处理生活垃圾的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了处理生活垃圾的系统和方法。该系统包括：分选装置；干燥装置；催化热解装置；冷凝装置；净化装置以及变压吸附装置。生活垃圾预先经过分选以及干燥之后再进行热解处理，从而可以降低难以处理利用的热解油的产率，且可以降低热解炭中金属等杂质的含量。利用该系统进行生活垃圾的处理，可以利用催化热解装置完成对生活垃圾的高温催化热解处理，以便提高处理生活垃圾获得的氢气以及燃气产量，提高资源化水平以及能源利用率，并提高利用该系统进行垃圾处理的企业的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域。具体地，本专利技术涉及处理生活垃圾的系统和方法。
技术介绍
随着我国生活垃圾的清运量在逐年上升，对垃圾无害化处理量的要求也随之升高。一些经济发达、用地紧张的城市纷纷采用了垃圾焚烧发电技术来解决垃圾围城的现象，然而垃圾焚烧发电对工厂选址要求较高，对于并网发电困难的地区并不适用，另外垃圾焚烧产生二噁英的问题也使采用焚烧处理生活垃圾的方式备受争议。生活垃圾催化热解是在无氧或缺氧的条件下，将生活垃圾与催化剂加热，使垃圾中的有机物发生催化裂解和热化学转化反应，生成H2、CO、CH4等可燃性气体、油水混合液及固体产物的过程，是一种污染小、投资低的垃圾处理技术。然而，由于生活垃圾热值较低，一般热解技术产生的燃料气只能用于热解装置加热，其经济效益较差。因此，目前用于处理生活垃圾的技术仍有待改进。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识作出的：现有的生活垃圾热解系统，普遍存在生活垃圾处理效果差，处理生成的产品或副产物经济效益差，且容易带来二次污染等问题。例如，现有的生活垃圾热解系统，在实际运行中需要经常停车维修清理管道，产生的可燃气热值较低，经济效益较差，获得的热解炭需要进行填埋处理以防止生成二次污染。专利技术人经过深入研究以及大量实验发现，这是由于目前的生活垃圾热解系统中各个装置之间不能进行有效的互相关联，且处于成本考虑，目前的热解系统主要采用中低温(500～700摄氏度)热解，生活垃圾在此温度下产油率较高，热解油性质复杂、腐蚀性高、粘度较大、易堵塞管道，且难以直接利用，需要复杂的后处理来防止二次污染。并且，中低温热解产生的可燃气由于热值较低，只能供装置加热使用，经济效益差、资源化水平较低，在不添加催化剂的条件下，热解气及氢气产率较低，难以制备气体燃料。本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种处理生活垃圾的系统。根据本专利技术的实施例，该系统各个装置之间能够形成有效的互相关联，降低了生产成本，并采用催化热解装置，利用高温催化热解处理生活垃圾，产生热解气以及氢气的量较高，具有较高的资源化水平以及能源利用率。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理生活垃圾的系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：分选装置，所述分选装置具有生活垃圾入口、分选垃圾出口和含碳垃圾出口；干燥装置，所述干燥装置具有含碳垃圾入口、干燥水出口和干燥垃圾出口，所述含碳垃圾入口与所述含碳垃圾出口相连；催化热解装置，所述催化热解装置具有催化剂入口、干燥垃圾入口、热解炭出口以及热解油气出口，所述干燥垃圾入口与所述干燥垃圾出口相连；冷凝装置，所述冷凝装置具有热解油气入口、热解油出口以及热解气出口，所述热解油气入口与所述热解油气出口相连；净化装置，所述净化装置具有热解气入口以及净化气出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连；以及变压吸附装置，所述变压吸附装置具有净化气入口、氢气出口以及燃气出口，所述净化气入口与所述净化气出口相连。专利技术人发现，通过将生活垃圾预先经过分选以及干燥之后再进行热解处理，不仅可以显著降低热解炭中金属等杂质的含量，而且可以提高热解油的品质，并且通过采用催化热解装置对生活垃圾进行高温催化热解处理，可以提高系统氢气以及燃气产量，从而在提高资源化水平以及能源利用率的同时提高企业的经济效益。根据本专利技术的实施例，所述催化热解装置为旋转床热解炉，所述旋转床热解炉包括：环形炉体；以及蓄热式燃气辐射管，所述蓄热式燃气辐射管设置在所述环形炉体的环形内壁上，所述蓄热式燃气辐射管上具有燃气入口以及热烟气出口，所述燃气入口与所述燃气出口相连。由此，可以利用旋转床热解炉完成生活垃圾的高温催化热解处理，且可以利用变压吸附装置产生的燃气为该旋转床热解炉供热，提高了能源利用效率并节省了生产成本。根据本专利技术的实施例，所述干燥装置进一步包括热烟气入口和冷烟气出口，所述热烟气入口与所述热烟气出口相连，由此，可以利用旋转床热解炉产生的热烟气对生活垃圾进行干燥处理，从而可以降低生活垃圾中的含水量，降低高温催化热解处理所得的难以处理的热解油产率，提高资源化水平。根据本专利技术的实施例，所述冷凝装置具有冷却水入口，所述冷却水入口与所述干燥水出口相连。专利技术人发现，干燥装置产生的干燥水中杂质含量较少，因此可以直接作为冷凝装置的冷却水使用，从而可以进一步提高该系统的资源化水平，节约生产成本。根据本专利技术的实施例，所述催化热解装置进一步包括热解油入口，所述热解油入口与所述热解油出口相连。由此，可以将冷凝装置分离出的热解油供给至催化热解装置中进行二次热解，从而可以进一步提高该系统的产气量，提高利用该系统进行垃圾处理的企业的经济效益。在本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种采用前面所述的系统处理生活垃圾的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将所述生活垃圾供给至所述分选装置中进行分选处理，以便获得分选垃圾以及含碳垃圾；(2)将所述含碳垃圾供给至所述干燥装置中进行干燥处理，以便获得干燥垃圾以及干燥水；(3)将所述干燥垃圾以及催化剂供给至所述催化热解装置中进行高温催化热解处理，以便获得热解炭以及热解油气；(4)将所述热解油气供给至所述冷凝装置中进行冷凝处理，以便获得热解油以及热解气；(5)将所述热解气供给至所述净化装置中进行净化处理，以便获得净化气；(6)将所述净化气供给至所述变压吸附装置中进行变压吸附处理，以便获得氢气以及燃气。专利技术人发现，通过将生活垃圾预先经过分选以及干燥之后再进行热解处理，不仅可以显著降低热解炭中金属等杂质的含量，而且可以提高热解油的品质，并且通过采用催化热解装置对生活垃圾进行高温催化热解处理，可以提高系统氢气以及燃气产量，从而在提高资源化水平以及能源利用率的同时提高企业的经济效益。根据本专利技术的实施例，在步骤(3)中，采用所述旋转床热解炉作为所述催化热解装置，将所述燃气供给至所述蓄热式燃气辐射管中，以便利用所述燃气燃烧为所述旋转床热解炉供热，并产生热烟气。由此，可以利用旋转床热解炉完成生活垃圾的高温催化热解处理，且可以利用变压吸附装置产生的燃气为该旋转床热解炉供热，提高了能源利用效率并节省了生产成本。根据本专利技术的实施例，所述处理生活垃圾的方法进一步包括：将所述热烟气供给至所述干燥装置中，以便利用所述热烟气对所述含碳垃圾进行干燥处理。由此，可以提高该方法处理生活垃圾的资源化水平，节省生产成本。根据本专利技术的实施例，所述处理生活垃圾的方法进一步包括：将所述热解油供给至所述催化热解装置中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理生活垃圾的系统，其特征在于，包括：分选装置，所述分选装置具有生活垃圾入口、分选垃圾出口和含碳垃圾出口；干燥装置，所述干燥装置具有含碳垃圾入口、干燥水出口和干燥垃圾出口，所述含碳垃圾入口与所述含碳垃圾出口相连；催化热解装置，所述催化热解装置具有催化剂入口、干燥垃圾入口、热解炭出口以及热解油气出口，所述干燥垃圾入口与所述干燥垃圾出口相连；冷凝装置，所述冷凝装置具有热解油气入口、热解油出口以及热解气出口，所述热解油气入口与所述热解油气出口相连；净化装置，所述净化装置具有热解气入口以及净化气出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连；以及变压吸附装置，所述变压吸附装置具有净化气入口、氢气出口以及燃气出口，所述净化气入口与所述净化气出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种处理生活垃圾的系统，其特征在于，包括：
分选装置，所述分选装置具有生活垃圾入口、分选垃圾出口和含碳垃圾出口；
干燥装置，所述干燥装置具有含碳垃圾入口、干燥水出口和干燥垃圾出口，所述含
碳垃圾入口与所述含碳垃圾出口相连；
催化热解装置，所述催化热解装置具有催化剂入口、干燥垃圾入口、热解炭出口以
及热解油气出口，所述干燥垃圾入口与所述干燥垃圾出口相连；
冷凝装置，所述冷凝装置具有热解油气入口、热解油出口以及热解气出口，所述热
解油气入口与所述热解油气出口相连；
净化装置，所述净化装置具有热解气入口以及净化气出口，所述热解气入口与所述
热解气出口相连；以及
变压吸附装置，所述变压吸附装置具有净化气入口、氢气出口以及燃气出口，所述
净化气入口与所述净化气出口相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述催化热解装置为旋转床热解炉，
所述旋转床热解炉包括：
环形炉体；以及
蓄热式燃气辐射管，所述蓄热式燃气辐射管设置在所述环形炉体的环形内壁上，所
述蓄热式燃气辐射管上具有燃气入口以及热烟气出口，所述燃气入口与所述燃气出口相
连。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述干燥装置进一步包括热烟气入
口和冷烟气出口，所述热烟气入口与所述热烟气出口相连，
任选地，所述冷凝装置具有冷却水入口，所述冷却水入口与所述干燥水出口相连。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述催化热解装置进一步包括
热解油入口，所述热解油入口与所述热解油出口相连。
5.一种采用权利要求1～4任一项所述的系统处理生活垃圾的方法，其特征在于，
包括：
(1)将所述生活垃圾供给至所述分选装置中进行分选处理，以便获得分选垃圾以
及含碳垃圾；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，张安强，任浩华，肖磊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11