CN102226108A - 将生活垃圾与固体废弃物转换成可燃气体的系统 - Google Patents

Abstract

本发明为将生活垃圾与固体废弃物转换可燃气体的系统，解决已有系统对环境污染严重，浪费能源的问题。边吸式或下吸式裂解燃烧炉(1)的出气孔(12)与裂解器(4)上部相通，裂解器上部有电炉丝(29)，裂解器下部装有白云石或焦碳，下部出气口与冷却箱(5)端部的进气箱(32)相通，冷却箱(5)的另一端出气箱(71)与水冷罐(8)相通，箱体(72)的一端与输风管(35)和出风管(60)连接，另一端与风机(6)连接，出风管(60)与干燥罐(61)相连，水冷罐(8)与过滤桶(41)相连，过滤桶(41)与除硫罐(43)相连，除硫罐(43)与清泻罐(49)相连，清泻罐(49)上部有输气管与真空泵(2)或罗茨风机的进口相通，真空泵或罗茨风机的出口管(73)经气水分离罐与干燥罐(61)相连。

Description

将生活垃圾与固体废弃物转换成可燃气体的系统

技术领域：

本发明与生活垃圾裂解燃烧装置有关。

背景技术：

已有的生活垃圾焚烧炉采用的是流化床焚烧。有烟雾与毒气排放在大气层中，对环境有极大的危害。

发明内容：

本发明的目的是提供一种无污染、无毒无害、节能、环保、省土地、高效益的将生活垃圾及固体放弃物转换成可燃气体的系统。

本发明是这样实现的：

本发明将生活垃圾与固体废弃物转换成可燃气体的系统，裂解燃烧炉1有进料口，下部有出灰门13，侧壁有出气孔12与裂解器4上部相通，裂解器上部有电炉丝29，裂解器下部装有白云石或焦碳30，下部有出气口与冷却箱5端部的进气箱32相通，冷却箱5的另一端有出气箱71与水冷罐8相通，进气箱32与出气箱71通过位于箱体72内的若干并列管7连通，箱体72的一端与输风管35和出风管60连接，另一端与风机6连接，出风管60与干燥罐61相连，水冷罐8内有高压喷头38，水冷罐下部开口位于水池36内，上部有输气管37与过滤桶41相连，过滤桶41通过输气管与除硫罐43下部相连，除硫罐43位于烧碱池46上，烧碱池内烧碱液经水泵47和输送管48进入除硫罐内的布液器44，除硫罐43下部有放液管和开关45，上部有输气管与清泻罐49相连，清泻罐49下端开口位于储水池51上，水泵从清水池50抽水入清泻罐49内喷洒可燃气体，清泻罐49上部有输气管与真空泵2或罗茨风机的进口相通，真空泵或罗茨风机的出口管73经气水分离罐与干燥罐相连。

所述的冷却箱5的箱体72为U形，并列管7也为相仿的U形，进气箱32和出气箱71分别位于倒置U形箱体的两端，并列管7经隔板33上的孔眼与进气箱和出气箱相连，风机6的出风口与箱体72的一端进风口相连，箱体72的另一端与输出风管35相通。

水冷罐8下面的水池36与清水池31下部相通，水冷罐8的竖向排列的两高压喷头38经水泵与清水池31相通。

过滤桶41内有内桶42，内桶42内装有三氧化二铁，内桶壁上均布有孔眼，可燃气体穿越内桶42内的三氧化二铁，从内桶42的顶部开口出去，再经过滤桶41上部进入输气管到除硫罐43。

两个气水分离罐52、53串联，可燃气体从第一气水分离罐52下部进入，经顶部的输气管进入第二气水分离罐53的下部，出口管73为U形，在第一气水分离罐52内的出口上有网板54，第二气水分离罐53内气体入口上端有不锈钢丝网，两气水分离罐下部有放水管道和开关。

两个并列的干燥罐57、61上部装有硅胶颗粒层，可燃气从干燥罐下部进入经硅胶颗粒层后从上部的输气管输出，冷却箱5的出风管60经支管与两干燥罐相连，支管上有开关62，干燥罐顶部排蒸气管上有开关63，与排蒸气管连接的输气管上有开关58。

裂解燃烧炉1的上部为长方体，下部为锥体，长方体的一长边侧壁上有均布的进气孔9，另一长边侧壁由隔墙10和边墙11构成吸气道3，吸气管3与出气孔12相通。

裂解燃烧炉1的上部为圆桶形，下部为圆锥形，上部由边墙16和内炉墙17在上端相连构成吸气道3，吸气道3经出气孔12与电热炉相通，炉上的支架上有中轴22，中轴上端经减速箱21与电机20连接，中轴22下端与轴座15连接，中轴22上部与赶料板23连接，钢圈24与若干锥形筒25和铁桶27构成柱形百叶窗，柱形百叶窗支承于炉壁上，中轴22穿过柱形百叶窗与出灰器28连接。

裂解燃烧炉1的上部为圆柱体，下部为圆台体，圆形的一端侧壁上有均布的进气孔9，另一端侧壁由隔墙10和边墙11构成吸气道3，吸气道3与出气孔12相通。

裂解燃烧炉1的上部为圆形边吸式，以及圆形下吸式结构，下部为圆锥形，上部由边墙16和内炉墙17在上端相连构成吸气道3，吸气道3经出气孔12与裂解器相通，炉上的支架上有中轴，中轴上端经减速箱21与电机20连接，中轴22下端与轴座15连接，中轴22上部与赶料板23连接，钢圈24与若干锥形筒25和铁桶27构成柱形百叶窗，柱形百叶窗支承于炉壁上，中轴22穿过柱形百叶窗与出灰器28连接。

本发明将生活垃圾与固体废弃物转换成可燃气体将一切生活垃圾与固体废弃物先进行消毒、破碎、烘干，然后装进本发明的系统。

生活垃圾与固体废弃物经过裂解燃烧后产生的可燃气体由真空泵2或罗茨风机的动力把可燃气体从吸气道3吸出后进入电热炉4升温加热灭掉可燃气体中所含的二恶英毒气与裂解焦油。

从裂解器4出来后的可燃气体温度1100℃，经过“∩”字形冷却箱5内使用风机6把冷风送进冷却箱5的箱体内，可燃气体在箱内分别进入很多根“∩”字形并列管7内经过时遇见管处的冷风，“∩”字形并列管7内的温度要降低，出冷却箱5进入水冷罐8经过高压水雾冷却，这样把可燃气体的温度择底降下来。

冷风在“∩”字形冷却箱5内把高温可燃气体冷却后转换成了热风，通过输风管35去把生活垃圾及固体放弃物烘干，通过出风管60去把干燥罐中的硅胶烘干，这样能利用大量的热能，节能效果好。

可燃气体中含有部分二氧化硫气体，采用烧碱液把二氧化硫清除掉。

脱硫后的可燃气体水份很多，还经过气水分离把大部分的水份分离掉，然后再使用硅胶把可燃气体进行干燥处理。

可燃气体经过一系列的净化处理后，可用于发电、煮饭、供暖等。

本发明处理垃圾和固体废弃物效率高，成本低，耗能少。对环境无污染。

附图说明：

图1为本发明的系统结构图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的俯视图。

图4为圆斗形裂解燃烧炉结构图。

图5为图4的俯视图。

图6为本发明的将生活垃圾与固体废弃物转换成可燃气体的流程图。

具体实施方式：

本发明将生活垃圾与固体放弃物转换成可燃气体的处理系统可解决人们在生活中所产生的生活垃圾与固体放弃物。本系统处理的物料包括塑料袋、编织袋、塑料制品、破纸、破布、破鞋、树叶、树皮、木渣、蔗渣、稿笺、杂草、粮食壳类、剩菜、剩饭、肉类、皮毛、骨头、过期食品、菜叶、菜皮、棉花杆、棉花籽、污泥等一切只要脱水后能燃烧的物质。收集起来进入垃圾场后首先进行消费灭菌处理，保持场内的环境卫生，然后进行破碎、烘干，烘干的热能利用冷却可燃气体换来的热风输风管35而来。

垃圾烘干后进入裂解燃烧炉1进行裂解燃烧。裂解燃烧炉1可为长方形或圆斗形。

边吸式长方形裂解燃烧炉1的结构与作用

边吸式长方形裂解燃烧炉1如图1所示，上端是长方形，下端是梭斗形，用钢板与耐火砖建成，在炉1的一个长边墙中部有若干进气孔9，进气孔9用于裂解燃烧时增氧，使燃烧时速度加快而均匀，产气效益高，在裂解燃烧炉1内靠另一个长边设置一道隔墙10，隔墙10脚下是吸气道3的进口，隔墙10上部与边墙11相连接，隔墙10与边墙相隔的间距是吸气道3，垃圾与放弃物经过裂解燃烧后，由真空泵2或罗茨风机的动力拉动下，高温气拉进吸气道3进行高温缺氧转换成可燃气体，然后从边墙11上端中部出气孔12出去进入裂解器4升温，裂解燃烧炉1下部像梭斗形，作用是储灰与便于调节燃烧层高低位置，梭斗底端设置一道出灰门13，需要出灰的时候就从出灰门13放出去。

边吸式圆斗形裂解燃烧炉的结构与作用：

连吸式圆斗形裂解燃烧炉如图4、图5所示，上半部为圆桶形，下半部为圆斗形，用钢板和耐火砖建成，炉底面也使用钢板与耐火砖，炉底板下设有一根横梁、横梁开了一道出灰门13，方便出灰；炉底板下设有一根横梁、横梁的作用是连接中心轴座15。

边吸式圆斗形裂解燃烧炉的周边与边墙16相隔距离没有有一道内炉墙17，内炉墙17上部与边墙16上部相连，内炉墙17与边墙16相隔距离之间是设置的吸气道3，内炉墙17下端悬空，是吸气道3的进气口，高温气体进入吸气道3内缺氧转换为可燃气体，从吸气道3上端出气孔12进入裂解器4。

边吸式圆斗形裂解燃烧炉顶端中心位置设置一台电机20往下传动减速箱21，再连接中轴22往下直到炉底的中心轴座15相连，中轴22的下轴承与轴座15的窝心相连，起减少旋转阻力作用，在中轴22的上部连接横架，在每一根横架杆上各设一块赶料板23，作用是把炉内上面的燃料赶平。

在横架下面中轴22外设置一个钢圈24，钢圈24起进氧与挡住燃料不能进入中心通风道作用，钢圈24不与中轴22连接，与下端的锥形筒25相连接。

柱形百叶窗由多个锥形筒25组成，每个锥形筒25下口大，上口小，下口周圈是燃烧时给炉内供氧口26使燃料在裂解燃烧时供氧充足，燃烧快，产气多。柱形百叶窗不与中轴相连接，连接在下面的铁桶27上。

铁桶27的桶底有个圆孔，中轴22从圆孔中穿过，不与其连接，铁桶27脚支撑在周边炉墙上，上口支撑柱形百叶窗，铁桶27起挡灰与支撑中通风道作用。

铁桶27以下在中轴22下部连接赶灰器28，赶灰器28旋转由轴22顶端的电机20带动，需要出灰就把下面炉底门13打开，就可以把灰赶下去。

裂解器4的结构与作用：

裂解器4外壳用钢板制成，裂解器4四周是保温层28，炉内腔上半部安装电炉丝29，可燃气体从吸气道3出来后进入裂解器4上端温度升高，灭掉可燃气体中所含的二恶英和裂解焦油，然后可燃气体进入裂解器4的下部，下部装的是白云石块或焦碳30，可燃气体穿越白云石块或焦碳30时以能起到裂解焦油作用。

冷却箱5的结构与作用：

可燃气体经过灭毒除油后进入冷却箱5，冷却箱5的结构成“∩”字形，箱子是两头是进、出气箱32、71，进、出气箱32、71内，各设一块有若干个相对的圆孔的隔板33，两块隔板33的互相相对的孔眼上连接一根“∩”字形的并列管7，作用是高温可燃气体进入冷却箱5的进气箱32后，从隔板33中的若干个孔眼中进入若干根“∩”字形小管7进行冷却，然后从另一端进入出气箱71后进入水冷罐8。

可燃气体的冷却方法是外面用风机6把冷风送入“∩”字形冷却箱5内，冷风转变成了热风，热风通过输风管35输去把垃圾与废弃物烘干。

冷却箱5设置成“∩”字形的目的是并列管7与隔板相结构点遇见高温在产生伸缩作用，连接点容易发生问题，采用“∩”字形管子就可以随变而变，能防止出问题。

图1的A——A剖视图是冷却箱5内的隔板分布形式。

水冷罐8的结构与作用：

水冷罐8的结构是口往下安装在水池36内，可燃气体从输气管37道进入罐8的下部，在罐8内中部安装两个高压喷头38，可燃气体经过风冷后，还带有部分灰尘与焦油，温度还需要下降，在下面与水池36相连的另一个水池31中抽水喷洒，这样把灰尘与焦油击落在下面的水池内36，可燃气体的温度也降下来了，从罐8顶的输气管37出去串连到过滤桶41去。

过滤桶41的结构与作用：

可燃气体从输气管37进入过滤桶41内的下部空间，在过滤桶41内设置一个内桶42，可燃气体从过滤桶41内穿越内桶42的三氧化二铁，从内桶42顶上出去在过滤桶41的上部侧面进入输气管37，输气管37串连到除硫罐43去。

过滤桶41的作用是把可燃气体中还含有极少量的焦油与灰尘再经过过滤一次，把焦油与灰尘清除干净。

除硫罐43的结构与作用：

除硫罐43安装在装有烧碱液的池子46平面上，在罐43内上部安装一个布液器44，罐43下部安装一个放液管与开关45，开关45的管在罐43内是往下弯一定距离，管口往下，罐43下是装有烧碱液的池子46。可燃气体中含有部分二氧化硫，使用烧碱液用水泵47从管子48输进罐43内上部经过布液器44喷洒，将二氧化硫击落在烧碱液中降落在罐43内下部，又通过管子开关45放入池子46内再利用，可燃气体脱硫后，从罐43顶出去到清泻罐49内。

清泻罐49的作用与结构：

清泻罐49的作用是可燃气体在脱硫后带有部分碱液，经过清泻把碱液清除干净。清泻罐49的结构与除硫罐43一样，不同的是池子是相连的两个，一个是清水池50，另一个是装清泻下来的水的储水池51，储水池51的水经过处理后可以再利用。清泻方法还是水泵抽清水进入罐49内上部进行喷洒，可燃气体经过清泻后从罐49顶的输气管37到真空泵2或罗茨风机。

真空泵2或罗茨风机都由电机64带动(每套设备只选用一种)。在在真空泵前端产生负压作用，在真空泵后端产生正压作用，真空泵大小与整套设备配套密切相关。可燃气体从真空泵出去后还要经过气水分离。

气水分离的结构与作用：

气水分离的结构采用两个气水分离罐52、53，可燃气体进入第一个分离罐52内后，输气管37往下弯，下口增大，在口子上封一块网板54，使可燃气体分散进入罐52内下部，水分重量相对比可燃气体重，多数停留在罐52内，部分水分随着可燃气体从罐52顶出去进入输气管37串连到第二个分离罐53内。

第二个气水分离罐53内装的是不锈钢丝网，可燃气体在穿越不锈钢丝网时，水份粘接在钢丝网上，水分多了就转换成水珠往下掉在罐下部。

两个气水分离罐53、54的下部都设有一个放水管与开关55、56，放水管在罐53、54内部分是往下弯，口子向下，作用是放水时防止漏气。

气水分离的作用是可燃气体经过水降温除尘与清泻后，可燃气体中的水分多，必须经过气水分离。

可燃气体干燥处理的结构与作用：

可燃气体从第二个气水分离罐53出来后输气管37分叉连接两个干燥罐57、61，在分叉的输气管上各设一个开关58，两个干燥罐57、61内上部装有硅胶颗粒，运行时只使用一个罐，就关掉另一个罐的开关58，可燃气体从干燥罐57的下部进入罐内穿越上部的硅胶时，可燃气体中的水份就被硅胶颗粒吸收，然后出去的可燃气体就可以用于发电、煮饭、供暖等。罐57、61顶部设置分叉管，在分叉管上各设置一个开关58、63，两个罐57、61的分叉管往下弯成输气管37，两个罐57、61的输气管37经过开关58后合成一根输气管37，然后再设置一个总开关59。

设置两个干燥罐57、61的目的是当罐57运行时间长了，硅胶的水份吸收多了就不能再吸收，就使用另一个罐61，就用冷却箱5出来的热风通过输风管60分叉进入两个罐67、61内，各设一个开关62，打开开关62，热风进入罐57内，热风的热能就可以把硅胶烘干，在烘时关掉输气管37的开关58，打开罐顶开关63，水蒸气就从罐57顶出去，烘干后的硅胶可以再利用。

本发明的生活垃圾与固体放弃物在整个裂解燃烧和净化过程中没有烟雾与毒气体排放，所产生的可燃气体在燃烧时也无烟、无毒、无味、无害、无污染排放，达到了环保要求，本发明投资还能产生很高的社会效益和经济效益，能节能大量的堆放垃圾的土地。

Claims (10)

1.将生活垃圾与固体废弃物转换成可燃气体的系统，其特征在于裂解燃烧炉(1)有进料口，下部有出灰门(13)，侧壁有出气孔(12)与裂解器(4)上部相通，裂解器上部有电炉丝(29)，裂解器下部装有自云石或焦碳(30)，裂解器下部有出气口与冷却箱(5)端部的进气箱(32)相通，冷却箱(5)的另一端有出气箱(71)与水冷罐(8)相通，进气箱(32)与出气箱(71)通过位于箱体(72)内的若干并列管(7)连通，箱体(72)的一端与输风管(35)和出风管(60)连接，另一端与风机(6)相连，出风管(60)与干燥罐(61)相连，水冷罐(8)内有高压喷头(38)，水冷罐下部开口位于水池(36)内，上部有输气管(37)与过滤桶(41)相连，过滤桶(41)通过输气管与除硫罐(43)下部相连，除硫罐(43)位于烧碱池(46)上，烧碱池内烧碱液经水泵(47)和输送管(48)进入除硫罐内的布液器(44)，除硫罐(43)下部有放液管和开关(45)，上部有输气管与清泻罐(49)相连，清泻罐(49)下端开口位于储水池(51)上，水泵从清水池(50)抽水入清泻罐(49)内喷洒可燃气体，清泻罐(49)上部有输气管与真空泵(2)或罗茨风机的进口相通，真空泵或罗茨风机的出口管(73)经气水分离罐与干燥罐相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述的冷却箱(5)的箱体(72)为U形，并列管(7)也为相仿的U形，进气箱(32)和出气箱(71)分别位于倒置U形箱体的两端，并列管(7)经隔板(33)上的孔眼与进气箱和出气箱相连。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于水冷罐(8)下面的水池(36)与清水池(31)下部相通，水冷罐(8)的竖向排列的两高压喷头(38)经水泵与清水池(31)相通。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于过滤桶(41)内有内桶(42)，内桶(42)内装有三氧化二铁，内桶壁上均布有孔眼，可燃气体穿越内桶(42)内的三氧化二铁，从内桶(42)的顶部开口出去，再经过滤桶(41)上部进入输气管到除硫罐(43)。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于两个气水分离罐(52、53)串联，可燃气体从第一气水分离罐(52)下部进入，经顶部的输气管进入第二气水分离罐(53)的下部，出口管(73)为U形，在第一气水分离罐(52)内的出口上有网板(54)，第二气水分离罐(53)内气体入口上端有不锈钢丝网，两气水分离罐下部有放水管道和开关。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于两个并列的干燥罐(57、61)上部装有硅胶颗粒层，可燃气从干燥罐下部进入经硅胶颗粒层后从上部的输气管输出，冷却箱(5)的出风管(60)经支管与两干燥罐相连，支管上有开关(62)，干燥罐顶部排蒸气管上有开关(63)，与排蒸气管连接的输气管上有开关(58)。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于裂解燃烧炉(1)的上部为长方体，下部为锥体，长方体的一长边侧壁上有均布的进气孔(9)，另一长边侧壁由隔墙(10)和边墙(11)构成吸气道(3)，吸气道(3)与出气孔(12)相通。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于裂解燃烧炉(1)的上部为圆桶形，下部为圆锥形，上部由边墙(16)和内炉墙(17)在上端相连构成吸气道(3)，吸气道(3)经出气孔(12)与裂解器相通，炉上的支架上有中轴(22)，中轴上端经减速箱(21)与电机(20)连接，中轴(22)下端与轴座(15)连接，中轴(22)上部与赶料板(23)连接，钢圈(24)与若干锥形筒(25)和铁桶(27)构成柱形百叶窗，柱形百叶窗支承于炉壁上，中轴(22)穿过柱形百叶窗与赶灰器(28)连接。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于裂解燃烧炉(1)的上部为圆柱体，下部为圆台体，圆形的一端侧壁上有均布的进气孔(9)，另一端侧壁由隔墙(10)和边墙(11)构成吸气道(3)，吸气道(3)与出气孔(12)相通。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于裂解燃烧炉(1)的上部为圆形边吸式，以及圆形下吸式结构，下部为圆锥形，上部由边墙(16)和内炉墙(17)在上端相连构成吸气道(3)，吸气道(3)经出气孔(12)与裂解器相通，炉上的支架上有中轴，中轴上端经减速箱(21)与电机(20)连接，中轴(22)下端与轴座(15)连接，中轴(22)上部与赶料板(23)连接，钢圈(24)与若干锥形筒(25)和铁桶(27)构成柱形百叶窗，柱形百叶窗支承于炉壁上，中轴(22)穿过柱形百叶窗与出灰器(28)连接。

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