸、除尘和分离出CO2，然后在甲醇合成反应器中生产甲醇。把分离出的CO2送回气化系统，与氧化钙进行碳酸化反应，放出热量为气化提供辅助热能，同时避免向环境排放温室气体。把尾气返回等离子体气化炉进行回炉处理，形成一个闭路循环生产系统，进行零排放、无污染的处置生活垃圾，避免二噁英污染问题，并把生活垃圾转化为人类需要的化工原料和燃料。本发明适合生活垃圾、工业高分子废弃物、堆肥法的废弃物、垃圾分拣场废弃物的无害化和资源化处置。
文档编号B09B3/00GK101823073SQ20101017340
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年3月13日
发明者周开根 申请人:周开根