一种多类型垃圾热解系统及其处理多类型垃圾的方法技术方案

技术编号:27823600 阅读:10 留言:0更新日期:2021-03-30 10:55
本发明专利技术公开了一种多类型垃圾热解系统及其处理多类型垃圾的方法。其包括垃圾梯度预热系统、热裂解系统、热解油气燃烧系统、烟气余热利用系统、热解反应器加热控温系统和尾气处理系统。高含水率低热值垃圾利用燃烧烟气进行多级梯度预热干燥,再与高热值垃圾混合后在热解装置进行热裂解反应,实现热解反应装置稳定高效运行,降低热解能耗,同时热解油气通过多孔介质材料实现高效率充分燃烧,并针对高温烟气余热利用,可实现多类型垃圾组分高效稳定热解,最终实现垃圾无害化、资源化利用目标。资源化利用目标。

【技术实现步骤摘要】
一种多类型垃圾热解系统及其处理多类型垃圾的方法


[0001]本专利技术涉及垃圾热解
,具体涉及一种多类型垃圾热解系统及其处理多类型垃圾的方法。

技术介绍

[0002]随着世界经济快速发展,人们生活水平的提高,全球城镇人口与日俱增,城市固体废物产生量也越来越多,同时垃圾中有机物含量日益增多。根据《2019年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》,2018年全国大、中城市一般工业固体废物产生量为15.5亿吨、生活垃圾产生量为21147.3万吨,2017年分别为13.1亿吨、20084.3万吨,生活垃圾处置率达99.4%,相比前几年,各项垃圾产量增加的同时,处置率也明显提升。随着我国固体废弃物处置减量化、无害化、资源化和综合利用的理念不断推进,“安全处置,变废为宝”的处置技术逐渐深入人心。相比,有机垃圾常用的处理方式中卫生填埋、堆肥、焚烧和热解处理,热解能够有效使垃圾中有机物转化为可利用的形式,并且具有较低的二次污染排放和较高的能源利用率,在二噁英等污染物的控制方面具有显著的优势,被认为是未来最有发展前途的处理方式之一。
[0003]热解是指在无氧或缺氧的条件下对垃圾高温加热(一般500℃以上),使垃圾中的有机化合物裂解产生小分子物质的一种技术,在热解的惰性气氛下将形成更少的氮氧化物(NOX)和硫氧化物(SOX),并避免二噁英等有毒气体生成。其从宏观现象上可以分为干燥、热解、气化三个反应阶段,可燃物裂解为短链有机气,热解炉中剩余灰分和半焦碳。垃圾的热值与其含水率密切相关,不同城市的垃圾组分由于地域、气候、消费水平等因素存在较大的差异,有些含水率偏高、热值较低,进料垃圾含水率过高影响热解气化系统的稳定运行,含水率过低则需增大设备的投资和运行费用,经济性不佳。因此,开发一种适合于多类型组分垃圾的处理系统至关重要。
[0004]该系统可连续处理高含水率低热值和高热值等多类型垃圾,并对高温烟气进行脱酸预处理,对于现阶段不同类型固体废弃物热解处理综合利用具有重要的价值和意义。
[0005]例如中国专利CN105733619A

一种城市生活垃圾热裂解处理装置及使用该处理装置进行城市生活垃圾热裂解的方法。其处理垃圾类型相对较单一,进料垃圾含水率过高影响热解气化系统的稳定运行,含水率过低则需增大设备的投资和运行费用,并且其热裂解处理装置没有对垃圾热裂解产生的热能进行有效的利用,经济性不佳。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的问题是,针对上述现有技术中的缺点,提出创新方案,尤其是一种能够有效针对不同类型垃圾组分实现稳定热解,降低热解设备的运行能耗的方案。
[0007]为解决上述问题,本专利技术采用的方案如下:一种多类型垃圾热解系统,其特征在于,包括垃圾梯度预热系统、热裂解系统、热解油气燃烧系统、烟气余热利用系统、热解反应器加热控温系统和尾气处理系统;
所述垃圾梯度预热系统用于高含水率低热值垃圾破碎预热,并将破碎预热后的高含水率低热值垃圾送入热裂解系统;所述热裂解系统用于将低含水率高热值垃圾和高含水率低热值垃圾进行热解反应,其产出的热解炭排出,热解油气送入热解油气燃烧系统;所述热解油气燃烧系统将热解油气充分燃烧并且加热空气,并将加热后的热空气送入烟气余热利用系统;所述烟气余热利用系统将加热后的热空气送入热裂解系统和垃圾梯度预热系统;利用热空气对热解反应系统进行加热保温,利用热空气对垃圾梯度预热系统内的高含水率低热值垃圾进行预热;所述热解反应器加热控温系统用于对热裂解系统进行加热、控温和保温;所述尾气处理系统用于对经过烟气余热利用系统后的热空气进行过滤净化后排放。
[0008]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述垃圾梯度预热系统包括进料斗A、竖向交替连接的多级梯度预热器;所述进料斗A与多级梯度预热器连接,用于将高含水率低热值垃圾送入多级梯度预热器。
[0009]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述热裂解系统包括进料斗B、热解反应装置;所述进料斗B与热解反应装置连接,用于将低含水率高热值垃圾送入热解反应装置;所述热解反应装置包括梯度预热垃圾进料口、热解油气出口、热解炭出料口;所述梯度预热垃圾进料口与垃圾梯度预热系统连接;所述热解油气出口与热解油气燃烧系统连接;所述热解炭出料口上设置有螺旋出料输送装置和接料斗。
[0010]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述热解油气燃烧系统包括引风机、多孔介质预热系统和烟气出口;引风机将空气引入多孔介质预热系统内与热解油气混合后充分燃烧,产生高温热空气。
[0011]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述烟气余热利用系统通过烟气三相碟通阀将热空气分别输送至热裂解系统和垃圾梯度预热系统;所述烟气余热利用系统还包括换热装置;所述换热装置设置在尾气处理系统之前,用于对最后的预热进行换热利用。
[0012]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述热解反应器加热控温系统包括加热控温装置、装置保温层;所述加热控温装置设置在热裂解系统上,用于对热裂解系统进行加热控温;所述装置保温层设置在热裂解系统的外部用于对热裂解系统进行保温。
[0013]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述多级梯度预热器上设有协同脱酸进料斗;所述协同脱酸进料斗用于添加生石灰或尿素。
[0014]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述进料斗A上设有螺旋输送破碎器,所述螺旋输送破碎器用于输送高含水率低热值垃圾并对其进行破碎。
[0015]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述多级预热器设有一级预热器、二级预热器、三级预热器。
[0016]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述热解反应
装置为回转式反应器或者螺旋输送管式反应器。
[0017]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述热解反应装置上设有密封舱门,当密封舱门封闭时,热解反应装置为全封闭结构;所述热解反应装置上设有气体环境调节装置;所述气体环境调节装置用于调节热解反应装置内部氧气含量和气压。
[0018]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述多孔介质预热系统中的多孔介质为蜂窝陶瓷型多孔隙介质或泡沫陶瓷型多孔隙介质。
[0019]进一步,根据上述设计方案所述多类型垃圾热解系统处理多类型垃圾的方法,其特征在于,将低含水率高热值垃圾送入入料斗B破碎后送入热裂解系统,在热解反应装置内进行热解反应,热解反应器启动阶段利用加热控温装置进行加热升温到系统需要温度,之后利用燃烧烟气对热解装置进行加热,通过保温层和控温装置保温;产出的热解炭排出至接料斗,热解油气送入热解油气燃烧系统;热解油气在多孔介质预热系统和引风机辅助下充分燃烧,产生热空气;热空气经烟气余热利用系统输送至热裂解系统本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多类型垃圾热解系统,其特征在于,包括垃圾梯度预热系统、热裂解系统、热解油气燃烧系统、烟气余热利用系统、热解反应器加热控温系统和尾气处理系统;所述垃圾梯度预热系统用于高含水率低热值垃圾破碎预热,并将破碎预热后的高含水率低热值垃圾送入热裂解系统;所述热裂解系统用于将低含水率高热值垃圾和高含水率低热值垃圾进行热解反应,其产出的热解炭排出,热解油气送入热解油气燃烧系统;所述热解油气燃烧系统将热解油气充分燃烧并且加热空气,并将加热后的热空气送入烟气余热利用系统;所述烟气余热利用系统将加热后的热空气送入热裂解系统和垃圾梯度预热系统;利用热空气对热解反应系统进行加热保温,利用热空气对垃圾梯度预热系统内的高含水率低热值垃圾进行预热;所述热解反应器加热控温系统用于对热裂解系统进行加热、控温和保温;所述尾气处理系统用于对经过烟气余热利用系统后的热空气进行过滤净化后排放。2.根据权利要求1所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述垃圾梯度预热系统包括进料斗A、竖向交替连接的多级梯度预热器;所述进料斗A与多级梯度预热器连接,用于将高含水率低热值垃圾送入多级梯度预热器。3.根据权利要求1所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述热裂解系统包括进料斗B、热解反应装置;所述进料斗B与热解反应装置连接,用于将低含水率高热值垃圾送入热解反应装置;所述热解反应装置包括梯度预热垃圾进料口、热解油气出口、热解炭出料口;所述梯度预热垃圾进料口与垃圾梯度预热系统连接;所述热解油气出口与热解油气燃烧系统连接;所述热解炭出料口上设置有螺旋出料输送装置和接料斗。4.根据权利要求1所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述热解油气燃烧系统包括引风机、多孔介质预热系统和烟气出口;引风机将空气引入多孔介质预热系统内与热解油气混合后充分燃烧,产生高温热空气。5.根据权利要求1所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述烟气余热利用系统通过烟气三相碟通阀将热空气分别输送至热裂解系统和垃圾梯度预热系统;所述烟气余热利用系统还包括换热装置;所述换热装置设置在尾气处理系统之前,用于对最后的预热进行换热利用。6.根据权利要求1所述多类型垃圾热解系统,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴昕刘军冉根柱郭燕张小赛潘天骐赵慧慧李钦钦刘淦源洪有成
申请(专利权)人:南京万德斯环保科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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