一种生活垃圾低温、绝氧热解碳化系统及方法与流程

本发明涉及垃圾处理，具体涉及一种生活垃圾低温、绝氧热解碳化系统及方法。

背景技术：

1、在生活垃圾的处理方法中，焚烧法是主要的方法之一。焚烧法在世界各国都有着很大范围的应用，其可以满足垃圾处理的减量化的要求。但是，焚烧法在垃圾处理时会产生一系列的二次污染，会有二噁英及其他有害气体产生。

2、热解是生物质在完全缺氧或有限供氧的情况下利用热能切断生物质大分子的化学键，使之转变为低分子液体生物油、可燃气体(氢气、甲烷、一氧化碳混合气体)和固体炭3个组分的过程。

3、生活垃圾热解气化技术，在低温、贫氧的条件下，经过热解气化反应，将生活垃圾中有机大分子组分转化成小分子可燃气体，无机组分转化为熔融炉渣，同时彻底杀灭各类细菌病原菌。因为是在缺氧条件下处理垃圾，而二噁英的生成条件中氧气是必不可少的。所以，生活垃圾热解气化技术，从二噁英生成的源头抑制了其产生。热解反应是把低热值的生活垃圾转化成为具有高热值的可燃气体和没有危害的碳化固体残渣。

4、现有公告号为cn106678815b的中国专利，公开了一种生活垃圾低温热解系统及方法，其包括相连的双轴破碎机、带式干燥机、热解装置、物料分离装置、黑炭收集装置、储仓、斗提机、换热提升装置、星型卸料器、热解气净化装置、间接式热风炉、氮气发生装置、氮气循环风机、烟气净化除臭装置、冷却器ⅰ、冷却器ⅱ。为了保证物料受热均匀，垃圾热解是利用高温传热介质(石英砂)传热完成的，过程中，需要进行多次换热操作工序，导致该热解系统设备繁多，设备排布和工序复杂，操作不便，处理效率低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种生活垃圾低温、绝氧热解碳化系统及方法，能够通过间接接触的方式对多区域均匀分散的生活垃圾进行均质加热，系统设备数量少，设备排布和工序操作简单，效率高。

2、为实现上述目的，本发明提供一种生活垃圾低温、绝氧热解碳化系统及方法，采用如下技术方案：

3、一种生活垃圾低温、绝氧热解碳化系统，包括依次设置的破碎机、螺旋输送机、干燥机、热风炉、绝氧热解装置、冷却输送机和分选机，经破碎机破碎处理后的生活垃圾，经螺旋输送机输送至干燥机内进行干燥处理，然后落入绝氧热解装置中进行热解反应，所述绝氧热解装置产生的热解气通入热风炉中进行燃烧，燃烧产生的热气从底部通入绝氧热解装置中，与生活垃圾间接接触并提供热解反应所需温度，而后，热气从顶部离开绝氧热解装置并通入干燥机中，所述绝氧热解装置包括：

4、底座外套，其包括支座和设置于支座上且顶部开口的外套桶，所述外套桶的底部贯穿开设底穿孔，所述外套桶的侧壁底部贯穿设置进气管；

5、内支撑套，其包括可拆卸套设于外套桶内的内套筒，内套筒的底部与外套桶的底部相抵接，所述内套筒的内环周侧壁上设置出料斗，所处出料斗的口径从上至下递减，所述出料斗的底部连通设置出料管，所述出料管贯穿底穿孔，所述内套筒的侧壁顶部贯穿设置出气管，所述内套筒上贯穿开设与进气管相配合的进气孔，所述进气孔的高度高于出料斗的顶部高度；

6、热解机构，其包括可拆卸套设于内套筒内的热解筒，所述热解筒的底部与出料斗的顶部相抵接，所述热解筒的底部设置封堵板，所述封堵板上均匀贯穿开设若干漏料孔，所述热解筒的内部设置分散板，所述分散板用于将热解筒的内部空间分割成至少两个区域，从热解筒的顶部落入热解筒内的生活垃圾经分散板均匀分散至所述至少两个区域内，所述热解筒上连通设置出气总管，所述出气总管的另一端与热风炉连接。

7、有益效果为：绝氧热解装置的构造设计巧妙，从热解筒的顶部落入热解筒内的生活垃圾可直接经分散板均匀分散至多个区域内，达到对生活垃圾进行多区域均匀分散的效果，热风炉产生的热气经进气管进入外套桶和内套筒之间的腔室，热气填满该腔室，起到匀质保温层的保温效果；与此同时，热气再经进气孔流入内套筒和热解筒之间的腔室，直接通过间接接触的方式对均匀分散在多个区域内的生活垃圾进行多区域均质加热，确保各个区域内的生活垃圾热解反应进程顺畅；热解反应产生的热解气供应至热风炉内进行燃烧以产生热解反应加热所需的热气，除了热风炉启炉时需要燃料气之外，无需另外加入燃气，节约了成本；热解反应使用过的热气再通入干燥机中使用，充分回收利用了热气的余热。

8、进一步的，所述外套桶的顶部设置外封闭环板，所述内套筒穿过外封闭环板并插入外套桶内，所述内套筒的外环周侧壁与外封闭环板的内环周侧壁相抵接，所述出气管的高度高于外套桶的顶部高度。

9、有益效果为：通过在外套桶的顶部设置外封闭环板，且内套筒穿过外封闭环板并插入外套桶内时，内套筒的外环周侧壁与外封闭环板的内环周侧壁相抵接，使得外套桶和内套筒之间形成可充满热气的均质保温腔室，避免热气泄露，充分利用热气的热能。

10、进一步的，所述内套筒的底部沿环周方向均匀开设若干开槽，所述出料斗的顶部高度高于开槽的顶部高度。

11、有益效果为：通过在内套筒的底部沿环周方向均匀开设若干开槽，使得开槽位置的内套筒容易发生小弧度的形变，便于在内套筒的内部安装焊接出料斗。

12、进一步的，所述热解筒的顶部设置顶锥筒，所述顶锥筒的口径从下至上递减，所述热解筒的底部设置底锥筒，所述底锥筒的口径从上至下递减，所述底锥筒的底部设置聚气筒，所述聚气筒的口径与底锥筒的底部口径相等，所述聚气筒的底部设置抵接斗，所述抵接斗的口径从上至下递增，所述封堵板与抵接斗的底部连接且用于封堵抵接斗的底部开口，所述抵接斗的底部与出料斗的顶部相抵接。

13、有益效果为：通过上述技术方案，使得用于容纳生活垃圾进行热解反应的筒体的整体口径，从上到下，先变大，然后保持不变，再变小，小口径的进口便于控制进料量，小口径的出口则更容易被生活垃圾堵塞，减少氧气进入，更有利于形成热解反应所需的绝氧环境，确保热解效果良好。

14、进一步的，所述聚气筒上设置若干聚气管，所述顶锥筒上设置若干纳气管，所述聚气管的另一端及纳气管的另一端均与出气总管连接。

15、有益效果为：通过上述技术方案，从上下两端对热解气进行收集，更有利于热解气匀速流出，保证热解气在热风炉中均匀、充分地燃烧。

16、进一步的，所述聚气筒上沿环周方向均匀贯穿开设若干聚气出孔，所述聚气筒上套设聚气槽形环板，所述聚气出孔位于聚气槽形环板内，所述聚气管与聚气槽形环板连接。

17、有益效果为：通过上述技术方案，使得下端产生的热解气能够快速穿个均匀布置的若干聚气出孔并进入聚气槽形环板内，然后在聚气槽形环板内流动混合并通过聚气管流出，保证热解气持续输出且浓度均匀，有利于后续匀速、充分地燃烧。

18、进一步的，所述热解筒的外侧壁上固定套设压环板，所述出气总管贯穿压环板，所述内套筒的顶部设置内封闭环板，所述热解机构穿过内封闭环板插装进内套筒内，所述抵接斗的底部与出料斗的顶部相抵接的同时，压环板的底部外围与内封闭环板的顶部相抵接。

19、有益效果为：通过上述技术方案，使得热解筒和出气总管均能套装进内套筒内的同时，压环板与内封闭环板紧密抵接，确保内套筒和热解机构之间形成的加热腔室处于封闭状态，确保热气只能从进气管进入，再从出气管流出，避免热气泄漏。

20、进一步的，所述顶锥筒的顶部设置进料管，所述进料管穿过顶锥筒并延伸至热解筒的内部，所述进料管的底部位于分散板的中心处的正上方。

21、有益效果为：通过上述技术方案，进料管直接将生活垃圾导流至热解筒内分散板的正上方，使得落入热解筒内的生活垃圾直接被分散板均匀分散至多个区域内，确保分散板对生活垃圾的均分效果良好。

22、进一步的，所述分散板包括两个隔板，两个隔板的顶部相连接，且两个隔板的底部相分离，隔板的另外两端与热解筒连接，两个隔板的底部通过连接板进行连接，所述连接板的另外两端与热解筒连接，所述热解筒上位于所述连接板和两个隔板之间的区域切除。

23、有益效果为：通过上述技术方案，生活垃圾直接落在两个隔板的顶部，直接被均分至两个区域内，并且，热解筒上位于连接板和两个隔板之间的区域切除，不影响使用效果的同时，能够节省制造原料(切除部分回收再利用)，降低制造成本。

24、一种生活垃圾低温、绝氧热解碳化方法，使用上述的生活垃圾低温、绝氧热解碳化系统，步骤如下：

25、s1、将生活垃圾投入破碎机内，经破碎处理后，经螺旋输送机输送至干燥机内进行干燥处理；

26、s2、经干燥处理后的生活垃圾落入热解筒内的分散板上，分散板将热解筒的内部空间分割成多个区域，生活垃圾经分散板均匀分散至这多个区域内，热风炉内可燃气体燃烧产生的热气从底部通入内套筒的内部，与均匀分散在多个区域内的生活垃圾间接接触并提供热解反应所需温度，热解反应产生的热解气作为可燃气体通入热风炉内，热气从顶部离开内套筒并通入干燥机中对进入干燥机内的生活垃圾进行干燥处理；

27、s3、生活垃圾热解反应后产生的没有危害的碳化固体残渣经出料管流出至冷却输送机内，经冷却输送至分选机内进行分选处理。

28、本发明的上述技术方案至少包括以下有益效果：

29、1、本发明绝氧热解装置的构造设计巧妙，从热解筒的顶部落入热解筒内的生活垃圾可直接经分散板均匀分散至多个区域内，达到对生活垃圾进行多区域均匀分散的效果，热风炉产生的热气经进气管进入外套桶和内套筒之间的腔室，热气填满该腔室，起到匀质保温层的保温效果；与此同时，热气再经进气孔流入内套筒和热解筒之间的腔室，直接通过间接接触的方式对均匀分散在多个区域内的生活垃圾进行多区域均质加热，确保各个区域内的生活垃圾热解反应进程顺畅；热解反应产生的热解气供应至热风炉内进行燃烧以产生热解反应加热所需的热气，除了热风炉启炉时需要燃料气之外，无需另外加入燃气，节约了成本；热解反应使用过的热气再通入干燥机中使用，充分回收利用了热气的余热；

30、2、通过在外套桶的顶部设置外封闭环板，且内套筒穿过外封闭环板并插入外套桶内时，内套筒的外环周侧壁与外封闭环板的内环周侧壁相抵接，使得外套桶和内套筒之间形成可充满热气的均质保温腔室，避免热气泄露，充分利用热气的热能；

31、3、通过在内套筒的底部沿环周方向均匀开设若干开槽，使得开槽位置的内套筒容易发生小弧度的形变，便于在内套筒的内部安装焊接出料斗；

32、4、用于容纳生活垃圾进行热解反应的筒体的整体口径，从上到下，先变大，然后保持不变，再变小，小口径的进口便于控制进料量，小口径的出口则更容易被生活垃圾堵塞，减少氧气进入，更有利于形成热解反应所需的绝氧环境，确保热解效果良好；

33、5、聚气筒上设置聚气管，顶锥筒上设置纳气管，聚气管的另一端及纳气管的另一端均与出气总管连接，能够从上下两端对热解气进行收集，更有利于热解气匀速流出，保证热解气在热风炉中均匀、充分地燃烧；

34、6、聚气筒上沿环周方向均匀贯穿开设若干聚气出孔，聚气筒上套设聚气槽形环板，聚气出孔位于聚气槽形环板内，聚气管与聚气槽形环板连接，使得下端产生的热解气能够快速穿个均匀布置的若干聚气出孔并进入聚气槽形环板内，然后在聚气槽形环板内流动混合并通过聚气管流出，保证热解气持续输出且浓度均匀，有利于后续匀速、充分地燃烧；

35、7、热解筒的外侧壁上固定套设压环板，出气总管贯穿压环板，内套筒的顶部设置内封闭环板，热解机构穿过内封闭环板插装进内套筒内，抵接斗的底部与出料斗的顶部相抵接的同时，压环板的底部外围与内封闭环板的顶部相抵接，使得热解筒和出气总管均能套装进内套筒内的同时，压环板与内封闭环板紧密抵接，确保内套筒和热解机构之间形成的加热腔室处于封闭状态，确保热气只能从进气管进入，再从出气管流出，避免热气泄漏；

36、8、顶锥筒的顶部设置进料管，进料管穿过顶锥筒并延伸至热解筒的内部，进料管的底部位于分散板的中心处的正上方，进料管直接将生活垃圾导流至热解筒内分散板的正上方，使得落入热解筒内的生活垃圾直接被分散板均匀分散至多个区域内，确保分散板对生活垃圾的均分效果良好；

37、9、分散板包括两个隔板，两个隔板的顶部相连接，且两个隔板的底部相分离，隔板的另外两端与热解筒连接，两个隔板的底部通过连接板进行连接，连接板的另外两端与热解筒连接，这样一来，生活垃圾直接落在两个隔板的顶部，直接被均分至两个区域内，并且，热解筒上位于连接板和两个隔板之间的区域切除，中空的结构更有利于热气对均分至两个区域内的生活垃圾进行加热，提升均匀加热效果的同时，能够节省制造原料(切除部分回收再利用)，降低制造成本。