CN101463256B - 回收有机垃圾生产燃料的方法和专用设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种回收有机垃圾生产燃料的方法和专用设备,将有机垃圾由输料列管[3-3]两端,送入到管式裂解炉[3]直至带有加热装置的集合器中,于200~240℃加热解聚;解聚的气化物料经集合器进入一级排渣器[5]于200~240℃裂解,并进入分馏塔[6]中,未气化物料于240~350℃热裂解,直到420~450℃,完成催化裂解过程,经后处理得到气液燃料。管式裂解炉解决了目前釜式、粗管加热进料生产中的技术难题,受热均匀无阻塞,实现了连续生产运行,日处理有机垃圾60~90T,回收率达50%以上;一级排渣器设备强度高、输送物料无死角、无残渣,避免了设备结垢、结焦造成局部过热和设备变形,该设备体积小、生产过程安全系数高,设备及部件更换频率低。

Description

回收有机垃圾生产燃料的方法和专用设备
技术领域
本发明属于垃圾处理领域,特别是利用回收的有机垃圾生产燃料的技术和专用设备。
背景技术
城市垃圾的科学利用和无害化处理始终为各国所重视,垃圾已由焚烧填埋改进为回收再利用,特别是回收有机垃圾作为燃料使用的技术和设备已见诸报导。CN1204227C号“衍生燃料的垃圾处理装置”,该技术首先脱除垃圾物料中的空气,在热裂解光中于真空条件下,在400~700℃使热气流逆向与物料接触。进行热裂解,然后通过净化并过滤得燃料气体。其缺点是只有部分有机物作为燃料气被回收,未气化部分和少量燃烧产品未得到回收利用。申请号:95117418.5,名称“塑料垃圾回收资源处理方法”,是将有机塑料垃圾用重油溶解,利用瓦斯及可燃垃圾于400~600℃间接加热使其发生气体,气体冷凝后收取燃油。该技术工艺流程和设备繁琐,消耗能源大,后处理工艺落后,生产周期长、效率低,不适合大量连续处理有机垃圾。
目前已经使用的有机垃圾回收处理设备中,多采用单(粗)管或釜式加热裂解,如管式加热,大量有机垃圾受热不均造成局部阻塞,处理量越大,管径越粗阻塞就越严重,运行过程中时有出现渣料挂壁结垢、结焦,造成局部过热,设备变形,以至不能连续化正常作业,至今该技术难题始终未得到解决。
发明内容
本发明目的是克服上述有机垃圾回收处理技术和设备存在的不足,提供一种日处理有机垃圾60T~90T,回收率高并能连续运行作业,工艺设备合理、安全的回收有机垃圾生产燃料的方法和专用设备。
本发明利用回收的有机垃圾生产气体、液体燃料的方法,是将有机垃圾从垃圾中分离出来,利用该有机垃圾生产燃料的技术包括以下步骤:
(1)将有机垃圾由并联的输料列管[3-3]两端以50~100转/min的推进速度,送入到管式裂解炉[3]直至带有加热装置的集合器[3-6]中,于200~240℃加热解聚;
(2)解聚的气化物料经集合器进入与一级排渣器[5]相连接的催化分馏塔[6]中,使C1~C8组份于200~240℃裂解成C1~C5气体;未气化物料通过集合器[3-6]内的输送装置送至一级排渣器内,于240~350℃热裂解成C20~C35组份,继继升温在420~450℃,通过催化反应器气相催化裂解成C1~C25组份;
(3)裂解组份经冷凝器[7]、气液分离器[8]分离出C4以下的气体进入气柜[10],C5~C25液体进入燃料贮罐;
(4)一级排渣器[5]排出残渣通过推进器以20~40转/min推进速度将其送入二级排渣器[13],冷却后送至CO气化炉[14]进行CO和H2的气体深加工。
本发明所述回收有机垃圾生产燃料的专用设备,该设备是用来裂解有机物的整体管式裂解炉[3],管式裂解炉主要由集合器[3-6]和两冀输料列管[3-3]构成,输料列管[3-3]以并联方式联接在集合器[3-6]两侧,每根列管独立输送物料且输料终端与集合器对接,集合器上设有与输料列管相对应的气体出口[3-1],该气体出口与一级排渣器[5]连通,集合器[3-6]下部设有输送未气化物料的螺旋铰龙[3-4],集合器汇总管外部装有电加热装置。
为继续升温至规定的干点温度,进一步裂解物料,将裂解剩余渣料排入下一级排渣器,本发明设计有与管式裂解炉[3]相连通的一级排渣器[5],该排渣器设置的气体出口[5-1]与催化分馏塔[6]相通,气体入口[5-2]与裂解炉集合器[3-6]上方的气体汇集出口[3-1]连通,未气化物料进口[5-3]与集合器铰龙[3-4]的排渣出口连通,排渣器[5]下部装有管式螺旋铰龙[5-5],残渣出口[5-4]连接二级排渣器[13]。一级排渣器较合理的端面结构设计为:螺旋铰龙管直至排渣器的外围设计成上下两不等径半弧形,两半弧与下部螺旋铰龙轴同心并与梯形侧板连接成对称结构。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明通过三道工序来完成解聚裂解过程,多管式裂解炉解决了目前釜式、粗管加热进料等工艺生产中的技术难题,受热均匀无阻塞,实现了连续生产运行,日处理有机垃圾60~90T/日,回收率达50%以上(气、液燃料占有机垃圾百分比)有利用微机全程监控;
2、可根据产量设置裂解炉的列管数量,因为管径和螺旋直径小,扭距小,与同等产量的其它设备相比总电容量并未增加,但却扩大了传热面积,提高了热利用率,降低了同等产量的设备投资成本,延长了设备使用寿命,维修更换更加方便;
3、裂解炉中的集合器与一级排渣器采用最为合理的设计结构,设备强度高、输送物料无死角、无残渣,避免了设备内壁结垢、结焦造成局部过热,导致设备变形,该设备体积小、内容积小,物料不长时间停留、运行顺畅,生产过程安全系数高,设备及部件更换频率大大降低。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图2、图3为图4分别为专用设备管式裂解炉的主视图、俯视图和左视图。
图5和图6分别为专用设备一级排渣器的主视图和左视图。
具体实施方式
参见图1,将生活垃圾分选去除金属、无机物,分离出有机垃圾,将有机垃圾由进料漏斗1通过管式裂解炉3两侧的输料列管3-3向炉内直至集合器3-6中推入,推进速度为60~65转/min,于220~240℃温度下加热解聚,输料列管3-3内装螺旋铰杆由调速电机2控制将物料向裂解炉中间的扩径集合器3-6推进,电加热装置12分别为输料列管、裂解炉集合器以及进入一级排渣器之间的集合管路进行升温加热。
由裂解炉解聚的气体物料首先进入气体缓冲器4,缓冲器4内壁设有交错排列的折流板,通过往复改变气流方向达到气液固三相分离,防止气速过快夹带固、液物料之目的。由缓冲器出来含气态烃和水蒸汽的气体物料进入一级排渣器5直至催化分馏塔6中,再次进行气相裂解,使C1~C8组份于220~240℃裂解成C1~C5气体。在裂解炉底部没有气化的物料通过螺旋铰龙被输送至一级排渣器内,先于240~350℃热裂解成C20~C35组份,通过排渣器中的燃烧室继续升温至420~450℃,经过再次催化裂解成C1~C25组份。催化裂解的烃类气体与缓冲器进入排渣器5中的气体混合后,通过塔底的催化床层进入混合气分馏塔6中,经过冷凝器7与气液分离器8,分离出C4以下的气体进入气柜10贮存,C5~C8轻质液体燃料9进入液体贮罐;分馏塔6中的C9~C25馏份经进一步冷却进入重质液体燃料11贮罐。
一级排渣器5排出残渣通过管式螺旋铰龙5-5,以20~25转/分的推进速度,被推入带有冷却水套的二级排渣器13中,经过二级排渣器冷却至常温,利用U型输送机送至—氧化碳发生炉14进行一氧化碳和氢的气体深加工。
参见管式裂解炉视图,该管式裂解炉主要由位于中间的集合器3-6和两冀输料列管3-3构成,输料列管以并联方式联连在集合器两侧,每侧2~10根,根据处理量确定列管数量,每根列管通过里面的螺旋铰杆独立输送物料,并且输料终端在集合器3-6上部与其对接,集合器靠近封头部位安装有支撑架3-2,底部装有支腿3-5,集合器顶部设有与输料列管相对应的气体出口3-1,物料气体通过该出口经汇集总管进入气体缓冲器4直至一级排渣器5,集合器下设有输送未气化物料的螺旋铰龙3-4,集合器汇总管外围装有绝缘电热套。
参见图5、图6中一级排渣器,该排渣器5顶部设有气体出口5-1,该气体出口与催化分馏塔6连通,排渣器5一侧分别设有气体入口5-2和未气化物料进口5-3,气体入口5-2与裂解炉集合器3-6上方的气体汇集出口3-1连通,未气化物料进口5-3与集合器铰龙3-4排渣出口连通,排渣器5下部装有管式螺旋铰龙5-5,在铰龙管底部设置的残渣出口5-4连接二级排渣器13。一级排渣器的作用有:①将裂解剩余残渣输入到二级排渣器;②加热裂解功能,使未完全裂解的物料彻底反应;③在一级排渣器的上出口安装有催化反应床,可保证催化裂解反应所需温度等技术条件。为保证一级排渣器输料无死角、无残渣、避免结焦造成局部过热和设备变形,一级排渣器5端面结构设计为:沿铰龙管直至排渣器外围设计成上下两不等径半弧,两半弧均与下部的铰龙轴同心并与梯形侧板连接成对称结构。

Claims (1)

1.一种回收有机垃圾生产燃料的方法,是将有机垃圾从其中分离出来,其特征是利用该有机垃圾生产燃料包括以下步骤:
(1)将有机垃圾由并联的输料列管[3-3]两端以50~100转/min的推进速度,送入到管式裂解炉[3]直至带有加热装置的集合器[3-6]中,于200~240℃加热解聚;
(2)解聚的气化物料经集合器进入与一级排渣器[5]相连接的催化分馏塔[6]中,使C1~C8组份于200~240℃裂解成C1~C5气体;未气化物料通过集合器[3-6]内的输送装置送至一级排渣器内,于240~350℃热裂解成C20~C35组份,继继升温在420~450℃,通过催化反应器气相催化裂解成C1~C25组份;
(3)裂解组份经冷凝器[7]、气液分离器[8]分离出C4以下的气体进入气柜[10],C5~C25液体进入燃料贮罐;
(4)一级排渣器[5]排出残渣通过推进器以20~40转/min推进速度将其送入二级排渣器[13],冷却后送至CO气化炉[14]进行CO和H2的气体深加工。
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