基于高含水量有机废弃物的热解系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工领域，具体地，涉及基于高含水量有机废弃物的热解系统和方法，更具体地，涉及基于高含水量有机废弃物的热解系统和对高含水量有机废弃物进行热解的方法。
【背景技术】
[0002]我国高含水量的有机废弃物的数量十分巨大，每年约有2.5亿吨以上的高含水量的有机废弃物生成，例如城市污泥、甘蔗渣、中药渣、酒糟、果蔬加工残余物等。由于以上有机废弃物的高含水量，处理耗能较高，而其富含木质素的特性，使得其难以直接降解。
[0003]目前，已有的处理方法主要为厌氧消化、焚烧、填埋等。厌氧消化的能源转化率较低，焚烧、填埋均造成能源浪费和环境污染。热化学转化方法是将高含水量的有机废弃物资源综合利用的有效方法之一。有机废弃物含水量高，现有的外加热干燥脱水，再将干燥后的有机废弃物直接热化学转化方法，前期的预处理工艺耗能较高，限制了有机废弃物的利用。
[0004]由此，高含水量有机废弃物的热解系统和方法有待改进。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能源利用率高、能耗低的基于高含水量有机废弃物的热解系统和方法。
[0006]根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基于高含水量有机废弃物的热解系统。根据本发明的实施例，该基于高含水量有机废弃物的热解系统包括:脱水装置，用于对所述高含水量有机废弃物进行脱水处理，以便得到脱水后的有机物和废水；第一干燥装置，所述第一干燥装置与所述脱水装置相连，用于对所述脱水后的有机物进行第一干燥处理，以便得到第一干燥处理后的有机物；第二干燥装置，所述第二干燥装置与所述第一干燥装置相连，用于对所述第一干燥处理后的有机物进行第二干燥处理，以便得到第二干燥处理后的有机物；热解炉，所述热解炉与所述第二干燥装置相连，用于对所述第二干燥处理后的有机物进行热解处理，以便得到生物炭、热解油气以及烟气；第一换热器，所述第一换热器与所述热解炉相连，用于对所述生物炭和所述烟气进行第一换热处理，以便得到降温后的生物炭和第一预热烟气；第二换热器，所述第二换热器与所述热解炉和所述第一换热器相连，用于对所述热解油气和所述第一预热烟气进行第二换热处理，以便得到降温后的热解油气和第二预热烟气；热解油气管路，所述热解油气管路与所述第二换热器和所述第二干燥装置相连，用于将所述降温后的热解油气输送至所述第二干燥装置中，利用所述降温后的热解油气为所述第二干燥处理提供热量，以便得到所述第二干燥处理后的有机物；以及烟气管路，所述烟气管路与所述第二换热器和所述第一干燥装置相连，用于将所述第二预热烟气输送至所述第一干燥装置中，利用所述第二预热烟气为所述第一干燥处理提供热量，以便得到所述第一干燥处理后的有机物和含水蒸气的烟气。
[0007]根据本发明的实施例，利用本发明的热解系统，能够连续、大规模处理高含水量的有机废弃物。第二干燥装置采用降温后的热解油气干燥，同时有机废弃物可以滤去部分重质焦油和灰分，不仅可以简化净化单元处理工艺，还可以提高燃气热值，其中，第二预热烟气和降温后的热解油气为系统内部换热所得，无需添加外部热源，显热回收程度较高，能源的利用效率高。
[0008]另外，根据本发明上述实施例的基于高含水量有机废弃物的热解系统，还可以具有如下附加的技术特征:
[0009]根据本发明的实施例，该热解系统进一步包括:净化装置，所述净化装置和所述第二干燥装置相连，用于对所述过滤后的热解油气进行净化处理，以便得到生物油和燃气，其中，部分所述燃气为所述热解炉提供燃料。
[0010]根据本发明的实施例，该热解系统进一步包括:第一熄焦室，所述第一熄焦室与所述第一干燥装置和所述第一换热器相连，利用所述含水蒸气的烟气对所述降温后的生物炭进行第一熄焦处理，以便得到第一熄焦处理后的生物炭；以及第二熄焦室，所述第二熄焦室与所述第一熄焦室和所述脱水装置相连，利用所述废水对所述第一熄焦处理后的生物炭进行第二熄焦处理，以便得到冷却的生物炭。
[0011]根据本发明的实施例，所述热解炉为蓄热式旋转床热解炉。蓄热式旋转床热解炉是环形炉，通过蓄热式燃气辐射管燃烧器加热，即通过燃烧可燃气以热辐射的方式提供热解所需热量。待热解物料布置在环形炉的环形炉底上，该炉底是可水平转动的，蓄热式燃气辐射管燃烧器布置于环形炉的环形炉壁上，辐射管内的烟气与环形炉内的气氛隔绝。根据本发明的实施例，所述第一干燥装置和所述第二干燥装置均为回转窑干燥器。
[0012]根据本发明的另一方面，本发明提供了一种对高含水量有机废弃物进行热解的方法。根据本发明的实施例，该方法包括:利用脱水装置将所述高含水量有机废弃物进行脱水处理，以便得到脱水后的有机物和废水；利用第一干燥装置将所述脱水后的有机物进行第一干燥处理，以便得到第一干燥处理后的有机物；利用第二干燥装置将所述第一干燥处理后的有机物进行第二干燥处理，以便得到第二干燥处理后的有机物；利用热解炉将所述第二干燥处理后的有机物进行热解处理，以便得到生物炭、热解油气以及烟气；利用第一换热器将所述的烟气和所述的生物炭进行第一换热处理，得到第一预热烟气和降温后的生物炭；利用第二换热器将所述热解油气和所述第一预热烟气进行第二换热处理，以便得到降温后的热解油气和第二预热烟气，其中，所述降温后的热解油气为所述第二干燥处理提供热量，以便得到所述第二干燥处理后的有机物和冷却的热解油气；以及利用烟气管路将所述第二预热烟气输送至所述第一干燥装置中，利用所述第二预热烟气为所述第一干燥处理提供热量，以便得到所述第一干燥处理后的有机物和含水蒸气的烟气。
[0013]根据本发明的实施例，利用本发明的热解方法，能够连续、大规模处理高含水量的有机废弃物。第二干燥处理采用降温后的热解油气干燥，同时有机废弃物可以滤去部分重质焦油和灰分，不仅可以简化净化单元处理工艺，还可以提高燃气热值，其中，第二预热烟气和降温后的热解油气为系统内部换热所得，无需添加外部热源，显热回收程度较高，能源的利用效率高。
[0014]根据本发明的实施例，该方法进一步包括:将所述冷却的热解油气进行净化处理，以便得到生物油和燃气，其中，部分所述燃气为所述热解处理提供燃料。
[0015]根据本发明的实施例，该方法进一步包括:利用所述含水蒸气的烟气对所述降温后的生物炭进行第一熄焦处理，以便得到第一熄焦处理后的生物炭；以及利用所述废水对所述第一熄焦处理后的生物炭进行第二熄焦处理，以便得到冷却的生物炭。
[0016]根据本发明的实施例，利用所述第二预热烟气为所述第一干燥处理提供热量，以便得到所述第一干燥处理后的有机物和含水蒸气的烟气。
[0017]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0018]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0019]图1显示了根据本发明