一种生活垃圾有机质生成气的净化发电装置的制作方法

本发明涉及一种将生活垃圾高温无氧裂解后产生的混合可燃气净化发电的装置。可分离出焦油、木醋液、收集粉尘、回收热量再利用。本发明同时涉及变废为宝、改善环境污染，最终得到清洁能源可燃气用于燃烧发电的一系列处理工艺。

背景技术：

目前，我国城市生活垃圾的处理方式主要有：填埋、焚烧和堆肥三种。

填埋占地面积大，需要铺设大面积的防渗膜；需要处理填埋气和渗漏液；同时对地下水和土壤造成了严重污染。

堆肥技术要进行分拣、分类，要求垃圾的有机含量较高；肥料中重金属不好控制，可能污染农田土壤，不宜推广。

焚烧发电技术被国内外推广，但投资大，对垃圾热值要求较高，产生了30％的废渣需要处理，产生大量烟气，尾气中的二噁英排放较高，危害环境和人体健康；飞灰属于危废，严重污染大气。建厂选址较难，引发居明不满，该技术应终止推广。

高温无氧干馏气净化发电技术，是针对“焚烧发电”存在尾气中有害气体严重污染环境的缺陷和“最大化资源利用”的要求所提出的一种新型的生活垃圾处理方式，并将其实现工业化连续干馏、连续净化干馏气，达到稳定运行的设备。而本发明是针对其对生活垃圾中有机质产生的混合气体，将其净化后进行发电的装置。

技术实现要素：

针对上述提到的现行的垃圾焚烧、垃圾填埋和垃圾堆肥三种垃圾处理的不足之处，本发明是基于生活垃圾在高温无氧干馏的条件下，产生的可燃气、水蒸汽、焦油、木醋液，设计的一种混合气体净化装置，可分离出焦油、木醋液、碳粉、最终得到清洁的可燃气用于发电。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生活垃圾有机质生成气的净化发电装置，其特征在于包括：旋风除尘系统，由一、二级沙克龙除尘器(4)、罗茨真空泵(5)、碳粉箱(15)组成；冷却除焦油系统，由喷淋塔(3)、一、二级冷凝器(8)、循环水泵(18)、循环水槽(19)、集油槽(20)组成；碱洗净化系统，由碱洗塔(6)、碱液循环槽(16)、碱液循环泵(17)组成；油水过滤干燥系统，由油水过滤器(10)、一、二级吸附箱(11)、水环真空泵(12)、涡街式燃气流量计(21)、燃气储罐(22)组成；可燃气燃气发电自控检测系统，由压力控制开关(1)、温度计t1(2)、t2(7)、t3(9)、t4(13)、试燃口(14)也可做应急排放燃烧口、水封阻火器(23)、燃气发电机组(24)、电控箱(25)组成。

优选的本发明装置的旋风除尘系统，其特征是高温混合可燃气进入一、二级沙克龙除尘器(4)，经罗茨真空泵(5)抽吸提压后，在高压离心力作用下除去85-90％的颗粒固体杂质，碳固体杂质卸入碳粉箱(15)。

优选的本发明装置的冷却除焦油系统，其特征是将450℃左右(温度计t1测得数据)高温混合可燃气自喷淋塔(3)顶部流入，与水泵送来的冷却水从上而下同向均匀接触，通过喷淋塔底部水封箱上来经旋流板除去大部分水滴出来，温度降至约350℃左右，可燃气中95％以上细小粉尘被溶于水中，污水排入循环水槽(19)沉定冷却，清水循环使用；可燃气流经一、二级冷凝器(8)，可燃气走管程，经一级冷凝后温度降至约180℃，经二级冷凝后降至约100℃，焦油在200℃以下开始液化，大部分油水从冷凝器底部排至集油槽(20)，再沉淀分层析出焦油、木醋液。冷却水经一、二级冷凝器(8)下部走壳程，从上部出来流入循环水槽(19)沉淀冷却，清水通过循环水泵(18)循环使用。

优选的本发明装置的碱洗净化系统，其特征是将350℃左右高温混合可燃气自碱洗塔(6)下部进入，经过多层填料与塔顶部下来的碱水逆流均匀接触，发生化学反应，除去气体中少量的氯化氢、硫化氢等酸性有害气体，同时降温和洗掉部分焦油杂质；可燃气自塔顶部旋流板除去大部分水滴出来，温度降至约250℃左右，碱水自塔底部流入碱水槽(16)沉淀冷却，清水通过碱水循环泵(17)循环使用。

优选的本发明装置油水过滤干燥系统，其特征是可燃气进入油水过滤器(10)过滤油水，油水排入集油槽(20)，可燃气流经一、二级活性碳吸附箱(11)，利用多层活性碳物理拦截，吸附燃气中的水分及微量固体杂质，得到清洁的可燃气，温度降至40℃以下，经水环真空泵(12)抽吸继续提压后，通过涡街式燃气流量计(21)进入燃气储罐(22)暂存。

优选的本发明装置的可燃气燃气发电自控检测系统，其特征是可燃气从燃气储罐(22)出来进入燃气发电机(24)燃烧发电，在燃气发电机与储气罐之间设置水封阻火器(23)阻止气体回流、还设置了试燃口(应急排放燃烧口)(14)检验气体能否燃烧，并在发生紧急情况下可排放燃烧；本装置在一、二级沙克龙除尘器(4)和一、二级吸附箱(11)后分别设有罗茨真空泵(5)和水环真空泵(12)，为系统提供动力，并克服系统阻力输送可燃气；在管路上设有温度计t1(2)、t2(7)、t3(9)、t4(13)测温点，在控制柜(25)面板上观察温度变化情况，t2(7)、t3(9)的温度可通过调节循环水量达到工艺指标；在喷淋前装有压力控制开关(1)控制罗茨真空泵(5)和水环真空泵(12)的开启与停止，使系统保持微正压，确保了系统的安全运行。

本发明的装置有益效果是：可以将生活垃圾有机质生成气中固体杂质分离出来，同时除去了气体中少量的有害气体，大大减少了对大气环境的污染，气态焦油完全液化分离出液态焦油、木醋液，资源回收再利用，得到清洁的可燃气用于燃烧发电；本发明的装置采用是旋风除尘、碱洗净化、冷却分离、过滤干燥、通过多级吸附的物理拦截方法可实现连续化作业，从无害化，资源化、减量化的角度可以广泛用于生活垃圾处理项目，既环保，又增加了社会效益。

附图说明

图1：主视图图。

图2：工艺流程方框图。

具体实施方式：

为了克服上述提到的“焚烧发电”产生的尾气有害气体严重污染环境的不足之处，本发明是一种生活垃圾高温无氧干馏气净化发电装置，其特征在于包括压力控制开关(1)、喷淋塔(3)、一、二级沙克除尘器(4)、温度计t1(2)、t2(7)、t3(9)、t4(13)、罗茨真空泵(5)、碱洗塔(6)、一、二级冷凝器(8)、油水过滤器(10)、一、二级活性碳吸附箱(11)、水环真空泵(12)、试燃口(应急排放燃烧口)(14)、碳粉箱(15)、碱液循环槽(16)、碱液循环泵(17)、循环水泵(18)、循环水槽(19)、集油槽(20)、涡街式燃气流量计(21)、燃气储罐(22)、水封阻火器(23)、燃气发电机组(24)、控制柜(25)组成。本装置除了上述部件外，还包括观察运行状态的各种仪器仪表、控制运行各种阀门的自动化控制系统。

本发明在正常运行时，高温干馏混合经压力控制开关(1)，控制干馏炉内压力在0.02-0.05mpa范围，由温度计t1(2)测得出炉气温约450℃，可燃气流喷淋塔(3)降温后进入一、二级沙克龙除尘器(4)，经罗茨真空泵(5)提压，在高速离心力作用下除去85-90％的颗粒固体杂质，碳固体杂质卸入碳粉箱(15)，350℃左右的干馏气自自碱洗塔(6)下部进入，经过多层填料与塔顶部下来的碱水逆流均匀接触，发生化学反应，除去气体中少量的氯化氢、硫化氢等有害气体，同时降温和洗掉部分焦油杂质，可燃气自塔顶部旋流板除去大部分水滴出来，温度降至约250℃左右，碱水自塔底部流入碱水槽(16)沉淀冷却，清水通过碱水循环泵(17)循环使用。可燃气流经一、二级冷凝器(8)，可燃气走管程，经一级冷凝后温度降至约180℃，经二级冷凝后降至约100℃，焦油在200℃以下开始液化，大部分油水从冷凝器底部排至集油槽(20)，再沉淀分层析出焦油、木醋液。冷却水经一、二级冷凝器(8)下部走壳程，从上部出来流入循环水槽(19)沉淀冷却，清水通过循环水泵(18)循环使用；可燃气进入油水过滤器(10)过滤油水，油水排入集油槽(20)。可燃气流经一、二级活性碳吸附箱(11)，利用多层活性碳物理拦截，吸附燃气中的水分及微量固体杂质，得到清洁的可燃气，温度降至40℃以下，经水环真空泵(12)抽吸继续提压后，通过涡街式燃气流量计(21)进入燃气储罐(22)暂存。可燃气从燃气储罐(22)出来进入燃气发电机(24)燃烧发电，在燃气发电机与储气罐之间设置水封阻火器(23)阻止气体回流、还设置了试燃口(应急排放燃烧口)(14)检验气体能否燃烧，并在发生紧急情况下可排放燃烧；本装置在一、二级沙克龙除尘器(4)和一、二级吸附箱(11)后分别设有罗茨真空泵(5)和水环真空泵(12)，为系统提供动力，并克服系统阻力输送可燃气；在喷淋塔前装有压力控制开关(1)控制罗茨真空泵(5)和水环真空泵(12)的开启与停止；在管路上设有温度计t1(2)、t2(7)、t3(9)、t4(13)测温点，在控制柜(25)面板上观察温度变化情况，t2、t3、的温度可通过调节循环水量达到工艺指标。

本发明的电控制柜(25)温度显示表分别与温度计t1(2)、t2(7)、t3(9)、t4(13)连接，如果测的气体温度t2(7)、t3(9)未达工艺指标，可手动调节循环水量的大小；调定压力控制开关(2)上限、下限值，与罗茨真空泵(5)、水环真空泵(12)开关联锁，实现风机的自动开起与停止，保持系统微正压，确保系统的安全运行。