废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统的制作方法

文档序号:20739464发布日期:2020-05-15 15:29阅读:225来源:国知局
废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统的制作方法

本实用新型是关于一种废机动车辆粉碎残余物(automobileshredderresidue,asr)的资源化再利用系统,尤其是在利用废机动车辆粉碎残余物产生废弃物衍生燃料(合成气)时使用的燃气化系统。



背景技术:

随着科技的进步,现代化的社会中,车辆的制造及使用已经越来越普遍,随之而来的问题是大量的车辆报废后如何处理,以及处理后的残余物该如何资源化再利用,以将废机动车辆对环境造成的影响降到最低,同时实践永续发展及循环经济的精神。

目前汽车回收拆解行业已机械化及自动化,近年来重点企业开始采用废车拆解流水线,大幅提高了作业效率,也间接促进了废车拆解的精细化,使废车之再利用率有所提升。

另一方面,精细的分类也同时产生了拆解后的残余物,称为废机动车辆粉碎残余物(automobileshredderresidue,asr),其组成成分相当复杂,包含泡绵、塑料(pe、pvc、pp)、橡胶(橡皮、氯丁橡胶、丙烯腈)、合成树脂(pu、pa、环氧树脂、苯乙烯化合物)、纤维(纺织物、废纸、木材)、金属、玻璃、尘土、油漆以及其他杂质等的难以回收的残余物。

国内目前废机动车辆粉碎残余物(asr)年产生量约有2万吨,现今主要处理asr的方式为焚化或掩埋,但物料复杂的特性使asr聚热值不均匀,考虑到焚化炉操作及使用寿命,业者对asr的处理意愿并不高。

另一方面,掩埋处置会有对土壤及水质产生二次污染之虞,并且,将废弃物最小化并减少其掩埋量是当今主要的环保趋势。

目前已知一种能够回收废机动车辆粉碎残余物,筛选出可燃物后制成气态废弃物衍生燃料(refusederivedfuel,rdf-7),实现将废弃物转变成再生能源的技术。

因此,需要一种废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,将asr于缺氧环境下进行燃气化处理,转化为清洁的可燃气体,透过精细化、可控化管理的燃气化过程,从而实现高效率的能量转化。该系统作为无害化处理的节能环保技术,和现今政府的经济、产业、节能、环保政策与世界绿色新能源开发趋势相吻合。



技术实现要素:

鉴于现有技术遭遇的问题,本实用新型旨在提供一种废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,在使用特定设备去除asr原料中的无机物质之后,将asr原料送入裂解气化反应器中,在高温缺氧的状态下将其中的有机物分解成小分子的气体(高浓度的co及h2)的合成燃气。这些合成燃气进入二燃室以高温燃烧产热后,经余热锅炉供应热能至汽轮发电机,汽轮发电机可以接续以供热、生产蒸气或发电等形式产出能源。并且,剩余的烟气经气体净化系统脱硝、脱酸、除尘及去除戴奥辛后,干净的烟气可由烟囱排放,从而减少对环境的二次污染。

本实用新型提供一种废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,包含:输送设备和筛选设备,该筛选设备设置在该输送设备之后并且与其连接,其中,该输送设备将废机动车辆粉碎残余物原料(asr原料)送入该筛选设备中,并且该筛选设备将该asr原料中的细小颗粒分离;磁性物质分离设备,将该asr原料中的磁性物质分离;有色金属分离设备,将该asr原料中的有色金属分离;其中,该磁性物质分离设备和该有色金属分离设备设置在该筛选设备之后,并且依任意顺序与该筛选设备串联;燃燃气化设备,设置在该磁性物质分离设备和该有色金属分离设备中的后面一个之后并且与其连接,其中,已分离该细小颗粒、该磁性物质和该有色金属的该asr原料在该燃气化设备中发生化学反应而产生烟气,该烟气包含一氧化碳、氢气和有害物质;二次燃烧设备,设置在该燃气化设备之后并且与其连接,其中,该一氧化碳和该氢气在该二次燃烧设备中燃烧产生热能,并且,该有害物质在该二次燃烧设备中燃烧产生热能并分解;热能回收设备,设置在该二次燃烧设备之后并且与其连接,其中,该热能回收设备收集该一氧化碳、该氢气和该在该二次燃烧设备中燃烧产生的热能;能量转换设备,设置在该热能回收设备之后并且与其连接,并且接收由该热能回收设备收集的热能;以及排气设备,设置在该热能回收设备之后并且与其连接,并且排出该燃气化处理系统中的剩余烟气。

本实用新型提供的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,进一步包含撕碎设备,设置在由该筛选设备的出口连接到该输送设备的入口的管线上,将该筛选设备分离出的asr原料中的大块废弃物破碎成小块废弃物,并且该小块废弃物经由该输送设备进入该筛选设备中以重新分离该细小颗粒。

本实用新型提供的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,进一步包含均质设备,设置在该磁性物质分离设备和该有色金属分离设备中的后面一个与该燃气化设备之间,以将该asr原料均质化。

本实用新型提供的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,进一步包含成型设备,设置在该均质设备和该燃气化设备之间,以将均质的该asr原料造粒成型。

本实用新型提供的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,进一步包含热交换设备,设置在由该热能回收设备的出口连接到该二次燃烧设备的入口的管线上,将已由热能回收设备回收热能的烟气的剩余热能传递给空气,并将该空气送入该二次燃烧设备。

本实用新型提供的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,进一步包含脱酸设备,设置在该热能回收设备和该排气设备之间,使用脱酸碱剂去除该烟气中的酸性成分。

本实用新型提供的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,进一步包含纤维滤管设备,设置在该脱酸设备和该排气设备之间,包含纤维滤管和触媒,其中,该纤维滤管过滤该烟气中的颗粒物,并且,该触媒去除该烟气中的戴奥辛或对该烟气进行脱硝反应。

本实用新型提供的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,进一步包含第一脱硫设备,设置在该热能回收设备和该脱酸设备之间,使用第一脱硫剂对该烟气进行第一脱硫反应。

本实用新型提供的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,进一步包含第二脱硫设备,设置在该脱酸设备和该排气设备之间,使用第二脱硫剂对该烟气进行第二脱硫反应。

根据本实用新型所提供的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,其中,该热能回收设备设置有脱硝设备,以对该烟气进行脱硝反应。

如上所述,在本实用新型的实施例中,来自废弃机动车辆的asr原料,经由筛选设备、磁性物质分离设备和有色金属分离设备去除其中的沙土、磁性物质和有色金属等无机物质之后,经由均质设备和成型设备制成asr颗粒,并送入燃气化设备中在缺氧的环境下进行燃气化处理,以产生可作为燃料及发电用途的合成气(一氧化碳与氢气)。

在燃气化设备中进行燃气化处理后产生的产物包含炉渣(固体)和烟气(气体和粉尘颗粒)。其中,炉渣经由设置在燃气化设备的排渣机和炉渣输送机输送至燃气化设备的外部,以集中处理污染物(炉渣)。

并且其中,作为另一产物的烟气(包含作为燃气的合成气)被送入二次燃烧设备中,在氧气充足的环境下燃烧以去除其中的有害物质并且燃烧燃气以产生热能,接着将燃烧后的气体送入热能回收设备中,以收集燃烧产生的热能,并将收集的热能供应至能量转换设备中以产出可用能源。

在回收可用能量后,剩余的烟气经过脱硝、脱酸、除尘及去除戴奥辛等烟气净化处理后,经检测符合排放法规标准,即可由排气设备排放。

如上所述,本实用新型的燃气化处理系统具有低污染、高经济性以及高发展潜力的优点,透过将机动车辆废弃物中原先认定无再利用价值的部分,透过转换为能源使用,创造了其利用价值,并且减少对环境的负担。

由于在缺氧环境下使asr原料燃气化,大幅降低了戴奥辛的生成率。并且,透过炉渣回收以及烟气的净化和监控,能有效避免燃气化产物造成环境的二次污染。

此外,由于在能源转化过程(燃气化、燃烧)产生的大量余热可以转化为蒸气再度销售,或者可以利用余热发电,产生符合政府法规及环保趋势并且具有高单位电价的绿电。

并且,本实用新型的技术亦可以应用于将工业等固体废弃物转化为适用于电力生产的合成燃气或其他产品,带动能源效率、创造清洁能源。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的系统示意图;以及

图2为本实用新型的一个实施例的系统方块图。

其中,附图标记说明如下:

10燃气化处理系统

11废机动车辆粉碎残余物原料、asr原料

12输送设备

13筛选设备

14撕碎设备

15磁性物质分离设备

16有色金属分离设备

17均质设备

18成型设备

19燃气化设备

19a筒体头部

19b筒体尾部

20二次燃烧设备

20a水封

20b辅助燃烧器

21热能回收设备

21a第一回程炉膛

22能量转换设备

23热交换设备

24第一脱硫设备

25脱酸设备

25a脱酸反应器

25b旋风除尘器

26第二脱硫设备

27纤维滤管设备

27a腔室

27b灰斗

28排气设备

α仰角

具体实施方式

在本实用新型的以下描述中,将在所属技术领域具有通常知识者能够轻易理解范围内省略现有技术的详细说明。

本实用新型提供一种废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统,在使用特定设备去除asr原料中的无机物质之后,将asr原料送入裂解气化反应器中,在高温缺氧的状态下将其中的有机物分解成小分子的气体(高浓度的co及h2)的合成燃气。这些合成燃气进入二燃室以高温燃烧产热后,经余热锅炉供应热能至汽轮发电机,汽轮发电机可以接续以供热、生产蒸气或发电等形式产出能源。并且,剩余的烟气经气体净化系统脱硝、脱酸、除尘及去除戴奥辛后,干净的烟气可由烟囱排放,从而减少对环境的二次污染。

如图1所示,根据本实用新型的一个实施例之废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统10,包含:输送设备12、筛选设备13、撕碎设备14、磁性物质分离设备15、有色金属分离设备16、均质设备17、成型设备18、燃气化设备19、二次燃烧设备20、热能回收设备21、能量转换设备22、热交换设备23、第一脱硫设备24、脱酸设备25、第二脱硫设备26、纤维滤管设备27和排气设备28,以下将针对本实用新型的燃气化处理系统10中的各项设备详细说明。

<输送设备、筛选设备和撕碎设备>

首先,透过输送设备12(例如:分散输送带)将废机动车辆粉碎残余物原料(以下简称asr原料)11送入筛选设备13(例如:防尘滚筒筛)中,以将asr原料11中的沙土等细小颗粒过筛分离。

在asr原料11中含有体积较大的块状废弃物的情况下,在使用筛选设备13将asr原料11中的细小颗粒过筛去除之后,将会分离出asr原料11中的体积较大的块状废弃物。此时,可以进一步将分离的块状废弃物送入撕碎设备14(例如:撕碎机)中以将其破碎成小块的废弃物,之后再重新以输送设备12将小块的废弃物送入筛选设备13中进行过筛。

<磁性物质分离设备和有色金属分离设备>

在使用筛选设备13对asr原料11进行过筛之后,在asr原料11中含有磁性物质(例如:铁、钴或镍等)的情况下,可以进一步将asr原料11送入磁性物质分离设备15(例如:磁力分选机)中以分离asr原料11中掺杂的磁性物质(例如:铁金属),并将磁性物质回收再利用。

并且,在asr原料11中含有有色金属的情况下,可以进一步将asr原料11送入有色金属分离设备16(例如:涡电流分选机)中以分离asr原料11中掺杂的有色金属,并将有色金属回收再利用。

如上所述,透过筛选设备、磁性物质分离设备或有色金属分离设备等设备,可以分别以过滤、磁选或涡电流分选的方式,有效地去除asr原料11中的无机物,例如:沙土、磁性物质或有色金属等,以提升后续的燃气化效果。

<均质设备和成型设备>

在将asr原料11中的沙土、磁性物质,或有色金属去除之后,可以进一步将asr原料11送入均质设备17中,具体地,均质设备17可以是密闭式的粉碎机,以进一步将asr原料11均质化。

在将asr原料11均质化后,可以进一步将asr原料11送入成型设备18(例如:造粒成型机)中以对asr原料11进行造粒成型。具体地,在造粒成型机中,可以先将均质化的asr原料11加热至熔融并持续搅拌,并将熔融的asr原料降温至一加工温度后送至成型设备18的出口,接着在将熔融的asr原料降温至一造粒温度同时对asr原料加压以进行造粒成型,从而形成asr颗粒。其中,该加工温度略高于该造粒温度。

<燃气化设备>

在经造粒成型形成asr颗粒后,透过进料机将asr颗粒送入燃气化设备19中进行燃气化处理,具体地,燃气化设备19可以是裂解气化炉,尤其是具有卧式旋转炉体(顺流式旋转炉体)的裂解气化炉。在燃气化设备19是具有卧式旋转炉体的裂解气化炉的情况下,asr颗粒从燃气化设备19的筒体头部19a进入燃气化设备19,并随着该筒体的转动缓慢地向燃气化设备19的筒体尾部19b移动。

在本实用新型的一个实施例中,经配料调整,asr颗粒的低位发热量介于3500~3800kcal/kg之间。

在本实用新型的一个较佳实施例中,燃气化设备19的筒体设置为1.2~3度的仰角α,并且在0.1~1.2rpm的转速下转动;并且,asr颗粒在燃气化设备19内停留60~90分钟的时间,同时,透过风机使燃气化设备19的筒体前段的为负压状态,以控制炉内风量及含氧量,将燃气化设备19控制在1~2%的低含氧量,以使asr颗粒在缺氧的环境下反应生成一氧化碳与氢气(燃气化),并抑制戴奥辛的生成。

在燃气化设备19的进料处(即,筒体头部19a)进行洒水,由于asr为含碳的废弃物料,在燃气化设备19内产生至少以下两种化学反应:asr颗粒中含有的碳与喷洒的水进行化学反应产生一氧化碳与氢气(即合成气),同时,asr颗粒本身也进行裂解气化反应产生一氧化碳与氢气,并且以上反应温度控制在800~1000℃。以上两种反应产生的产物包含烟气和炉渣,其中,烟气包含诸如一氧化碳与氢气的可燃气体、有毒物质或有害物质、粉尘颗粒和其他气体等,并且炉渣为其他固体副产物。在进行以上两种化学反应后留下的炉渣藉由重力落至排渣机,并经炉渣输送机输送至燃气化设备19的外部。

其中,燃气化设备19的前端板可以布置有推杆给料机及仪表介面。并且,由于在旋转过程中可能会有少量的asr颗粒漏出并落在燃气化设备19的前端板底部,可以在燃气化设备19的下部设置一个收集器以收集漏出的asr颗粒,以定期清理漏出的asr颗粒并将其送回燃气化设备19中继续进行反应。

其中,燃气化设备19的后端板可以用于封堵燃气化设备19的尾部的出渣端,并将由asr颗粒燃气化产生的烟气导向稍后的二次燃烧设备20(例如:二燃室),二次燃烧设备20下方设有水封(waterseal)20a,以维持二次燃烧系统的气密性。

其中,燃气化设备19的筒体和后端板的连接处设置有风冷式夹套密封结构,并且,为了确保气化后的冷却效果,单独设置有风机。

<二次燃烧设备、热能回收设备、能量转换设备和热交换设备>

来自燃气化设备19的烟气从二次燃烧设备20的下部进入二次燃烧设备20并进行燃烧反应,以1000~1050℃的高温燃烧来自燃气化设备19的气体,以将烟气中有毒物质或有害物质分解,并同时产热。在燃烧反应初期,为了稳定烟气的燃烧反应,在二次燃烧设备20中安装有辅助燃烧器20b,辅助燃烧器20b供应辅助燃气(例如:天然气)以辅助烟气的燃烧反应。由于烟气是从二次燃烧设备20的下部进入,可以将辅助燃烧器20b安装在二次燃烧设备20的下部,以便于烟气与辅助燃气充分混合。直到二次燃烧设备20内的温度达到需求温度,并且烟气的燃烧可维持不间断后,即可停止供应辅助燃气,而由烟气独立进行燃烧。

接着,藉由热能回收设备21(例如:余热锅炉)将燃烧产生的热能供应至能量转换设备22,具体地,能量转换设备22可以是汽轮发电机,在汽轮发电机的后端可以以生产蒸气或发电等的形式产出能源。

其中,可以透过热交换设备23(例如:空预器,即空气预热器)进一步将已由热能回收设备21回收热能的烟气的剩余热能传递给空气,并且将已接收剩余热能的空气送入二次燃烧设备20作为二次供风,从而透过节能的方式辅助控制二次燃烧设备20中的温度及风量。

为使烟气与二次供风充分混合,二次燃烧设备20中的二次供风管可以采用环向倾斜布置,以使烟气在二次供风的带动下呈螺旋上升,使得烟气的流动行程加长,使二燃器的炉膛空间得到了充分利用,延长了烟气在二燃器的停留时间,使烟气中的有毒物质和有害物质完全分解。

燃烧后的高温烟气经由二次燃烧设备20的出口被送入热能回收设备21,并且在烟气降温的同时产生蒸汽,具体地,热能回收设备21可以是膜式水冷壁蒸汽锅炉;接着,产生的蒸汽从热能回收设备21的汽包排出,然后进入分汽缸以进行蒸汽分配;并且,经热能回收设备21降温的烟气进入后面的设备中以进行后续的烟气净化处理。

<烟气净化设备>

在本实用新型的实施例中,在热能回收设备21之后,依次设置有第一脱硫设备24、脱酸设备25、第二脱硫设备26以及纤维滤管设备27等烟气净化设备。

烟气净化是指脱硝、脱硫、脱酸、除灰以及去除戴奥辛等反应。

<脱硝设备>

在本实用新型的一个实施例中,在热能回收设备21的第一回程炉膛21a设置有脱硝设备。其中,脱硝设备采用选择性非催化型还原反应法(selectivenon-catalyticreduction,sncr)来对烟气进行脱硝以控制其中的氮氧化物(nox)含量。sncr脱硝系统主要由氨水稀释制备罐、氨水储罐、输送泵及喷枪等组成。具体地,透过雾化泵将氨水提升并送入喷嘴,喷嘴藉由压力将氨水雾化后喷入热能回收设备21的第一回程炉膛21a内,烟气与喷入的雾化氨水充分混合,在热能回收设备21中含有足量o2的情况下,烟气中的nox成分与氨水发生脱硝还原反应,脱硝还原反应可以是例如化学式1所示的反应。

[化学式1]4no+4nh3+o2→4n2+6h2o

由于本实用新型的纤维滤管设备27采用触媒陶瓷纤维滤管作为核心过滤设备,因此,具有触媒的纤维滤管设备27能进一步对烟气进行作为辅助脱硝反应的催化型脱硝还原反应,以辅助在热能回收设备21中进行的作为基本脱硝反应的sncr法脱硝反应。透过sncr法脱硝反应与催化型脱硝还原反应的搭配使用,可以在既有的脱硝功能(sncr法)基础上提升本实用新型的燃气化系统10的脱硝程度。

<脱硫设备>

在sncr法脱硝反应完成之后,烟气从热能回收设备21排出,在烟气进入脱酸设备25(例如:半干法脱酸塔)之前,于热能回收设备21和脱酸设备25之间的烟气通道中设置有第一脱硫设备24,以对烟气进行第一阶段干喷脱硫(第一脱硫反应);并且于脱酸设备25之后设置有第二脱硫设备26,以对烟气进行第二阶段干喷脱硫(第二脱硫反应)。

在本实用新型的一个实施例中,使用双喷脱硫设备(即第一脱硫设备24和第二脱硫设备26)进行干喷脱硫。具体地,在双喷脱硫设备的第一脱硫设备24使用特殊的高效脱硫剂作为第一脱硫剂,例如:钙基脱硫药剂,由于其颗粒细微(粒径仅18微米),且具备多孔隙吸附特性、比表面积大等特性,因此,使用钙基脱硫药剂的脱硫反应效果及脱硫效率都较传统碱性脱硫药剂(例如:小苏打)更高,且价格便宜、性价比更优。此外,使用钙基药剂脱硫后产生的副产物(例如:caso4,不溶于水,可简单地过滤分离)比使用钠基药剂(即上述的传统碱性脱硫药剂)脱硫后产生的副产物(例如:na2so4,溶于水)更好处理并且处理成本更低,因此,可以以更经济的方式达到更高的污染防治效果。

在双喷脱硫设备的第二脱硫设备26为使用小苏打(或氢氧化钠)作为第二脱硫剂的干喷设备,其作为备用脱硫设备(第二脱硫设备),可视实际状况决定是否启用。这样的设计保留了系统在未来能有更多的提升标准空间,可因应未来越趋严格的排放标准来改良后段脱硫设备。并且,在前面的第一脱硫设备24已使用高效脱硫剂的情况下,后面的第二脱硫设备26的脱硫负荷(需求)已大幅降低,因此,用于研磨小苏打药剂的研磨机的使用负荷(需求)及研磨量亦已大量减少(小苏打药剂通常为粒径200微米的粗颗粒,透过研磨机可粉碎至30~50微米左右)。因此,在第二脱硫设备26中,可选用机型与负载量皆更小的脱硫剂研磨机,以节省本实用新型的设备成本及操作成本。

<脱酸设备>

本实用新型的燃气化处理系统10设置有碱剂料仓,该碱剂料仓设置有料位元控制设备、警报设备和给料设备,其中,给料设备根据烟气排放出口(排气口28)的线上监测仪检测so2、hcl等酸性气体排放浓度,透过集散控制系统(distributedcontrolsystem,dcs)来调节药剂投加量从而达到控制烟气中酸性气体排放浓度之目的。

在本实用新型的一个实施例中,脱酸设备25(例如:半干法脱酸设备)由脱酸反应器25a、旋风除尘器25b、脱硫剂循环料箱(图未显示)及石灰浆制备设备(图未显示)等部件组成。

其中,脱酸反应器25a包含进气弯管、文丘里管和上升管,烟气经由进气弯管被引导通过文丘里管然后进入脱酸反应器25a,在脱酸反应器中,烟气与喷入的脱酸碱剂(例如:石灰浆(ca(oh)2加水))发生化学反应,使得烟气中的酸性成分(例如:hcl、hf、so2等)可以被去除。其中,进气弯管的作用是确保烟气合理地分布在文丘里管内,并且,由于文丘里管的内径截面积逐渐缩小,使烟气的流速增大,从而确保烟气能够带动其中的固体粉尘颗粒流动,并在脱酸反应器的上升管中形成流体化床。

其中,在脱酸反应器25a的文丘里管中安装有一组双相流体喷嘴,新鲜的石灰浆和水透过该喷嘴喷入脱酸反应器25a的上升管中,在上升管中,石灰浆液滴与烟气中的酸性成分紧密接触而产生化学反应,从而可以捕获并中和酸性成分,从而完成烟气脱酸作业。

由于脱酸反应器25a内的流体化床中浓度极高的粉尘颗粒形成了十分巨大的化学反应表面积,使得烟气中的酸性成分与石灰(ca(oh)2)之间的接触非常充分、有效,因此酸性成分的去除程度也相应地很高;脱酸反应器25a内清除酸性成分的化学反应可以是例如化学式2至5所示的反应。

[化学式2]2hcl+ca(oh)2→cacl2+2h2o

[化学式3]2hf+ca(oh)2→caf2+2h2o

[化学式4]so2+ca(oh)2→caso3+h2o

[化学式5]caso3+1/2o2→caso4

其中,为了对烟气进行冷却,透过喷嘴将一定量的水喷入脱酸反应器25a的上升管,使喷入的水进入脱硫剂中循环,经由多次循环,水分被蒸发从而降低烟气的温度。

此外,可以调节喷入的水量以使正在进行净化的烟气保持合理、最佳的脱硫反应温度。

在脱酸反应器25a的上升管中,烟气的流速相对较高,这样烟气能够带动其中的粉尘颗粒进入脱酸反应器25a的上升管的顶部,从而进入旋风除尘器25b内。烟气中大部分的粉尘粗颗粒在旋风除尘器25b中被分离出来,另有少量细小的粉尘颗粒被烟气带入之后的设备中。

旋风除尘器25b收集的颗粒经脱硫剂循环料箱再回到脱酸反应器25a,石灰(脱硫剂)在该系统中重复回圈,因而利用率较高,相对地石灰消耗量也较少。设置脱硫剂循环料箱目的在于使脱硫反应的生成物有个缓冲空间;另外也是为了保持足够量的脱硫剂,以保证较强的吸附能力。

脱硫剂循环料箱可以是金属箱体,箱体的底部配置有二台螺旋输送机,用以将固体物料送回脱酸反应器25a中,箱体的顶部配置有一台螺旋输送机,用以将脱硫反应的生成物及少量飞灰等排出。

石灰浆制备设备可以由储料仓、仓顶除尘器、定量给料机、配浆槽、供浆槽、浆液泵等所组成,其主要用于诸如氧化钙(cao)及石灰浆(ca(oh)2)的脱酸所需碱剂的储存、制备及输运等功能。

<纤维滤管设备>

接着,将烟气送入纤维滤管设备27中,具体地,纤维滤管设备27可以是陶瓷纤维滤管除尘器,在陶瓷纤维滤管除尘器中,可以一并去除烟气中的颗粒物、脱酸反应产生的结晶盐及固态戴奥辛等污染物。

其中,纤维滤管设备27可以由陶瓷纤维滤管(图未显示)、腔室27a、灰斗27b、钢结构支架(图未显示)等组成。由于陶瓷纤维滤材具有高孔隙率及低密度结构,可以稳定且高效地去除烟气中的颗粒物。

当该些颗粒物累积达一定量之后,需要清除陶瓷纤维滤管中累积的物质,例如,可以使用压缩空气在达一定时间或压力时自动喷吹滤管;可以采用分室、离线反吹清除累积物质(亦即,将纤维滤管设备27分为多个仓室,在部分仓室停止过滤作业并执行反向吹风以使累积物质掉落,同时在其他仓室继续执行过滤作业);并且可以使用压缩空气以脉冲的方式清除累积物质使其脱落。另外,下部灰斗可以设置有电加热设备,以防止滤管结露。

陶瓷纤维滤管是可耐350℃高温的滤材,在2~3微米直径的陶瓷纤维孔隙间,透过表面过滤使得颗粒物在陶瓷纤维滤管表面形成尘饼,当进行反向脉冲清除累积物质时,附着在表面的尘饼会剥离,但是,已渗透至陶瓷纤维滤管内一毫米深的颗粒物将不会被清除,透过这样的设置可以防止颗粒物进一步渗透到陶瓷纤维滤管内部,同时提升过滤的效率。

戴奥辛去除基本原理是基于两种有效材料的混合技术:陶瓷纤维滤管和钒基钛触媒(催化剂),透过触媒的作用将戴奥辛分解而去除,并且由于触媒均匀地分布于陶瓷纤维滤管的内部的多孔隙结构中,使戴奥辛与触媒的接触面积更大,并且使戴奥辛在陶瓷纤维滤管中的滞留时间,从而使戴奥辛去除效率最大化,戴奥辛去除主要反应方程式如化学式6所示。

[化学式6]c12hncl8-no2+(9+0.5n)o2→(n-4)h2o+12co2+(8-n)hcl

如上所述,参照图1及图2,在本实用新型的实施例中,来自废弃机动车辆的asr原料11,经由筛选设备13、磁性物质分离设备15和有色金属分离设备16去除其中的沙土、磁性物质和有色金属等无机物质之后,经由均质设备17和成型设备18制成asr颗粒,并送入燃气化设备19中在缺氧的环境下进行燃气化处理,以产生可作为燃料及发电用途的合成气(一氧化碳与氢气)。

在燃气化设备19中进行燃气化处理后产生的产物包含炉渣(固体)和烟气(气体和粉尘颗粒)。其中,炉渣经由设置在燃气化设备19的排渣机和炉渣输送机输送至燃气化设备19的外部,以便集中处理污染物(炉渣)。

并且其中,作为另一产物的烟气(包含作为燃气的合成气)被送入二次燃烧设备20中,在氧气充足的环境下燃烧以去除其中的有害物质并且燃烧燃气以产生热能,接着将燃烧后的气体送入热能回收设备21中,以收集燃烧产生的热能,并将收集的热能供应至能量转换设备22中以产出可用能源。

在回收可用能量后,剩余的烟气经过脱硝、脱酸、除尘及去除戴奥辛等烟气净化处理后,经检测符合排放法规标准,即可由排气设备28(例如:烟囱)排放。

如上所述,本实用新型的燃气化处理系统具有低污染、高经济性以及高发展潜力的优点,透过将机动车辆废弃物中原先认定无再利用价值的部分转换为能源使用,创造了其利用价值,并且减少对环境的负担。

由于在缺氧环境下使asr原料燃气化,大幅降低了戴奥辛的生成率;并且,透过炉渣回收以及烟气的净化和监控,能有效避免燃气化产物造成环境的二次污染。

此外,由于在能源转化过程(燃气化、燃烧)产生的大量余热可以转化为蒸气再度销售,或者可以利用余热发电,产生符合政府法规及环保趋势并且具有高单位电价的绿电。

并且,本实用新型的技术亦可以应用于将工业等固体废弃物转化为适用于电力生产的合成燃气或其他产品,带动能源效率、创造清洁能源。

本实用新型的废机动车辆粉碎残余物的燃气化处理系统作为无害化处理的节能环保技术,和现今政府的经济、产业、节能、环保政策与世界绿色新能源开发趋势相吻合。

以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例,并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制,因此,凡有在相同的新型精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更,皆仍应包含在本实用新型意图保护的范畴。

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