一种固体垃圾资源化利用方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种固体垃圾资源化利用方法和系统，将固体垃圾通过进料装置预热干燥后，送入干馏装置进行干馏，分别收集干馏后的固体成分和油气混合物；再将第一步收集的油气混合物通过旋风除尘装置进行除尘；然后将除尘后的油气混合物通过油气分离冷凝装置进行冷凝分离，分别收集焦油和裂解气；最后将收集的裂解气通过脱硫脱硝装置进行脱硫脱硝处理后储存或进行燃烧发电。本发明专利技术的运行通过PLC逻辑电路统一控制，确保运行过程总的稳定性。本发明专利技术的固体垃圾资源化利用系统能够将固体垃圾干馏裂解成炭、焦油、燃气等能源物质，系统运行过程中无臭味、不排放二噁英等有害物质，可利用裂解产物为系统供热，运行稳定，节能环保。

Solid waste resource utilization method and system

The present invention discloses a kind of solid waste resource utilization method and system, the solid waste through the feeding device of preheating and drying, into the distillation device of dry distillation, were collected after carbonization of solid components and oil gas mixture; then the first step to collect the gas mixture through a cyclone dust removing device for dust and dust; the mixture of oil and gas through the oil and gas separation device for condensation condensation separation, were collected and tar cracking gas; finally the pyrolysis gas collected by desulfurization denitration device for desulfurization denitration treatment after storage or combustion power. The operation of the invention is controlled by PLC logic circuit to ensure the overall stability of the operation process. The invention of the solid waste resource utilization of solid waste dry distillation system can be cracked into carbon, tar, gas and other energy material, no smell, no emissions of dioxins and other harmful substances in the running process of the system, can be used for heating pyrolysis products, stable operation, energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种固体垃圾资源化利用方法和系统
本专利技术属于垃圾处理领域，具体涉及一种固体垃圾资源化利用方法和系统。
技术介绍
固体垃圾污染是目前所有城市都正在面对的一个越来越严峻的问题，特别是塑料制品的普及范围逐渐增加，城区的固体垃圾污染已经开始向郊区或农村地区转移。目前固体垃圾的处理方法主要有填埋、焚烧和资源化利用三种。其中，填埋具有最少的短期经济成本，但是垃圾填埋占用土地资源，且随着降雨等自然环境的演变，垃圾填埋后容易产生垃圾渗透液，进而造成大面积的地下水污染，该方法目前已经基本被淘汰；相比填埋，垃圾焚烧不仅不会造成土地资源污染，同时还能利用焚烧后释放的能量，但由于固体垃圾中大多含有聚氯代烃和芳香烃，焚烧过程中极易产生二噁英等结构稳定的大气污染物，容易造成严重的大气污染，且由于不同批次的垃圾所含热值不尽相同，无法从焚烧炉中获得较为稳定的能量供应，也容易导致能源利用效率低下，设备折旧速率加快等难以解决的问题。固体垃圾的资源化利用一般包括以下几种方式。第一，通过在固体垃圾产生的源头进行严格分类，对垃圾进行同类回收利用，第二，对垃圾进行人工或机械筛选，并对筛选后的垃圾进行干馏等一系列的裂解反应，使其转化成能源物质并减少污染物的排放甚至消除绝大多数污染物。鉴于我国目前的现状，塑料制品种类复杂且相互之间相似程度极高，难以实现严格分类，因此对固体垃圾进行裂解处理是目前最易实现的方式。固体垃圾在真空中加强热裂解，不会产生二噁英等空气污染物，且能够得到裂解炭、焦油和可燃气。但是现阶段所公开的固体垃圾裂解装置大多仅为了抑制二噁英的产生，对裂解产物并无有效的净化及再利用处理装置。针对固体垃圾的干馏裂解，专利201410751672.6公开了一种处理有机垃圾的方法和装置，该方法有效保持了垃圾干馏的优点，在一定程度上节省了能源，但是其余热回收工艺冗长，运行过程中可能会增加故障隐患，并且该装置的设计中将垃圾裂解得到的几乎所有能源物质均用于系统运行，即使在垃圾热值较高时也无法对系统外进行能量输出。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：针对现有的固体垃圾资源化利用存在的上述缺陷，提供一种新型的固体垃圾资源化利用方法和系统，能够将固体垃圾裂解成炭、焦油和可燃气，并对裂解过程中的资源物质进行了纯化处理，对裂解产生的粉尘、硫化物和氮氧化物进行了无害化处理。本专利技术采用如下技术方案实现：一种固体垃圾资源化利用方法，包括如下步骤：第一步、将固体垃圾预热干燥后进行干馏，分别收集干馏后的固体成分和油气混合物；第二步、将第一步收集的油气混合物进行除尘；第三步、将除尘后的油气混合物进行冷凝分离，分别收集焦油和裂解气；第四步、将收集的裂解气进行脱硫脱硝处理后储存或进行燃烧发电。本专利技术还包括一种采用上述方法的固体垃圾资源化利用系统，包括依次通过管道串联的干馏装置2、旋风除尘装置3、油气分离冷凝装置4、脱硫脱硝装置5以及裂解气燃烧利用系统；所述干馏装置2为内置螺旋输送机23的卧式干馏炉，所述干馏炉上设有进料口25以及裂解炭出料口24和燃气出口27，所述进料口25和裂解炭出料口24分别位于螺旋输送机23的两端，所述燃气出口27分布设置在干馏炉的顶部，所述干馏炉内部设有加热单元和测温单元；所述旋风除尘装置3通过管道与燃气出口27连通；所述油气分离冷凝装置4采用冷凝塔，通过管道与旋风除尘装置3连通，所述冷凝塔的气流通道上分布设有冷凝管41，所述冷凝塔的底部与焦油收集罐44连通；所述脱硫脱硝装置5采用碱液吸收塔，通过管道与油气分离冷凝装置4连通，所述碱液吸收塔的气流通道上设有连通碱液输送管55的喷淋系统，所述碱液吸收塔的底部连接废液输送管56；所述脱硫脱硝装置5的出气口54通过管道连接至裂解气燃烧利用系统。进一步的，所述干馏装置2的进料口25与进料装置1连接，所述进料装置1采用带预热干燥单元的螺旋输送进料机，所述预热干燥单元为设置在螺旋输送进料机周边的循环水管14，所述循环水管14内通入流通的热水对螺旋输送的物料进行加热，所述螺旋输送进料机的上方设有气孔12以及与气孔12连通的水蒸气收集管11；所述螺旋输送进料机的出口与干馏装置2的进料口25之间设置单向进料阀13，所述裂解炭出料口24采用液封封闭设置。进一步的，所述干馏装置2的螺旋输送机的轴杆两端与干馏炉的旋转装配处设有冷却水水管21，所述冷却水水管21的出水端与进料装置的循环水管14连接。进一步的，所述干馏装置2的加热单元为沿螺旋输送机轴向分布的电阻加热丝22或围绕干馏炉分布的中频加热器中的一种或两种结合，所述测温单元为均匀分布在干馏炉内部的热电偶26。进一步的，所述干馏装置2上设有气室28，干馏装置所有的燃气出口均位于气室28内，所述气室28通过设置抽风机29与连接旋风除尘装置的管道连通。进一步的，所述旋风除尘装置3为两级串联的旋风除尘器，所述旋风除尘器外包覆设置有真空保温层32，底部设有清除收集灰尘的水淋除尘器33，所述水淋除尘器33的水源与油气分离冷凝装置4的冷凝管41出口连接。进一步的，所述油气分离冷凝装置4包括三级串联的冷凝塔，所述冷凝塔内由隔槽板45分成一个U形气流通道，所述隔槽板45的顶部与上顶盖隔板47与冷凝塔的上顶盖密封连接，所述上顶盖隔板47靠近冷凝塔进气口一侧倾斜设置，所述隔槽板45的底部与冷凝塔底部之间留有缝隙；所述冷凝管41上下通过冷凝管固定板42固定设置在冷凝塔内，其中冷凝水入口靠近隔槽板45设置，冷凝水出口远离隔槽板45设置。进一步的，所述脱硫脱硝装置5为两级串联的碱液吸收塔，所述碱液吸收塔内置三层竖直方向的喷淋系统，其中下方的两层喷淋系统的喷头52下方设有锥形的伞顶53。在本专利技术的一种固体垃圾资源化利用系统中，还包括PLC控制模块，所述PLC控制模块与干馏装置2、旋风除尘装置3、油气分离冷凝装置4、脱硫脱硝装置5以及裂解气燃烧利用系统的控制单元通过信号连接。本专利技术的一种固体垃圾资源化利用在运行过程中，首先利用抽风机对干馏炉抽真空，并通过电阻加热丝将干馏炉炉膛内温度升至700-900℃，然后通过进料装置开始进料程序，进料后固体垃圾在干馏炉中逐渐裂解并由螺旋输送机将裂解的垃圾逐渐运输至裂解炭出料口，余下的裂解炭由末端带液封装置的螺旋输送机输送至干馏炉外，可保持干馏炉中的真空度并防止裂解炭的燃烧。本装置在裂解炉上方通过多个燃气出口将裂解气导入气室，可有效避免裂解气积累导致的干馏炉内气压骤升。通过外壁增加真空保温层的旋风除尘器以及使用加热后的冷凝水为水淋除尘器供水，可避免气态焦油在旋风除尘阶段因温度下降导致冷凝，使用水淋除尘器收集裂解灰尘，既有利于灰尘的富集，避免灰尘流失，又可防止裂解气的泄漏。油气分离冷凝装置因多级冷凝塔及靠近中央冷凝管道先进水的独特设计使其冷凝效果好，因隔槽板的存在，气体导入冷凝塔后可分别在进入塔底和回到塔顶的过程中共实现两次冷凝，能够将气相组分中的焦油完全分离并收集于焦油储存罐中。脱硫脱硝装置的吸收塔设置有三层喷淋装置，碱液与气流对撞接触，且顶部喷淋装置的碱液流至吸收塔底部被排出，能够保证气流与碱液的最大吸收面积，上层喷淋系统的碱液可在下层高浓度硫化物、氮氧化物的气流中被再次利用，碱液利用效率高。综上所述，本专利技术采用的一种固体垃圾资源化利用系统仅在启动初期需要外界本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体垃圾资源化利用方法，其特征在于包括如下步骤：第一步、将固体垃圾预热干燥后进行干馏，分别收集干馏后的固体成分和油气混合物；第二步、将第一步收集的油气混合物进行除尘；第三步、将除尘后的油气混合物进行冷凝分离，分别收集焦油和裂解气；第四步、将收集的裂解气进行脱硫脱硝处理后储存或进行燃烧发电。

【技术特征摘要】
1.一种固体垃圾资源化利用方法，其特征在于包括如下步骤：第一步、将固体垃圾预热干燥后进行干馏，分别收集干馏后的固体成分和油气混合物；第二步、将第一步收集的油气混合物进行除尘；第三步、将除尘后的油气混合物进行冷凝分离，分别收集焦油和裂解气；第四步、将收集的裂解气进行脱硫脱硝处理后储存或进行燃烧发电。2.一种固体垃圾资源化利用系统，其特征在于：包括依次通过管道串联的干馏装置(2)、旋风除尘装置(3)、油气分离冷凝装置(4)、脱硫脱硝装置(5)以及裂解气燃烧利用系统；所述干馏装置(2)为内置螺旋输送机(23)的卧式干馏炉，所述干馏炉上设有进料口(25)以及裂解炭出料口(24)和燃气出口(27)，所述进料口(25)和裂解炭出料口(24)分别位于螺旋输送机(23)的两端，所述燃气出口(27)分布设置在干馏炉的顶部，所述干馏炉内部设有加热单元和测温单元；所述旋风除尘装置(3)通过管道与燃气出口(27)连通；所述油气分离冷凝装置(4)采用冷凝塔，通过管道与旋风除尘装置(3)连通，所述冷凝塔的气流通道上分布设有冷凝管(41)，所述冷凝塔的底部与焦油收集罐(44)连通；所述脱硫脱硝装置(5)采用碱液吸收塔，通过管道与油气分离冷凝装置(4)连通，所述碱液吸收塔的气流通道上设有连通碱液输送管(55)的喷淋系统，所述碱液吸收塔的底部连接废液输送管(56)；所述脱硫脱硝装置(5)的出气口(54)通过管道连接至裂解气燃烧利用系统。3.根据权利要求2所述的一种固体垃圾资源化利用系统，所述干馏装置(2)的进料口(25)与进料装置(1)连接，所述进料装置(1)采用带预热干燥单元的螺旋输送进料机，所述预热干燥单元为设置在螺旋输送进料机周边的循环水管(14)，所述循环水管(14)内通入流通的热水对螺旋输送的物料进行加热，所述螺旋输送进料机的上方设有气孔(12)以及与气孔(12)连通的水蒸气收集管(11)；所述螺旋输送进料机的出口与干馏装置(2)的进料口(25)之间设置单向进料阀(13)，所述裂解炭出料口(24)采用液封封闭设置。4.根据权利要求3所述的一种固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：周智，胡斌，秦勇，曾立强，周南，黄升雄，罗伟，
申请(专利权)人：湖南科谷环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43