由废弃物生产燃料气的方法和设备的制造方法_2

文档序号:8417175阅读:来源:国知局
富氢气体管线,用于将富氢部分引入到第二 气体分离单元单元中;转化气体管线,用于将气化过的固体从转化单元中排出到第二气体 分离单元中;和燃料气管线,用于排出所产生的燃料气。
[0029] 根据一个实施方式,该设备进一步包括第二轻油回收管线,用于将第二轻油部分 从第二气体分离单元回收到反应器。
[0030] 根据一个实施方式,该设备进一步包括裂化单元,用于将第一轻油部分和第二轻 油部分裂化并分离成第三轻油部分和裂化气体部分,其中,轻油回收管线被设置以将轻油 从裂化单元中排出并将该轻油引入到反应器中,而裂化气体管线被设置用于将裂化气体从 裂化单元中排出并该裂化气体引入到第一气体净化单元中。
[0031] 根据具体的实施方式,该设备进一步包括〇)2捕获单元,所述CO 2捕获单元被连接 到所述燃料气管线,用于捕获燃料气中存在的〇)2的至少一部分。
[0032] 根据又一个实施方式,该设备进一步包括废弃物分类单元,用于将进入的废弃物 分类成具有不同热值的部分,并还用于再混合废弃物的各部分以保持对热解裂解反应器的 输入的热值基本上稳定。
[0033] 该设备还可以包括蒸压系统,用于在引入到分类单元中之前蒸压处理废弃物。
[0034] 根据一个实施方式,第一分离单元是膜分离单元。优选的第一分离单元包括两个 膜。
[0035] 根据另一个实施方式,第二分离单元是膜分离单元。
[0036] 对于第一分离单元和第二分离单元,膜分离单元是优选的,因为用于这些目的膜 类分离单元已知具有相对低的成本,所以它们是可靠的并且具有低的运行成本。
【附图说明】
[0037] 图1是根据本发明的废弃物处理设备的流程图,
[0038] 图2是比图1更详细地示出本发明的实施方式的流程图,
[0039] 图3是本发明中使用的反应器的原理图,
[0040] 图4是可以在本发明中使用的废弃物分类系统的原理图,
[0041] 图5是本发明的替代实施方式的流程图。
【具体实施方式】
[0042] 在整个说明书和权利要求中,如果没有其它具体说明,那么压力为近似环境压力, 即近似大气压力。如果没有具体不同的限定,那么任何所指示的沸点和/或沸腾范围是在 大气压力下的沸点或沸腾范围。
[0043] 图1是本发明的实施方式的概要说明,其中,进入物经由废弃物管线1被引入到废 弃物预处理区域2中。
[0044] 所示实施方式的预处理区域包括蒸压处理系统3,其中管线1中的MSW首先被引 入到蒸压处理系统3中。适用于该目的蒸压处理例如通过英国气动热集团(AeroThermal Group, UK)进行传递。蒸压爸(autoclave)体系优选包括一系列平行布置的旋转蒸压爸,其 中,MSW进行分批处理。在正常操作期间,蒸压釜将处于蒸压处理循环的不同部分,以进行 半连续操作。
[0045] 蒸压处理循环包括以下步骤:将MSW填充到蒸压釜中,并随后关闭蒸压釜。关闭并 随后抽空蒸压釜以除去来自蒸压釜内部的大部分空气。通常在约5. 2barg(巴表压)下,将 蒸汽引入蒸压釜中来加热蒸压釜及其内容物至约160°C。保持该温度和压力达预定的时间, 诸如30~40分钟。在此过程期间,使蒸压釜旋转。
[0046] 在蒸压处理过程期间,对蒸压釜中的MSW进行消毒,并且体积通常降低了约60%。 热处理杀死MSW中所有细菌和其它降解生命物(degrading life),并且因此除去废弃物的 气味。诸如PE和PET的塑料达到玻璃-橡胶转化阶段并且通过变形而变小。塑料薄膜虽 然大多不受蒸压处理影响,但在该过程循环期间进行清洁。剪草和小院子废弃物被降解为 纤维素纤维。此外,木质素和其它大分子被分解和/或凝结。蒸压处理过程从而降低了 MSW 的各部分之间的结合,并使得进一步加工更容易。
[0047] 在热处理终结之后,将蒸压釜放空,并且将其中的蒸汽引入到冷凝器中,在冷凝器 中使蒸汽冷凝以产生水。在进行释放或再使用前,通过废水管线4将水排出并引入到处理 过的废水处理单元5中,以避免污染周围环境或避免设备中循环的水中的污染物的累积。 通过处理过的水管线6来排出处理过的废水而使其进行释放、进一步处理或再使用。
[0048] 然后再次填充蒸压釜以重启蒸压釜循环。为了获得半连续过程,对平行的蒸压釜 的循环进行控制以使得它们彼此异相(out of phase)。
[0049] 此后,通过蒸压处理过的废弃物管线7将蒸压处理过的MSW从蒸压釜3中排出并 引入到包括一组输送机和分类装置的分类系统8中,从而将蒸压处理过的MSW分离成不同 部分。分类系统优选是现有技术中用于将进入的MSW分离成多个部分的分类系统,诸如德 国施泰德工程有限公司(Stadler Anlagenbau GmbH, Germany)所销售并传递的设备。
[0050] 在这样的分类设备中,MSW被分类成各种部分,诸如:
[0051] · PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)
[0052] · HDPE (高密度聚乙烯)
[0053] ?混合塑料,可被分类成单个部分
[0054] ?薄膜
[0055] ?利乐包装
[0056] ?混合纸
[0057] .SRF (固体回收燃料)
[0058] ?非铁金属(Non-ferrous metal)
[0059] ?含铁金属(Ferrous metal)
[0060] ?残留物(不可燃固体残留物)
[0061]富含氮或氯的塑料在大多数根据本发明生产的燃料的潜在用途中是不需要的。主 要被包含在地毯中的尼龙含有氮,并且导致在燃烧设备中形成NOx,而PVC产生了与水结合 是强酸性的HC1。此外,尼龙和PVC都可作为有价值的回收产品出售。如下面进一步描述的, 可以通过计算机操作的风力筛选结合近红外检测来执行从剩余的塑料中分离尼龙和PVC。 然而,少量的尼龙和/或PVC作为不同部分的污染物是可接受的。PVC可被使用,条件是: 以总MSW的重量计,PVC的重量小于1 %。
[0062] 图4示出了分类设备的典型流程图。通过废弃物管线1使废弃物进入上述的设备 并引入到蒸压釜3。将蒸压处理过的废弃物从蒸压釜3中排出并经由管线7引入到第一磁 性分离器100中,第一磁性分离器100捕捉蒸压处理过的废弃物材料中存在的大的含铁物 件(ferrous piece)并且将它从剩余的废弃物中除去进到第一铁部分101中。
[0063] 在离开第一磁性分离器后,将废弃物进一步在第一丝网102中分类,诸如指状丝 网(finger screen),尺寸被设计为通过允许<200mm的粒子穿过丝网以除去大的物品(诸 如具有尺寸>200mm的物品)和粘性材料(像缠绕的箔、织物和绳)。将>200mm的部分收集 在大的高热值部分103中。本领域技术人员将理解:在这种设备中什么被认为是大的物品 取决于实际设备;以及,200_的给定限制会因设备而有所不同。如果认为有必要的话,包 括近红外检测系统的分类单元可以被设置以从所述部分中除去任何尼龙和/或PVC。
[0064] 其后,穿过第一丝网102的〈200_的材料在第二丝网(诸如Starscreen?) 104中 进行筛选,以产生〈12mm的扣分和+12mm的部分。将<12mm的部分引入到带式分离器106 上的磁鼓中,以分离含铁废弃物部分,该含铁废弃物部分与下文将描述的其它含铁废弃物 部分合并。将分离器106中未除去的非铁部分引入到非铁分离器106中,其中,各组分基于 其密度进行分离以产生非铁重部分,该非铁重部分与如下文更详细地描述的其它非铁重部 分合并。较轻的材料被收集在絮状物(flock)/纤维部分107中。
[0065] 将+12mm的部分引入到第一风力筛选分离器108中,其中,通过吹入空气和重力, 大多数密度较小的材料与密度较大的材料分离开。将轻质材料(除了一些额外的轻质材 料,大多数轻质材料包括塑料)引导到轻材料部分109中。轻材料部分可以进一步进行分 类以将不同的塑料和/或塑料与非塑料材料分离开。
[0066] 将密度大的部分从第一风力筛选分离器108中引入到筛分单元110中,筛分单元 110根据尺寸(即,<50mm和>50mm)分离材料。将<50mm的材料引入到带式分离器111上 的磁鼓中,以分离如下文所述进行处理的含铁部分和引入到非铁分离器中的非铁部分,从 而将密度大的材料(通常为金属)与密度较小的材料分离开。如下文所述收集密度大的材 料,而密度较小的材料被引入到将如下文所述的近红外检测器区域116。
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