CN102205341A - 智能化固体有机废弃物微波裂解系统及其生产工艺 - Google Patents
智能化固体有机废弃物微波裂解系统及其生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102205341A CN102205341A CN2011100323057A CN201110032305A CN102205341A CN 102205341 A CN102205341 A CN 102205341A CN 2011100323057 A CN2011100323057 A CN 2011100323057A CN 201110032305 A CN201110032305 A CN 201110032305A CN 102205341 A CN102205341 A CN 102205341A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microwave
- cracking
- gas
- solid organic
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明提供一种智能化固体有机废弃物微波裂解系统及其生产工艺，本发明智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：包括进料斗和与进料斗连接的微波发生器、微波反应器，所述微波反应器排出的炭渣经振荡过筛，其中细粉部分通入储渣罐；所述微波反应器排出的热裂解气体经冷却后部分流入储油罐。该智能化固体有机废弃物微波裂解系统结构简单、设计合理，有利于实现固体有机废弃物原料资源就地利用。
Description
技术领域：
本发明是一种智能化固体有机废弃物微波裂解系统，该固体有机废弃物指城市生活固体废弃物、工业固体废弃物和农业废弃物等，如、城市污水污泥、生活垃圾、农林废弃物（稻草、小麦秸秆、玉米秸秆、玉米芯、竹屑和木屑等）、牲畜和家禽粪便以及栏圈铺垫物、农产品加工废弃物（如豆饼粕、酒糟、甜菜渣、废糖蜜、蔗渣、食品工业下脚料等）等。
背景技术：
随着工农业的发展和人类生活水平的提高，产生的固体废弃物越来越多。在这些固体废物中，有相当大一部分是有机固体废弃物，含有大量的致病菌传播疾病；在堆积过程中它们产生含高浓度渗滤液，严重污染环境；同时，还会产生沼气，具有潜在的危险。因此，如何加速固体有机废弃物的稳定化，使其无害化和资源化，是亟待解决的问题之一。目前，有机固体废弃物的处理技术较多，如：堆肥处理、高温液化技术、乙醇化技术、流化床气化技术、固化成型造粒技术和厌氧发酵处理等。固体废弃物的厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使有机物转化为甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）的厌氧消化技术。目前，厌氧消化技术主要向以下几方面发展：一是大型化、工业化；二是开发以作物秸秆为“主”原料的厌氧消化技术；三是沼气的工业化应用，有些垃圾废弃物还用养殖蚯蚓来处理。各种转化技术各有特点，如厌氧消化和固化技术比较成熟，但存在原料收集及有三废排放问题；热解气化技术也比较成熟，但应用效果并不理想；而液化技术则由于液体燃料的优点，使秸秆液化和乙醇化技术在未来会有较大的吸引力，但目前在技术上还存在一些困难。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种智能化固体有机废弃物微波裂解系统及其生产工艺，该智能化固体有机废弃物微波裂解系统结构简单、设计合理，有利于实现固体有机废弃物原料资源就地利用。
本发明的技术内容如下：
本发明智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：包括进料斗和与进料斗连接的微波发生器、微波反应器，所述微波反应器排出的炭渣经振荡过筛，其中细粉部分通入储渣罐；所述微波反应器排出的热裂解气体经冷却后部分流入储油罐。
上述进料斗与微波发生器、微波反应器之间设置有螺杆推进器或真空吸料器。
上述微波反应器排出的炭渣经振荡过筛，其中粗粉部分又经过螺旋输送器回送到进料口。
上述微波反应器排出的热裂解气体经三段串联的冷凝器冷却。
上述三段冷凝器的油排出口均连接有储油罐。
上述微波反应器内设有螺旋翻转结构。
上述冷凝器的气体排出口依次与洗气罐、干燥罐、储气罐连接。
上述冷凝器旁接有冷却器、冷却水罐和水泵，以与冷凝器形成冷却循环系统。
本发明智能化固体有机废弃物微波裂解生产工艺，
①、先将固体废弃物进行预处理，粉碎或切成最大尺寸为50-80mm方形以下的物料；
②、将物料倒入进料斗，由螺杆推进器或真空吸料器送入微波反应器中，进料速度为10-300kg/h；
③、由微波发生器对微波反应器中的物料进行微波处理，其中微波功率范围0-12000W，裂解反应器温度范围为230-900℃，物料的微波裂解时间为2-30分钟；
④、微波反应器排出的炭渣经振荡过筛，其中细粉部分进入储渣罐；其中粗粉部分又经过螺旋输送回进料口；
⑤、微波反应器排出的热裂解气体经三段冷凝器冷却，可冷凝部分流入储油罐，不可冷凝的气体经洗气罐，除去CO2，又经干燥器干燥后流入储气罐，再经燃气发电机进行发电，发电可给整个系统使用，或者燃气直接燃烧供热；
⑥、冷凝器所需的冷却水由水泵从冷却水罐中送入冷凝器，所回流的冷凝水经冷却器流回冷却水罐，冷却器可采用压缩机组制冷，也可采用冷却塔的形式进行冷却。
上述固体有机废弃物微波裂解系统通过罗茨风机保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.005～-0.05 MPa，严禁空气进入系统内。
本发明技术利用智能化微波高温催化裂解技术，处理固体有机废弃物，把固体有机废弃物裂解为20－30%的气体、30－60%的液体和15－35%固体。其中气体基本上为小分子物质（氢气、一氧化碳、甲烷）和少量短碳链碳氢化合物，具有很好的可燃性，可用来燃烧发电供系统本身使用，也可燃烧供热；液体为生物质原油，既是很好的燃料，又可提炼成高价值的化学制品；固体中含有N、P、K等元素，可作为无机肥料返回田地，也可作为建设材料，完全实现固体有机废弃物资源的资源化、无害化。本发明采用智能化微波高温催化裂解技术，具有利用效率高，微波裂解技术的物料升温非常迅速、具有选择性和灵活性、无滞后效应和无污染、可精确地控制和使用等特点；采用适宜的催化剂，进行催化裂解，所得生物油成分简单，便于利用。整个系统可实现小型化和可移动化，特别适用于我国固体有机废弃物原料丰富而分散的特点，在全国广大农村推广，从而实现分散式原料资源就地利用。
附图说明：
图1是本发明系统的构造示意图；
图2是本发明生产工艺的流程图。
具体实施方式：
本发明智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：包括进料斗和与进料斗连接的微波发生器、微波反应器，所述微波反应器排出的炭渣经振荡过筛，其中细粉部分通入储渣罐；所述微波反应器排出的热裂解气体经冷却后部分流入储油罐。
上述进料斗与微波发生器、微波反应器之间设置有螺杆推进器或真空吸料器。
上述微波反应器排出的炭渣经振荡过筛，其中粗粉部分又经过螺旋输送器回送到进料口。
上述微波反应器排出的热裂解气体经三段串联的冷凝器冷却。
上述三段冷凝器的油排出口均连接有储油罐。
上述微波反应器内设有螺旋翻转结构。
上述冷凝器的气体排出口依次与洗气罐、干燥罐、储气罐连接。
上述冷凝器旁接有冷却器、冷却水罐和水泵，以与冷凝器形成冷却循环系统。
本发明智能化固体有机废弃物微波裂解生产工艺，
①、先将固体废弃物进行预处理，粉碎或切成最大尺寸为50mm方形以下的物料；
②、将物料倒入进料斗1，由螺杆推进器或真空吸料器送入微波反应器3中，进料速度为10-300kg/h；
③、由微波发生器2对微波反应器中的物料进行微波处理，其中微波功率范围0-12000W，裂解反应器温度范围为230-900℃，物料的微波裂解时间为2-30分钟；物料输送速度可以变频调节。微波反应器3要有足够的机械强度，保温性能和密封性能良好，耐酸碱，耐温1000℃，专业设计的螺旋结构保证物料输送时兼有翻转功能，使热解更均匀。在微波反应器3与微波发生器2之间配置自动金属密封阀，保证连续进料时热解炉内的高温气体不会返窜至进料斗。
④、微波反应器3排出的炭渣经振荡过筛4，其中细粉部分进入储渣罐5；其中粗粉部分又经过螺旋输送回进料口；
⑤、微波反应器排出的热裂解气体经三段冷凝器6冷却，可冷凝部分流入储油罐7，不可冷凝的气体经洗气罐11，除去CO2，又经干燥器12干燥后流入储气罐13，再经燃气发电机14进行发电，发电可给整个系统使用，或者燃气直接燃烧供热；
⑥、冷凝器所需的冷却水由水泵8从冷却水罐10中送入冷凝器6，所回流的冷凝水经冷却器9流回冷却水罐10，冷却器9可采用压缩机组制冷，也可采用冷却塔的形式进行冷却。
上述固体有机废弃物微波裂解系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.005～-0.05 MPa，严禁空气进入系统内。
上述进料斗、冷凝器等实现可视化；并配置热解产物中汽、液、固体样品的采集口；稳定工作后实现热解产生的液体、气体和残渣所产生的热量进行回收循环使用，用来干燥有机废弃物原料。
实例1：微波裂解系统对竹废料处理过程
1．原料预处理
先将竹废料原料粉碎成小于10cm大小形状，然后对其进行干燥处理或日晒，控制水分含量在15%以下。
2．微波裂解竹废料：将预处理后的竹废料投入进料斗1，由螺杆推进的形式送入微波裂解反应器3，进料速度为80 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为5分钟。微波功率范围1200-4800W，裂解反应器温度控制范围为400-530℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．竹废料经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1.5%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的26.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为53%。
6．微波裂解所得的固体物质进入分级器4，经分级器4分选出大于5目的固体渣回送到进料斗中再回送入微波反应器3中；另一部分小于5目的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用作活性碳。收集得到的固体渣约占19%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.010～-0.015 MPa，严禁空气进入系统内。
实例2：微波裂解系统对玉米秸秆处理过程
1．原料预处理
先将玉米秸秆原料切成长度小于8cm，然后对其进行干燥处理或日晒，控制水分含量在15%以下。
2．微波裂解玉米秸秆：将预处理后的玉米秸秆投入进料斗1，由真空吸料送入微波裂解反应器3，进料速度为70 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为6 分钟。微波功率范围1000-4500W，裂解反应器温度控制范围为410-540℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．玉米秸秆经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1.5%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的29.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为51%。
6．微波裂解所得的固体物质进入分级器4，经分级器4分选出大于5目的固体渣回送到进料斗中再回送入微波反应器3中；另一部分小于5目的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用有机肥料，返田使用。收集得到的固体渣约占18%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.011～-0.018 MPa，严禁空气进入系统内。
实例3：微波裂解系统对豆饼粕处理过程
1．原料预处理
先将豆饼粕进行干燥处理或日晒，控制水分含量在15%以下，粉碎待用。
2．微波裂解豆饼粕：将预处理后的豆饼粕投入进料斗1，由螺杆推进的形式送入微波裂解反应器3，进料速度为220 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为8分钟。微波功率范围2300-5600W，裂解反应器温度控制范围为380-510℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．豆饼粕经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的18%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却液化为生物油，滴入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为65%。
6．微波裂解所得的固体物质进入分级器4，经分级器4分选出大于5目的固体渣回送到进料斗中再回送入微波反应器3中；另一部分小于5目的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用作活性碳。收集得到的固体渣约占16 %。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.010～-0.020 MPa，严禁空气进入系统内。
实例4：微波裂解系统对玉米芯处理过程
1．原料预处理
先将玉米芯原料切成长度为8cm长，并控制水分含量在15%以下。
2．微波裂解玉米芯：将预处理后的玉米秸秆投入进料斗1，由真空吸料送入微波裂解反应器3，进料速度为150 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为7 分钟。微波功率范围1000-4500W，裂解反应器温度控制范围为410-540℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．玉米芯经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1.5%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的25.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为55%。
6．微波裂解所得的固体物质进入分级器4，经分级器4分选出大于5目的固体渣回送到进料斗中再回送入微波反应器3中；另一部分小于5目的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用有机肥料，返田使用。收集得到的固体渣约占18%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.012～-0.020 MPa，严禁空气进入系统内。
实例5：微波裂解系统对木屑处理过程
1. 先将木屑进行干燥处理或日晒，控制水分含量在15%以下。
2．微波裂解木屑：将预处理后的竹废料投入进料斗1，由螺杆推进的形式送入微波裂解反应器3，进料速度为75 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为5分钟。微波功率范围1100-4600W，裂解反应器温度控制范围为410-520℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．木屑经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1.5%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的25.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为55%。
6．微波裂解所得的固体物质进入分级器4，经分级器4分选出大于5目的固体渣回送到进料斗中再回送入微波反应器3中；另一部分小于5目的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用作活性碳。收集得到的固体渣约占18%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.010～-0.015 MPa，严禁空气进入系统内。
实例6：微波裂解系统对采用稻壳为栏圈铺垫物处理过程
1．原料预处理
先将采用稻壳为栏圈铺垫物进行干燥或日晒处理，控制水分含量为16%，待用。
2．微波裂解稻壳为栏圈铺垫物：将预处理后的栏圈铺垫物投入进料斗1，由螺杆推进的方式送入微波裂解反应器3，进料速度为90 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为6分钟。微波功率范围1300-4900W，裂解反应器温度控制范围为440-525℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．栏圈铺垫物经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1.5%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的25.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为45%。
6．微波裂解所得的固体渣进入分级器4，控制20%的固体渣回送入微波反应器3中；还有80%的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用有机肥料，返田使用。收集得到的固体渣约占28%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.010～-0.015 MPa，严禁空气进入系统内。
实例7：微波裂解系统对猪粪处理过程
1．原料预处理
先将猪粪晒干或烘干，控制水分含量小于17%，粉碎待用。
2．微波裂解猪粪：将预处理后的干猪粪投入进料斗1，由螺杆推进的方式送入微波裂解反应器3，进料速度为120 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为8分钟。微波功率范围1800-5600W，裂解反应器温度控制范围为420-515℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．干猪粪经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1.5%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的27.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为42%。
6．微波裂解所得的固体渣进入分级器4，控制20%的固体渣回送入微波反应器3中；还有80%的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用有机肥料，返田使用。收集得到的固体渣约占29%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.010～-0.015 MPa，严禁空气进入系统内。
实例8：微波裂解系统对鸭粪处理过程
1．原料预处理
先将鸭粪晒干或烘干，控制水分含量小于17%，粉碎待用。
2．微波裂解鸭粪：将预处理后的干鸭粪投入进料斗1，由螺杆推进的方式送入微波裂解反应器3，进料速度为115 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为7.5分钟。微波功率范围17500-5500W，裂解反应器温度控制范围为420-515℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．干鸭粪经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1.5%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的28.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为41.5%。
6．微波裂解所得的固体渣进入分级器4，控制20%的固体渣回送入微波反应器3中；还有80%的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用有机肥料，返田使用。收集得到的固体渣约占28.5%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.010～-0.015 MPa，严禁空气进入系统内。
实例9：微波裂解系统对城市污水污泥处理过程
1．原料预处理
先将城市污水污泥与锯末按10：1的比例混合均匀，再进行干燥或日晒处理，控制水分含量为16%，待用。
2．微波裂解污泥与锯末混合物：将预处理后的栏圈铺垫物投入进料斗1，由螺杆推进的方式送入微波裂解反应器3，进料速度为160 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为8分钟。微波功率范围2300-6500W，裂解反应器温度控制范围为450-520℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．污泥与锯末混合物经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的22.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为43%。
6．微波裂解所得的固体渣进入分级器4，控制20%的固体渣回送入微波反应器3中；还有80%的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用有机肥料，返田使用，或作为建设材料。收集得到的固体渣约占33.5%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.010～-0.013 MPa，严禁空气进入系统内。
实例10：微波裂解系统对甜菜渣处理过程
1．原料预处理
先将甜菜渣切为长度小于8cm的原料，然后对其进行干燥处理或日晒，控制水分含量在15%以下。
2．微波裂解甜菜渣：将预处理后的竹废料投入进料斗1，由螺杆推进的形式送入微波裂解反应器3，进料速度为100 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为7分钟。微波功率范围18000-5400W，裂解反应器温度控制范围为430-510℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．甜菜渣经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1.5%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的23.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为55%。
6．微波裂解所得的固体物质进入分级器4，经分级器4分选出大于5目的固体渣回送到进料斗中再回送入微波反应器3中；另一部分小于5目的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用作活性碳。收集得到的固体渣约占20%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.015～-0.020 MPa，严禁空气进入系统内。
实例10：微波裂解系统对蔗渣处理过程
1．原料预处理
先将蔗渣切为长度小于8cm的原料，然后对其进行干燥处理或日晒，控制水分含量在15%以下。
2．微波裂解蔗渣：将预处理后的竹废料投入进料斗1，由螺杆推进的形式送入微波裂解反应器3，进料速度为85 kg/h，连续供料。物料在微波反应器内微波裂解的时间为5分钟。微波功率范围1300-5100W，裂解反应器温度控制范围为430-510℃。
微波发生器2的功率、螺杆推进器进料速率和微波裂解时间都由程序自动控制，并在主控台前触摸屏上显示。
3．蔗渣经微波裂解的高温气体由管道送入冷凝器6，裂解残渣进入分级器4；
4．微波裂解所得到的裂解气体分别经过三级冷凝器6，可冷凝部分的液体进入储油罐7，不可冷凝的气体导入洗气罐11，除去CO2（约为1.5%），再进入干燥罐12进行干燥处理，最后收集在储气罐内。收集得到的气体为可燃气体，可接入燃气发电机上使用。收集得到的气体约占总物料的25.5%。
5．经过冷凝器6的气体，冷却后液体部分流入储油罐7。储油罐7中的液体是生物质原油。收集得到的生物质原油为56%。
6．微波裂解所得的固体物质进入分级器4，经分级器4分选出大于5目的固体渣回送到进料斗中再回送入微波反应器3中；另一部分小于5目的固体渣进入储渣罐5。在储渣罐5中的固体渣可用作活性碳。收集得到的固体渣约占15%。
7． 整个系统通过罗茨风机15保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.013～-0.020 MPa，严禁空气进入系统内。
本发明技术利用智能化微波高温催化裂解技术，处理固体有机废弃物，把固体有机废弃物裂解为20－30%的气体、30－60%的液体和15－35%固体。其中气体基本上为小分子物质（氢气、一氧化碳、甲烷）和少量短碳链碳氢化合物，具有很好的可燃性，可用来燃烧发电供系统本身使用，也可燃烧供热；液体为生物质原油，既是很好的燃料，又可提炼成高价值的化学制品；固体中含有N、P、K等元素，可作为无机肥料返回田地，也可作为建设材料，完全实现固体有机废弃物资源的资源化、无害化。本发明采用智能化微波高温催化裂解技术，具有利用效率高，微波裂解技术的物料升温非常迅速、具有选择性和灵活性、无滞后效应和无污染、可精确地控制和使用等特点；采用适宜的催化剂，进行催化裂解，所得生物油成分简单，便于利用。整个系统可实现小型化和可移动化，特别适用于我国固体有机废弃物原料丰富而分散的特点，在全国广大农村推广，从而实现分散式原料资源就地利用。
Claims (10)
1.一种智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：包括进料斗和与进料斗连接的微波发生器、微波反应器，所述微波反应器排出的炭渣经振荡过筛，其中细粉部分通入储渣罐；所述微波反应器排出的热裂解气体经冷却后部分流入储油罐。
2.根据权利要求1所述的智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：所述进料斗与微波发生器、微波反应器之间设置有螺杆推进器或真空吸料器。
3.根据权利要求1或2所述的智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：所述微波反应器排出的炭渣经振荡过筛，其中粗粉部分又经过螺旋输送器回送到进料口。
4. 根据权利要求3所述的智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：所述微波反应器排出的热裂解气体经三段串联的冷凝器冷却。
5. 根据权利要求4所述的智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：所述三段冷凝器的油排出口均连接有储油罐。
6. 根据权利要求5所述的智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：所述微波反应器内设有螺旋翻转结构。
7. 根据权利要求6所述的智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：所述冷凝器的气体排出口依次与洗气罐、干燥罐、储气罐连接。
8. 根据权利要求8所述的智能化固体有机废弃物微波裂解系统，其特征在于：所述冷凝器旁接有冷却器、冷却水罐和水泵，以与冷凝器形成冷却循环系统。
9. 一种智能化固体有机废弃物微波裂解生产工艺，其特征在于：
①、先将固体废弃物进行预处理，粉碎或切成最大尺寸为50-80mm方形以下的物料；
②、将物料倒入进料斗，由螺杆推进器或真空吸料器送入微波反应器中，进料速度为10-300kg/h；
③、由微波发生器对微波反应器中的物料进行微波处理，其中微波功率范围0-12000W，裂解反应器温度范围为230-900℃，物料的微波裂解时间为2-30分钟；
④、微波反应器排出的炭渣经振荡过筛，其中细粉部分进入储渣罐；其中粗粉部分又经过螺旋输送回进料口；
⑤、微波反应器排出的热裂解气体经三段冷凝器冷却，可冷凝部分流入储油罐，不可冷凝的气体经洗气罐，除去CO2，又经干燥器干燥后流入储气罐，再经燃气发电机进行发电，发电可给整个系统使用，或者燃气直接燃烧供热；
⑥、冷凝器所需的冷却水由水泵从冷却水罐中送入冷凝器，所回流的冷凝水经冷却器流回冷却水罐，冷却器可采用压缩机组制冷，也可采用冷却塔的形式进行冷却。
10. 根据权利要求9所述的智能化固体有机废弃物微波裂解生产工艺，其特征在于：所述固体有机废弃物微波裂解系统通过罗茨风机保持相对封闭的负压状态，工作压力控制在-0.005～-0.05 MPa，严禁空气进入系统内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011100323057A CN102205341A (zh) | 2011-01-30 | 2011-01-30 | 智能化固体有机废弃物微波裂解系统及其生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011100323057A CN102205341A (zh) | 2011-01-30 | 2011-01-30 | 智能化固体有机废弃物微波裂解系统及其生产工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102205341A true CN102205341A (zh) | 2011-10-05 |
Family
ID=44694568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011100323057A Pending CN102205341A (zh) | 2011-01-30 | 2011-01-30 | 智能化固体有机废弃物微波裂解系统及其生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102205341A (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104759446A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-07-08 | 广东新优威印刷装备科技有限公司 | 一种蓄热式微波处理废物或煤炭的方法 |
| CN104858203A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-08-26 | 伟通工业设备（江苏）有限公司 | 一种连续式微波裂解生物质能的装置 |
| CN108439740A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-08-24 | 南昌大学 | 一种畜禽粪便处理的方法 |
| CN108587652A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-09-28 | 德宏森朗热解技术装备有限公司 | 一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置 |
| CN109020143A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-18 | 北京科技大学 | 一种畜禽粪便两级连续深度脱水处理的一体化装置 |
| CN109082287A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-25 | 北京科技大学 | 应用微波技术进行畜禽粪便干燥与热解处理的一体化装置 |
| CN109226187A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-18 | 王姜明 | 一种生活垃圾处理装置 |
| CN109879576A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-14 | 北京科技大学 | 应用微波技术进行畜禽粪便干燥与热解处理装置及方法 |
| CN110357379A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-22 | 深圳大学 | 一种通过微波连续式热解污泥生产h2的方法及装置 |
| CN112480950A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-12 | 南昌大学 | 移动式农林秸秆微波辅助快速热解多联产的装置 |
| CN112759437A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-07 | 东北大学 | 一种智慧型微波辐射耦合超高温污泥堆肥系统 |
| CN114477689A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-05-13 | 深圳大学 | 一种co2干式重整强化污泥微波连续热解产富co合成气的设备及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4239599A (en) * | 1978-08-23 | 1980-12-16 | Occidental Petroleum Corporation | Process for stripping oil from fluidized ash and char particles to prepare the particles for decarbonization |
| EP0607862A1 (en) * | 1993-01-22 | 1994-07-27 | Mazda Motor Corporation | Method of obtaining hydrocarbon oil from waste plastic material or waste rubber material and apparatus used for carrying out the method |
| CN1844317A (zh) * | 2006-04-30 | 2006-10-11 | 何仁 | 生物质油的制备工艺及其装置 |
| CN101560404A (zh) * | 2008-04-15 | 2009-10-21 | 上海鸿泽企业发展有限公司 | 一种微波热解制备生物质油的方法 |
-
2011
- 2011-01-30 CN CN2011100323057A patent/CN102205341A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4239599A (en) * | 1978-08-23 | 1980-12-16 | Occidental Petroleum Corporation | Process for stripping oil from fluidized ash and char particles to prepare the particles for decarbonization |
| EP0607862A1 (en) * | 1993-01-22 | 1994-07-27 | Mazda Motor Corporation | Method of obtaining hydrocarbon oil from waste plastic material or waste rubber material and apparatus used for carrying out the method |
| CN1844317A (zh) * | 2006-04-30 | 2006-10-11 | 何仁 | 生物质油的制备工艺及其装置 |
| CN101560404A (zh) * | 2008-04-15 | 2009-10-21 | 上海鸿泽企业发展有限公司 | 一种微波热解制备生物质油的方法 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104759446A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-07-08 | 广东新优威印刷装备科技有限公司 | 一种蓄热式微波处理废物或煤炭的方法 |
| CN104858203A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-08-26 | 伟通工业设备（江苏）有限公司 | 一种连续式微波裂解生物质能的装置 |
| CN108587652A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-09-28 | 德宏森朗热解技术装备有限公司 | 一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置 |
| CN108439740B (zh) * | 2018-05-10 | 2021-05-07 | 南昌大学 | 一种畜禽粪便处理的方法 |
| CN108439740A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-08-24 | 南昌大学 | 一种畜禽粪便处理的方法 |
| CN109020143A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-18 | 北京科技大学 | 一种畜禽粪便两级连续深度脱水处理的一体化装置 |
| CN109082287A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-25 | 北京科技大学 | 应用微波技术进行畜禽粪便干燥与热解处理的一体化装置 |
| CN109226187A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-18 | 王姜明 | 一种生活垃圾处理装置 |
| CN109879576A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-14 | 北京科技大学 | 应用微波技术进行畜禽粪便干燥与热解处理装置及方法 |
| CN110357379A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-22 | 深圳大学 | 一种通过微波连续式热解污泥生产h2的方法及装置 |
| CN112480950A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-12 | 南昌大学 | 移动式农林秸秆微波辅助快速热解多联产的装置 |
| CN112759437A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-07 | 东北大学 | 一种智慧型微波辐射耦合超高温污泥堆肥系统 |
| CN114477689A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-05-13 | 深圳大学 | 一种co2干式重整强化污泥微波连续热解产富co合成气的设备及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102205341A (zh) | 智能化固体有机废弃物微波裂解系统及其生产工艺 | |
| CN100462315C (zh) | 一种适合于村镇的垃圾综合处理方法 | |
| CN102071042B (zh) | 智能化生物质及其废弃物连续快速微波裂解装置 | |
| Jeevahan et al. | Waste into energy conversion technologies and conversion of food wastes into the potential products: a review | |
| CN101724658B (zh) | 一种生物质综合加工方法 | |
| CN205687770U (zh) | 一种污泥与餐厨垃圾的处理装置 | |
| CN104974773B (zh) | 一种闭式热解炭化多联产工艺 | |
| CN101240294A (zh) | 用于生物质材料的固态甲烷发酵的方法及其发酵设备系统 | |
| CN108059160B (zh) | 一种竹炭的生产方法及该方法所用的炭化装置 | |
| CN103894393B (zh) | 一种餐厨垃圾水热处理方法及装置 | |
| CN105710114B (zh) | 一种生活垃圾及农林废弃物炭化循环综合处理系统及方法 | |
| CN102108302A (zh) | 一种水生植物快速裂解制备生物油的方法 | |
| CN202193756U (zh) | 生物质微波裂解循环综合处理设备 | |
| CN110639931A (zh) | 一种餐厨垃圾与生物质耦合联产油、电、汽、炭的工艺 | |
| US20150118723A1 (en) | Apparatus and method for generating eco-conscious products from waste | |
| CN110788111B (zh) | 一种易腐有机质协同综合资源化处理的工艺方法 | |
| CN102071041A (zh) | 一种连续快速裂解菌菇类废弃物制备生物油的方法 | |
| CN107245435B (zh) | 一种难生化有机固废热解-生化耦合产甲烷的装置与方法 | |
| CN101805647A (zh) | 生物质物料热裂解制备天然气的方法及所使用的热裂解炉 | |
| CN205701817U (zh) | 一种生活垃圾及农林废弃物炭化循环综合处理系统 | |
| CN1962818B (zh) | 快速热裂解技术制取生物质油的方法 | |
| CN109879576A (zh) | 应用微波技术进行畜禽粪便干燥与热解处理装置及方法 | |
| CN108865313A (zh) | 一种利用工农业废弃物制备生物质燃料的方法 | |
| CN204644269U (zh) | 立体箱式热源型生物质颗粒炭化炉 | |
| CN102643693A (zh) | 一种利用沼气和秸秆气双气联产装置生产生物燃气的工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20111005 |