一种基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，包括超临界水发生器、生活垃圾处理器、涡轮发电装置，超临界水发生器所制造的超临界水，和生活垃圾一块混合，进入生活垃圾处理器，垃圾被氧化、分解成无机物质及可燃气体，在涡轮发电装置中，还密闭设置有循环流道，二氧化碳在流道中流动，循环吸收外界热量，并加压，使得进入涡轮发电装置之前，为超临界状态，经可燃气体燃烧后，高速喷入涡轮发电装置，循环发电，所产生的无机物质，可干燥处理后使用。本方案，利用超临界水氧化特性，把生活垃圾处理为无机物质和可燃气体，可燃气体燃烧，加热超临界二氧化碳后，推动涡轮发电装置发电，无机物质则干燥后使用，无害化处理生活垃圾。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置及方法
本专利技术涉及化工和环境工程
，具体涉及一种采用超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置及方法。
技术介绍
随着经济发展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不断提高，导致了城市生活垃圾量不断增加，目前，我国已有600多座城市，城市生活垃圾量以每年7%~8%的速度增长。经济的发展也导致了在城市周边很难寻找适宜的垃圾填埋场地。因此，我国城市生活垃圾处理问题相当严重；而对于生活垃圾的处理，一般采取填满，或者焚烧处理，由于生活垃圾中含有大量有机物质，填埋后，会导致造成填埋地水源的污染，以及污染环境的缺陷；而焚烧处理，是将垃圾放在焚烧炉中进行燃烧，释放出热能，余热回收可供热或发电，烟气净化后排出，少量剩余残渣排出填埋或作其他用途，焚烧处理技术特点是处理量大、减量化、热能回收利用。目前，世界各国普遍采用此垃圾处理技术，但在垃圾焚烧过程中，污染物最终以气体和固体的形式排放，如SO2、HCl、NOX、粉尘、剧毒物质二噁英和重金属等，如不对其进行严格控制和有效处理，会严重污染生态环境，如何无污染处理生活垃圾，是各国目前所面临非常头疼的问题。而超临界水氧化（SCWO）是新近出现的一种新型的处理废物及回收能量的方法，该方法是在超过水的临界温度374℃和临界压力22.1MPa的高温高压条件下，以空气或其他氧化剂将各类有机物在水相中氧化，产物为CO2、H2O及无机盐。由于SCWO对无机盐几乎不溶，将作为沉淀物与固体物质一同析出，排气中酸性气体含量很低。因此，SCWO是一种高效、环保的高级氧化技术，如何将此技术有效用于生活垃圾的处理，达到既无污染处理生活垃圾，又能充分回收利用生活垃圾的处理物，是目前需要解决的难题。
技术实现思路
为无污染处理生活垃圾量，本专利技术提供一种基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，包括超临界水发生器、生活垃圾处理器、涡轮发电装置，所述超临界水发生器所制造的超临界水，和生活垃圾一块混合，进入所述生活垃圾处理器中，进行氧化反应，生活垃圾被氧化处理后，分解为无机物质及可燃气体，其特征在于，所述涡轮发电装置中，密闭设置有流体循环流道，二氧化碳在所述流体循环流道中流动，循环吸收外界环境热量，并加压，使得进入所述涡轮发电装置之前的二氧化碳，为超临界状态，所述生活垃圾经过氧化处理，所产生的可燃气体，经过燃烧，继续提高超临界二氧化碳温度后，高速喷入所述涡轮发电装置中，推动涡轮叶片转动，循环带动所述涡轮发电装置发电；所述生活垃圾经过氧化处理，所产生的无机物质，可干燥处理后使用。进一步地，氧化处理所述生活垃圾过程中，额外产生的水，经过分离后，循环流入所述超临界水发生器中，作为制超临界水的补充水使用。将处理生活垃圾过程中，额外产生的水循环利用，作为制超临界水的补充水使用，可达到充分回收，避免由于排水不当，而对外界环境产生污染的效果。进一步地，所述生活垃圾处理器，为一体结构，可对所述生活垃圾，同步进行气化、氧化、脱水处理。采用一体式结构，对生活垃圾同步进行气化、氧化、脱水处理，能达到结构紧凑，处理效率高的效果。进一步地，所述生活垃圾处理器，包括外壳、离心处理器，所述外壳设置在离心处理器外围，并与所述离心处理器同轴设置，所述离心处理器内壁上均匀设置，与所述外壳所围成空间连通的通孔。生活垃圾处理器两层设置，且在内层内壁设置通孔，能达到同步进行气化、氧化、脱水处理效果。进一步地，所述离心处理器包括混合搅拌段、离心脱水段，所述混合搅拌段设置在离心处理器上部，所述离心脱水段设置在离心处理器下部，所述离心脱水段设置下部出口设置减压排出通道，所述减压排出通道和污泥鼓风干燥装置连通，所述生活垃圾，经过氧化处理，所产生的无机物质，可通过所述减压排出通道流出，然后通过所述污泥鼓风干燥装置干燥，所述混合搅拌段和离心脱水段均和离心处理器同轴设置；在所述混合搅拌段中，还同轴设置搅拌叶片，所述混合搅拌段的固定轴旋转。在离心处理器包括混合搅拌段、离心脱水段，可达到对生活垃圾，同步进行气化、氧化、脱水处理，提高处理效率的效果。进一步地，所述搅拌叶片转速可调。搅拌叶片转速可调，可达到能根据不同种类生活垃圾，通过调节搅拌叶片转速，从而控制氧化反应进度的效果。进一步地，所述离心脱水段为螺旋形通道。设置螺旋形通道，能达到螺旋形流动过程，所产生的离心力，对处理后所产生的水进行离心分离的效果。进一步地，所述污泥鼓风干燥装置包括鼓风机、漏料口，无机物质在所述漏料口中流动，经过所述鼓风机干燥处理后，作为肥料使用。无机物质在漏料口流动中，通过鼓风机干燥后，能达到节省干燥时间，从而提高干燥效率的效果。进一步地，所述涡轮发电装置包括二氧化碳储存器、涡轮装置、发电装置、加压器，所述发电装置通过涡轮轴与所述涡轮装置连通，存储在所述二氧化碳存储器中的超临界状态二氧化碳，经过可燃气体加热后，受热膨胀，高速喷入所述涡轮装置中，推动涡轮叶片转动，从而通过所述涡轮轴带动发电装置发电，完成推动所述涡轮叶片转动的二氧化碳，则经过所述加压器加压后，循环流入所述二氧化碳储存器中存储，最终加热变为超临界状态。利用生活垃圾分解过程中所产生的可燃气体，加热二氧化碳后，受热膨胀推动涡轮发电机组发电，能达到充分利用生活垃圾所储存的能量，减少环境污染，实现节能减排的效果。本专利技术还提供基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置的方法，包括以下步骤：第1．将需要处理的生活垃圾，放入生活垃圾收集器中，与在超临界水发生器中，所制造的超临界水，通过超临界水注入口，进入生活垃圾处理器中，混合，进行氧化反应，生活垃圾被氧化处理后，分解为无机物质、可燃气体以及水；为控制生活垃圾处理器1的氧化反应，注入生活垃圾处理器中的超临界水，同时加入氧化剂，氧化剂总量控制在超临界水总注量25～45%，控制生活垃圾的氧化反应程度，保证分解产生可燃气体量，氧化剂可采用双氧水、或者氧气；添加氧化剂过程为，氧化剂通过氧化剂控制阀，注入氧化剂混合器中，然后同储存在超临界水发生器的超临界水，在氧化剂混合器混合，再通过超临界水注入口，进入生活垃圾处理器中，与生活垃圾混合；第2.存储在二氧化碳储存器中的超临界状态二氧化碳，喷入涡轮装置中之前，经过生活垃圾所分解的可燃气体，通过可燃气体出口，从生活垃圾处理器夹层中流出，流入燃烧器中，燃烧加热从二氧化碳储存器中流出的二氧化碳，二氧化碳受热膨胀后，高速喷入涡轮装置中，推动涡轮叶片转动，带动发电装置发电；第3.完成推动涡轮叶片转动的二氧化碳，循环吸收外界环境中热量后，则经过加压器，加压到7.39～10MPa，变为超临界状态后，流入二氧化碳储存器中存储，二氧化碳所需要热量由第2外界热量释放器所提供的，保证二氧化碳温度在33.1～45℃，加压器所使用电力，则用涡轮发电装置提供；第4.完成分解的生活垃圾中，无机物质部分，则经过鼓风机干燥后，作肥料使用，而鼓风机所用电力，则用涡轮发电装置提供；在氧化处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，包括超临界水发生器、生活垃圾处理器、涡轮发电装置，所述超临界水发生器所制造的超临界水，和生活垃圾一块混合，进入所述生活垃圾处理器中，进行氧化反应，生活垃圾被氧化处理后，分解为无机物质及可燃气体，其特征在于，所述涡轮发电装置中，密闭设置有流体循环流道，二氧化碳在所述流体循环流道中流动，循环吸收外界环境热量，并加压，使得进入所述涡轮发电装置之前的二氧化碳，为超临界状态，所述生活垃圾经过氧化处理，所产生的可燃气体，经过燃烧，继续提高超临界二氧化碳温度后，高速喷入所述涡轮发电装置中，推动涡轮叶片转动，循环带动所述涡轮发电装置发电；所述生活垃圾经过氧化处理，所产生的无机物质，可干燥处理后使用。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，包括超临界水发生器、生活垃圾处理器、涡轮发电装置，所述超临界水发生器所制造的超临界水，和生活垃圾一块混合，进入所述生活垃圾处理器中，进行氧化反应，生活垃圾被氧化处理后，分解为无机物质及可燃气体，其特征在于，所述涡轮发电装置中，密闭设置有流体循环流道，二氧化碳在所述流体循环流道中流动，循环吸收外界环境热量，并加压，使得进入所述涡轮发电装置之前的二氧化碳，为超临界状态，所述生活垃圾经过氧化处理，所产生的可燃气体，经过燃烧，继续提高超临界二氧化碳温度后，高速喷入所述涡轮发电装置中，推动涡轮叶片转动，循环带动所述涡轮发电装置发电；所述生活垃圾经过氧化处理，所产生的无机物质，可干燥处理后使用。


2.根据权利要求1所述的基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，其特征在于，氧化处理所述生活垃圾过程中，额外产生的水，经过分离后，循环流入所述超临界水发生器中，作为制超临界水的补充水使用。


3.根据权利要求2所述的基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，其特征在于，所述生活垃圾处理器，为一体结构，可对所述生活垃圾，同步进行气化、氧化、脱水处理。


4.根据权利要求3所述的基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，其特征在于，所述生活垃圾处理器，包括外壳、离心处理器，所述外壳设置在离心处理器外围，并与所述离心处理器同轴设置，所述离心处理器内壁上均匀设置，与所述外壳所围成空间连通的通孔。


5.根据权利要求4所述的基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，其征在于，所述离心处理器包括混合搅拌段、离心脱水段，所述混合搅拌段设置在离心处理器上部，所述离心脱水段设置在离心处理器下部，所述离心脱水段设置下部出口设置减压排出通道，所述减压排出通道和污泥鼓风干燥装置连通，所述生活垃圾，经过氧化处理，所产生的无机物质，可通过所述减压排出通道流出，然后通过所述污泥鼓风干燥装置干燥，所述混合搅拌段和离心脱水段，均同离心处理器同轴设置；在所述混合搅拌段中，还同轴设置搅拌叶片，所述搅拌叶片围绕所述混合搅拌段的固定轴旋转。


6.根据权利要求5所述的基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，特征在于，所述搅拌叶片转速可调。


7.根据权利要求5所述的的基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，特征在于，所述离心脱水段为螺旋形通道。


8.根据权利要求5所述的基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，其特征在于，所述污泥鼓风干燥装置包括鼓风机、漏料口，无机物质在所述漏料口中流动，经过所述鼓风机干燥处理后，作为肥料使用。


9.根据权利要求1所述的基于超临界水氧化处理生活垃圾的发电装置，其特征在于，所述涡轮发电装置包括二氧化碳储存...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗云奎，
申请(专利权)人：深圳朴坂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44