专利名称：一种无氧状态下高温高压碳化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种城乡垃圾(含生物质垃圾)在隔绝空气状况下高温高压对城乡垃圾迅速碳化的装置，具体为一种城乡垃圾(含生物质垃圾)在隔绝空气状况下，将城乡垃圾迅速加热到900°c高温、加压到mcg/cm2高压进行焚烧、分解、分裂、阻止二噁英的合成、灭杀菌，最终成炭的装置。以下简称垃圾碳化装置。
背景技术：
散落在城乡生活垃圾其中含生物质广泛分布于人类生活中，现有的散落在城乡生活垃圾处理技术主要有堆肥技术、焚烧技术、填埋技术。采用堆肥技术处理生物质，基本上可以达到无害化的指标，但是，由于对堆肥的技术控制上不是很精细，往往会造成堆肥质量不好，使堆肥技术难以推广。焚烧技术是各国多年一直研究的项目，经过多年的研究成果表明，焚烧技术似乎解决了二噁英的污染问题，但是，由于操作不当等的原因，现有的焚烧厂周围二噁英的积累还是没有得到完全彻底的解决，近几年国内也出现多次人民群众反对建立焚烧厂的呼声和事件。填埋工艺是多年来为人们所接受且广泛应用的技术，随着对填埋工艺标准的不断提高和费用的增加，填埋工艺对环境的危害已逐渐减少，但是，填埋工艺会占用大量的土地的弊端难以克服。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种污染少、资源再利用程度高的垃圾碳化装置。本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是一种垃圾碳化装置，包括碳化反应器、进料装置、加热装置、气体输出装置以及出料装置，进料装置的输出口与碳化反应器的内腔连接，出料装置的输入口与碳化反应器的内腔连接，出料装置的输出口与一设置于外部的碳物质收集装置连接，气体输出装置的输入端与碳化感应器的内腔相通，气体输出装置的输出端与一设置于外部的气体处理装置相连。优选的是，所述进料装置的前端设置有阿基米德螺旋线推进器，阿基米德螺旋线推进器的固态出口与进料装置的输入口相连。优选的是，出料装置的输出口与碳物质收集装置之间设置有液封。优选的是，所述加热装置为电加热棒，电加热棒设置于碳化反应器内腔靠近下部的位置。优选的是，所述碳化反应器为球体密闭结构。优选的是，该垃圾碳化装置设置有一与碳化反应器内腔连通的防爆减压装置。优选的是，所述出料装置设置于碳化反应器的下部位置，出料装置内部设置有可拆卸的燃烧室结构。优选的是，所述气体处理装置设置有一用于向燃烧室结构提供可燃气的供气回路。优选的是，所述碳化反应器的外侧设有耐高温保温隔层。优选的是，所述气体输出装置主动抽取碳化反应器内的气体。本发明的有益效果是本发明可以较好的将垃圾转化成可再利用能源和碳等，不会产生二噁英等污染问题，同时也解决了散落在城乡生活垃圾中的垃圾填埋所占大量土地的弊端，能够有效的解决“碳水化合物”和“碳氢物质”转化的难题，实现能源物质循环与再生利用，大大的减轻人类活动对环境及大气的破坏，可有效的改变目前用粮食作物制取能源所造成的全球粮食的短缺现状；本发明所采用结构大大提高了碳化的反应速度，并能顺利产出可燃气、油和炭，从无害化、资源化、减量化的角度可以广泛应用于生活垃圾(含厨余垃圾)、医疗垃圾、污泥等的处理。
下面结合附图和具体实施方式
进行进一步的说明图1为本发明的系统组成示意图。
具体实施例方式参照图1，本发明的一种垃圾碳化装置，包括碳化反应器1、进料装置2、加热装置 3、气体输出装置15以及出料装置4，进料装置2的输出口与碳化反应器1的内腔连接，出料装置4的输入口与碳化反应器1的内腔连接，出料装置4的输出口与一设置于外部的碳物质收集装置5连接，气体输出装置15的输入端与碳化感应器1的内腔相通，气体输出装置15的输出端与一设置于外部的气体处理装置6相连。加热装置3 —般为电加热棒，电加热棒设置于碳化反应器1内腔靠近下部的位置。为了碳化过程的安全进行，该垃圾碳化装置还优选设置有一与碳化反应器1内腔连通的防爆减压装置9。为了避免热能的散失，碳化反应器1的外侧优选设有耐高温保温隔层11。当然，除了碳化反应器1的外侧外，需要包裹保温材料的设备、装置或者管道上，一般也会包裹保温材料。本发明工作时，待处理物料通过进料装置2送入到碳化反应器1中，进料后进料装置2处于关闭状态。碳化反应器1对物料处理后生成碳物质，碳物质通过出料装置送到碳物质收集装置5中，气体则通过气体输出装置15送到气体处理装置6进行处理。为了保证碳化处理效果，使得碳化过程在密闭无氧的空间内进行，碳化反应器1 一般优选为球体等密闭结构，并且气体输出装置15工作时主动抽取碳化反应器1内的气体，使得碳化反应器 1内部处于负压无氧状态，有效抑制了二噁英的合成。如图1所示，本发明所采用的气体处理装置可以包括选分除尘器12、除尘生物除臭塔13、貯气包14等，气体经过上述装置处理后会得到纯度高的可燃气，这些可燃气存储于貯气包14内。优选的是，进料装置2的前端设置有阿基米德螺旋线推进器7，阿基米德螺旋线推进器7的固态出口与进料装置2的输入口相连。阿基米德螺旋线推进器7的设置可以使得待处理物料的进料过程更加方便。一般地，出料装置4的输出口与碳物质收集装置5之间还会设置有液封8。在图1 的实施例中，碳物质收集装置5为一存储池，池中充有水体，碳物质被排入到存储池后沉淀到池底位置处。存储池的池底设置为倾斜面，这样可以使得碳物质集中到底部一角，当碳物质达到一定量时，可以利用抓斗等设备将碳物质从池中取出。本发明的出料装置4 一般设置于碳化反应器1的下部位置，其可以通过手动/自动化控制的方式进行排料过程。出料装置4内部设置有可拆卸的燃烧室结构10，该燃烧室结构10优选为圆筒状。工作时燃烧室产生的热能从垃圾碳化装置的底部上升，可以使整个装置发热，达到垃圾碳化反应所需的热量，燃烧所产生的烟气排入到设置于外部的冷凝器中。为了节约能源，增加能源利用率，气体处理装置6优选设置有一用于向燃烧室结构10 提供可燃气的供气回路。实际应用时，气体处理装置6所产生的可燃气除了用于供给到上述燃烧室外，其还可以经发电机组后转化成电能，供给垃圾碳化装置内部的加热装置，使其利用电能产生热能。下面针对图1中的实施例对本发明的处理过程进行描述。本发明工作时，城乡垃圾通过阿基米德螺旋线推进器7的入料口，沿推进方向从固态出口处，至进料装置2，进入到碳化反应器1中，进入碳化反应器1的垃圾在加热装置3 的作用下，转化成可燃气体和炭。垃圾转化成的可燃气通过气体输出装置15进入到旋风除尘器12中，在旋风除尘器12中垃圾蒸发所产生的水气可以分离出来，经过旋风除尘器12 出来的气体再次经过除尘生物除臭塔13洗涤除臭，在碳化装置温度较低的情况下产生的气体，此时在除尘除臭塔13的一端出口进入到液封装置后，气体直接排出；在碳化装置反应中产生的可燃气在经过旋风除尘器12和除尘生物除臭塔13后，气体从另一出口排出至貯气包14中进行气体的收集利用。可燃气可以通过发电机组转化成电能，供给加热装置3， 使其利用电能转化成热能；取出的可燃气也可通过燃烧室结构10内的燃烧，达到垃圾碳化所需的热能，燃烧产生的烟气进入冷凝器中。垃圾转化成的炭，通过出料装置4落入到碳物质收集装置5 (充有水的存储池)中。当炭物质的量达到一定量时，利用抓斗等设备将炭物质取出。本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果一一城乡垃圾(含生物质垃圾)变成炭，都应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种垃圾碳化装置，其特征在于包括碳化反应器(1)、进料装置O)、加热装置(3)、 气体输出装置(15)以及出料装置G)，进料装置O)的输出口与碳化反应器(1)的内腔连接，出料装置⑷的输入口与碳化反应器⑴的内腔连接，出料装置⑷的输出口与一设置于外部的碳物质收集装置(5)连接，气体输出装置(15)的输入端与碳化感应器⑴的内腔相通，气体输出装置(1 的输出端与一设置于外部的气体处理装置(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化装置，其特征在于所述进料装置O)的前端设置有阿基米德螺旋线推进器(7)，阿基米德螺旋线推进器(7)的固态出口与进料装置(2)的输入口相连。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化装置，其特征在于出料装置的输出口与碳物质收集装置( 之间设置有液封(8)。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化装置，其特征在于所述加热装置C3)为电加热棒，电加热棒设置于碳化反应器(1)内腔靠近下部的位置。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化装置，其特征在于所述碳化反应器(1)为球体密闭结构。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化装置，其特征在于该垃圾碳化装置设置有一与碳化反应器(1)内腔连通的防爆减压装置(9)。
7.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化装置，其特征在于所述出料装置(4)设置于碳化反应器⑴的下部位置，出料装置⑷内部设置有可拆卸的燃烧室结构(10)。
8.根据权利要求7所述的一种垃圾碳化装置，其特征在于所述气体处理装置(6)设置有一用于向燃烧室结构提供可燃气的供气回路。
9.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化装置，其特征在于所述碳化反应器(1)的外侧设有耐高温保温隔层(11)。
10.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化装置，其特征在于所述气体输出装置(15)主动抽取碳化反应器(1)内的气体。
全文摘要
本发明公开了一种将城乡垃圾(含生物质垃圾，无需分检)碳化装置，包括碳化反应器、进料装置、加热装置、气体输出装置以及出料装置，进料装置的输出口与碳化反应器的内腔连接，出料装置的输入口与碳化反应器的内腔连接，出料装置的输出口与一设置于外部的碳物质收集装置连接，气体输出装置的输入端与碳化感应器的内腔相通，气体输出装置的输出端与一设置于外部的气体处理装置相连。本发明可以较好的将城乡垃圾(含生物质垃圾)转化成可再利用能源和碳等，实现能源物质循环与再生利用，本发明所采用结构大大提高了碳化的反应速度，并能顺利产出可燃气、油和炭，从无害化、资源化、减量化的角度可以广泛应用于城乡垃圾(厨余垃圾)、医疗垃圾、污泥、农村的牲畜排泄物、草、叶、根等的处理。
文档编号C10B53/00GK102277183SQ201110199139
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者胡媛, 陈自强 申请人:胡媛, 陈自强