一种垃圾热解气化系统的制作方法

本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种垃圾热解气化系统。

背景技术：

目前世界各国城市垃圾的处理方式主要有填埋、堆肥和焚烧、热解气化4种。

垃圾填埋处理占地面积大，其产生的渗滤液和恶臭气体对土壤、地下水以及周围空气环境会造成严重的二次污染，破坏生态环境。

垃圾堆肥技术需要对垃圾进行前处理，要求较高的有机质含量，堆肥过程需要占用较大面积土地，同时也会有污染气体和渗滤液产生，处理不当会造成严重的环境污染。

垃圾焚烧的实质是将有机垃圾在高温及供氧充足的条件下氧化成惰性气态物和无机不可燃物，以形成稳定的固态残渣，焚烧期间会释放出大量恶臭、含硫等有毒气体，粉尘和细小颗粒物随风飞扬，致使空气中二氧化硫悬浮颗粒物超标、酸雨现象扬尘污染频频发生，而且会产生大量强致癌物质二恶英，这是目前制约燃烧处理的主要制约因素。

垃圾热解气化是将含有有机可燃物的垃圾在缺氧的条件下利用热能使化合物的化学键断裂，由大分子量的有机物转变为小分子量的一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。垃圾热解气化因减少了二噁英前提无的生成，以及垃圾中的铜、铁等金属没有被氧化而不易生成促进二噁英生成的催化剂从而能抑制二噁英的产生。但国内现有的热解技术研究主要停留在等离子体快速热解工艺上，该种工艺运行成本非常高，现在还无法做成大型化的工业装置。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种垃圾热解气化系统，包括热解加温气化系统、燃气净化系统、燃气冷却系统、废气净化系统、燃气输出管，其中：

所述热解加温气化系统包括热解加温装置和电磁波催化裂解室，所述热解加温装置上设有物料容腔和物料进口，所述物料容腔与物料进口相连通，所述物料容腔上设有气体出口，所述物料容腔的物料出口与电磁波催化裂解室相连通，所述热解加温装置内还设有对物料容腔进行加热的热解加温室；所述气体出口与燃气净化系统相连接，所述燃气净化系统、燃气冷却系统、燃气输出管依次相连通。

优选地，所述热解加温气化系统还包括进料装置，所述进料装置包括进料漏斗和螺旋推进器，所述热解加温装置设有螺旋推进室，所述进料漏斗的出口与螺旋推进室相连通。

优选地，所述进料装置还包括真空泵和旋风除尘器a，所述真空泵的进口段与进料漏斗相连通，所述真空泵的出口端与旋风除尘器a相连接，所述旋风除尘器a的出口与废气净化系统相连接。

优选地，所述垃圾热解气化系统还包括控制系统和燃气存储系统，物料容腔上方设有气体容腔，所述气体容腔内设有气体浓度传感器、气压传感器、温度传感器，所述物料容腔内设有二氧化碳喷嘴，所述气体出口设有真空抽气阀，所述气体浓度传感器、气压传感器、温度传感器、二氧化碳喷嘴、真空抽气阀均与控制系统相连接。

优选地，所述热解加温气化系统还包括燃气燃烧器，所述燃气燃烧器的燃烧口正对热解加温室，所述燃气燃烧器的燃气入口与燃气存储系统的燃气出口相连接，且所述燃气入口设有电磁阀，所述电磁阀与控制系统相连接。

优选地，所述热解加温气化系统还包括燃气发电机组，所述燃气发电机组的燃气入口与燃气存储系统的燃气出口相连通，所述燃气发电机组的排气口与废气净化系统相连接。

优选地，所述热解加温装置上还设有废气排气管，所述废气排气管的入口设有感应系统a，所述废气排气管的出口设有切换阀a,所述切换阀a为三通阀，所述切换阀a的一个出口通过管道与废气净化系统相连接，所述切换阀a的另一个出口直接将气体排放到空气中，所述感应系统a、切换阀a均与控制系统相连接。

优选地，所述燃气净化系统包括旋风除尘器b、燃气清洁系统。

优选地，所述废气净化系统包括依次连通的布袋除尘器、旋风除尘器c、等离子催化过滤装置、喷淋除尘器、排气管，所述排气管上设有单向阀a。

优选地，所述废气净化系统还包括感应系统b、切换阀b、燃烧室，所述感应系统b与喷淋除尘器相连接，所述切换阀b为三通阀，所述切换阀b的一个出口与排气管连接，所述切换阀b的另一个出口与燃烧室连接，所述燃烧室的排气口通过单向阀b与布袋除尘器的入口相连接，所述感应系统b、切换阀b均与控制系统相连接。

本发明具有以下有益效果：

（1）通过温度传感器，可控制温度低于燃烧点（800℃）；设有的气体浓度传感器，当氧气浓度接近燃烧临界点时，通过二氧化碳喷嘴喷入二氧化碳，降低氧气浓度及温度，防止燃烧；设有气压传感器感应热解加温装置内气压，当气压达到设定值时，控制系统开启真空抽气阀，抽出燃气，减少热解加温装置内的燃气，防止燃烧。以上的三重防燃烧系统，全面保障系统的安全性。

（2）燃气燃烧器的燃烧口正对热解加温室，使热解加温室按照与燃气燃烧器的距离形成温度梯度的不同作用空间，且限制热解气化温度在750℃以下，不仅可充分利用热量热解垃圾，且温度低于800℃的燃烧点，同时燃气燃烧器利用系统自身产生的燃气，使用方便。

（3）螺旋推进室内物料热解后的残渣进入电磁波催化裂解室，保证物料的充分热解，经电磁波催化裂解后的废渣过滤后可直接排放。

（4）设有的真空泵，使垃圾热解在缺氧状态下进行，不产生二噁英。

（5）设有感应系统对气体成分进行检测，如气体不达标，则重复净化，直至达标才排放，基本实现废气零排放。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中废气净化系统的结构示意图；

图中，1废气净化系统，2热解加温室，3螺旋推进室，4螺旋推进器，5旋风除尘器a，6真空泵，7进料漏斗，8感应系统a，9转换阀a，10气体浓度传感器，11气压传感器，12真空抽气阀，13旋风除尘器b，14燃气清洁系统，15燃气冷却系统，16燃气存储系统，17温度传感器，18二氧化碳喷嘴，19控制系统，20燃气燃烧器，21电磁阀，22电磁波催化裂解室，23燃气发电组，24布袋除尘器，25旋风除尘器c，26等离子催化过滤装置，27喷淋除尘器，28感应系统b，29切换阀b，30单向阀a，31排气管，32燃烧室，33单向阀b。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种垃圾热解气化系统，包括热解加温气化系统、燃气净化系统、燃气冷却系统、废气净化系统、燃气存储系统、燃气输出管和控制系统，其中：

所述热解加温气化系统包括进料装置、热解加温装置和电磁波催化裂解室。

所述进料装置包括进料漏斗、螺旋推进器、真空泵和旋风除尘器a。所述真空泵的进口段与进料漏斗相连通，所述旋风除尘器a的出口与废气净化系统相连接。

所述热解加温装置设有螺旋推进室，所述进料漏斗的出口与螺旋推进室相连通。所述螺旋推进室上设有用于容纳物料热解产生燃气的气体容腔，所述螺旋推进室的物料出口与电磁波催化裂解室相连通；所述热解加温装置内还设有对螺旋推进室进行加热的热解加温室；所述气体容腔上设有气体出口，所述气体出口与燃气净化系统相连接。所述气体容腔内设有气体浓度传感器、气压传感器、温度传感器，所述螺旋推进室内设有二氧化碳喷嘴（二氧化碳喷嘴与二氧化碳存贮罐相连接，二氧化碳存贮罐图中未标注），所述气体出口设有真空抽气阀，所述气体浓度传感器、气压传感器、温度传感器、二氧化碳喷嘴、真空抽气阀均与控制系统相连接。

所述热解加温装置上还设有废气排气管，所述废气排气管的入口设有感应系统a，所述废气排气管的出口设有切换阀a,所述切换阀a为三通阀，所述切换阀a的一个出口通过管道与废气净化系统相连接，所述切换阀a的另一个出口直接将气体排放到空气中，所述感应系统a、切换阀a均与控制系统相连接。

所述热解加温气化系统还包括燃气燃烧器和燃气发电机组。

所述燃气燃烧器的燃烧口正对热解加温室，所述燃气燃烧器的燃气入口与燃气存储系统的燃气出口相连接，且所述燃气入口设有电磁阀，所述电磁阀与控制系统相连接。

所述热解加温气化系统还包括燃气发电机组，所述燃气发电机组的燃气入口与燃气存储系统的燃气出口相连通，所述燃气发电机组的排气口与废气净化系统相连接。

本实施例中，所述燃气净化系统包括旋风除尘器b、燃气清洁系统。

本实施例中，所述废气净化系统包括依次连通的布袋除尘器、旋风除尘器c、等离子催化过滤装置、喷淋除尘器、感应系统b、切换阀b、燃烧室、排气管，所述排气管上设有单向阀a。所述感应系统b与喷淋除尘器相连接，所述切换阀b为三通阀，所述切换阀b的一个出口与排气管连接，所述切换阀b的另一个出口与燃烧室连接，所述燃烧室的排气口通过单向阀b与布袋除尘器的入口相连接，所述感应系统b、切换阀b均与控制系统相连接。

本实施中，燃气燃烧器的燃烧口正对热解加温室，使热解加温室按照与燃气燃烧器的距离形成温度梯度的不同作用空间，其中预热阶段：45-200℃；部分热解阶段：200-400℃；全部热解阶段：400-750℃，且可控制本系统的热解温度不高于750℃（低于燃烧点800℃），从而即可使垃圾充分热解，又可防止燃烧，保证系统的安全。

同时，热解后的垃圾残渣进入电磁波催化裂解室继续裂解，保证物料的充分热解气化，经电磁波催化裂解后的废渣过滤后可直接排放。且整个过程中，垃圾热解在缺氧状态下进行，不产生二噁英。更重要的是，本系统设有感应系统能对气体成分进行检测，如气体不达标，则重复净化，直至达标才排放，基本实现废气零排放。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。