反燃式双介质生活垃圾气化炉的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种反燃式双介质生活垃圾气化炉，包括炉体，炉体上具有炉盖，空气入口，蒸汽入口，电打火装置，夹套水入口，出灰口，可燃气出口，夹套水出口，保温层，炉体内部由上至下依次分别为干燥层，热解层，氧化层，还原层，灰室，是一种新型生活垃圾处理设备，实现了无害化、减量化、资源化的要求。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种气化炉，尤其涉及一种处理生活垃圾的同时减少焦油含量的反燃 式双介质生活垃圾气化炉。 反燃式双介质生活垃圾气化炉
【背景技术】
[0002] 城镇生活垃圾处理是城镇管理和环境保护的重要内容，是社会文明程度的重要标 志，关系人民群众的切身利益。由于城镇化快速发展，生活垃圾激增，垃圾处理能力相对不 足，一些城市面临"垃圾围城"的困境。同时，部分处理设施建设水平和运行质量不高，配套 设施不齐全，存在污染隐患，影响城镇环境和社会稳定。国家非常重视这一问题，加大了资 金投入力度、激励约束机制日益完善。现在由于垃圾焚烧处理技术产生二噁英，填埋技术占 地太大都不适合继续采用，急待发展生活垃圾资源化处理技术。因此，热解气化技术等应运 而生。由于它是在缺氧的条件下进行处理，所以不产生二噁英。能够实现无害化、减量化、 资源化的要求。
[0003] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种MZ反燃式生活垃圾气化炉，采用了反燃 式、气化气反向流动，使焦油（含有持久性有机污染物，有害人体健康）等高分子量的有机 物，再一次进行裂解，大大降低了焦油的产率。设置喉部区、使气流速度加快，加快了反应速 度，提高了产率。采用双介质，一般情况下的气化炉，大多数只是采用空气，我们根据生活垃 圾的具体成分，通过计算，适当的加入水蒸汽，产生水煤气，提高了可燃气的产率，提高了经 济效益。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种反燃式双介质生活垃圾气化炉，包括炉体，炉体上具有炉盖1，空 气入口 2,蒸汽入口 3,电打火装置4,夹套水入口 5,出灰口 6,可燃气出口 7,夹套水出口 8， 保温层9,炉体内部由上至下依次分别为干燥层10,热解层11，氧化层12,还原层13,灰室 14。
[0005] 优选地，本发明的反燃式气化炉内把热解反应和气化反应分开，与上吸式生活垃 圾热解气化炉相比，提高了气化温度、氢气含量、碳转化率和气化效率，降低焦油含量。物质 的量比对热值和产气速率的影响，实验结果表明：在物质的量比为〇. 38时，反燃式气化炉 为最佳状态。
[0006] 优选地，作为气化剂的空气从气化炉侧壁空气喷嘴吹入，产出气的流动方向与物 料下落的方向一致，好像是反向燃烧故称反燃式气化炉。吹入的空气与物料混合燃烧，这一 区域称为氧化区，温度约为900?1200°C，产生的热量用于支持热解区裂解反应和还原区 还原反应的进行；氧化区的上部为热解区，温度约为300?700°C，在这一区域，生物质中的 挥发分（裂解气、焦油以及水分）被分离出来；热解区的上部为干燥区，物料在此区域被预 热；氧化区的下部为还原区，氧化区产生的C0 2、炭和喷入的水蒸气在这一区域进行还原反 应，同时残余的焦油在此区域发生裂解反应，产生以〇)和4为主的产出气，这一区域的温 度约为700?900°C。来自热解区富含焦油的气体须经过高温氧化区和以炽热焦炭为主的 还原区，其中的焦油在高温下被裂解，从而使产出气中的焦油大为减少。
[0007] 优选地，所述炉体采用双锥形，破解了架桥现象。双锥形结构的炉体尺寸较小的 部位称为喉部，喉部尺寸的大小决定了气化炉的产气能力和产气品质。为保证物料与空气 的充分混合，在喉部，布置多个空气喷嘴。空气由喉部外壁向中心喷射。气化炉本体内炉 胆采用双锥形结构上锥段收缩符合炉内原料气化后体积缩小的特征，下锥段渐扩便于物料 的下降，双锥形结构有利用气化原料在炉内形成"整体流"。气化炉内具有火焰温度稳定效 应，即当反应温度偏高时，作为吸热的还原反应相对加剧，从而降低了气体温度；当反应温 度偏低时，还原反应相对减缓，放热的氧化反应占优势，又使气体温度升高。火焰温度稳定 在800?1200°C，这样产出气成分也相对稳定。
[0008] 优选地，本发明的气化炉采用蒸汽与空气双介质，一般情况下，采用空气，我们根 据生活垃圾的具体成分，通过计算，适当的加入蒸汽，提高了产气率。根据生活垃圾的具体 成分，采用双介质从喉部喷人，炭与蒸汽反应可以生成一氧化碳与氢气，提高了可燃气的产 率。
[0009] 优选地，加入MC催化剂有效进一步减少二噁英等有毒物质的产生。
[0010] 优选地，生活垃圾制成碳球，可以避免热解过程中的架桥结现象，使热解反应持续 进行。
[0011] 优选地，炉体与点火系统、布风系统、除灰系统和温度监控系统等结合在一起形成 自动化生活垃圾处理系统。
[0012] 实验表明，本发明耗能少、运行成本低，每吨垃圾处理费用小于60元。适应性广， 设备的日处理能力可在50-300吨/日范围内选择，如果大城市可以建设几条生产线。占地 面积小，每T处理能力建设用地在40-50m 2_，正常运行时为负压，不排放污染物。适用性强， 大中小城市均可以采用。
[0013] 本发明同时还公开了一种垃圾处理方法，其特征在于该方法的过程是：垃圾分 拣---垃圾粉碎---添加催化剂，制造碳球---螺旋推进器---使用前文所述的MZ反燃式 双介质生活垃圾气化炉一可燃气体再经过除尘、电捕焦油、冷却降温、净化、脱氯、脱硫、 加压、干燥工艺，可得到热值：为5500-6500kj/Nm 3可燃气。灰渣从排灰口排出。
[0014] 优选地，由于垃圾是非均匀物质，热解气化过程复杂，工艺条件不好控制，产气率 低。农村废弃物如秸杆，热值高，因此使用垃圾和秸杆两种物质混合热解气化，能够提高产 气率，与设备利用率。
[0015] 优选地，本发明的垃圾处理方法中在气化炉中添加 MC型催化剂，制成碳球，可以 有效的解决热解过程中产生的架桥现象，通过螺旋推进器，进入炉体。
[0016] 添加催化剂后，在热解过程中重金属Ni、Mn、Cr和Zn等在低温条件下受催化剂的 影响，易形成稳定的固体而存在于炉渣中。S能与Ni、Cu和Pb结合形成硫酸盐。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的MZ反燃式双介质生活垃圾气化炉结构图。
[0018] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1. 一种反燃式双介质生活垃圾气化炉，包括炉体，炉体上具有炉盖，空气入口，蒸汽入 口，电打火装置，夹套水入口，出灰口，可燃气出口，夹套水出口，保温层，炉体内部由上至下 依次分别为干燥层，热解层，氧化层，还原层，灰室。
2. 如权利要求1所述的反燃式双介质生活垃圾气化炉，其特征在于热解反应和气化反 应分开。
3. 如权利要求1所述的反燃式双介质生活垃圾气化炉，其特征在于，作为气化剂的空 气从气化炉侧壁空气喷嘴吹入，产出气的流动方向与物料下落的方向一致，吹入的空气与 物料在氧化区混合燃烧，温度约为900?1200°C，产生的热量用于支持热解区裂解反应和 还原区还原反应的进行；氧化区的上部为热解区，温度约为300?700°C，在这一区域，生物 质中的挥发分被分离出来；热解区的上部为干燥区，物料在此区域被预热；氧化区的下部 为还原区，氧化区产生的二氧化碳、炭和喷入的水蒸气在这一区域进行还原反应，同时残余 的焦油在此区域发生裂解反应，产生以⑶和H 2为主的产出气，这一区域的温度约为700? 900°C，来自热解区富含焦油的气体须经过高温氧化区和以炽热焦炭为主的还原区，其中的 焦油在高温下被裂解。
4. 如权利要求1所述的反燃式双介质生活垃圾气化炉，其特征在于，所述炉体采用双 锥形，双锥形结构的炉体尺寸较小的部位称为喉部，在喉部，布置多个空气喷嘴，空气由喉 部外壁向中心喷射。
5. 如权利要求1所述的反燃式双介质生活垃圾气化炉，其特征在于，所述气化炉采用 蒸汽与空气双介质。
6. 如权利要求1所述的反燃式双介质生活垃圾气化炉，其特征在于，反应过程中加入 MC催化剂。
7. 如权利要求1所述的反燃式双介质生活垃圾气化炉，其特征在于，所述生活垃圾制 成碳球。
8. -种自动化生活垃圾处理系统，其特征在于使用如权利要求1所述的反燃式双介质 生活垃圾气化炉与点火系统、布风系统、除灰系统和温度监控系统等结合在一起形成自动 化生活垃圾处理系统。
【文档编号】B09B3/00GK104119959SQ201310151170
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月27日 优先权日:2013年4月27日
【发明者】穆华, 曹葵, 曹凤中 申请人:穆华