CN103624055A

CN103624055A - 利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法

Info

Publication number: CN103624055A
Application number: CN201210299985.3A
Authority: CN
Inventors: 黄广禧; 李高奇; 周锐海; 陈明忠; 吴桂香
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法属于可再生能源与环境保护用领域,利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法包括包括以下步骤：（1）生活垃圾回收进场，分拣出电池后进行破碎、烘干处理；（2）破碎、烘干后的生活垃圾与秸秆混合，混合后经运料系统送入裂解炉内，物料装满裂解炉后在物料顶部盖一石棉层再封炉盖；（3）混合物料裂解过程中向炉内喷加水蒸气；（4）产生的气液混合物从炉顶排出，经管道进入喷淋净化装置，净化后的气体可提纯储罐或直接燃烧锅炉，裂解后的炉渣为无机物残渣。本发明能有效抑制垃圾裂解产生的二恶英含量。

Description

利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法

技术领域

本发明利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法属于可再生能源与环境保护用领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，生活垃圾的产生量不断增加。目前，中国有大部分城市已经处于垃圾包围之中，“垃圾围城”问题严重影响人类的生存环境，急需解决。现时生活垃圾的处理方法有焚烧、填埋、堆肥等。垃圾的填埋处理不但占据了大量宝贵的土地资源，而且长期产生的渗滤液严重污染地下水，危及到人类的生命健康。我国大部分填埋场至今将要面临封场再选址的难题，在稀缺、紧张的土地资源环境下填埋场的选址将会变得非常困难；垃圾焚烧技术是垃圾减量化处理最好的方法，但是焚烧技术对温度以及垃圾本身的特性要求较高，焚烧技术不达标则会产生二次污染，特别是二恶英类物质的产生，严重危害人类的生存。

垃圾焚烧技术中，最为严格的就是焚烧温度的控制，温度条件控制不好，则会产生有毒有害污染物，特别是二恶英类物质。二恶英是迄今发现的无意识合成的副产品中毒性最强的化合物，是由2个或1个氧原子联接2个被氯取代的苯环组成的三环芳香族有机化合物，包括多氯二苯并二恶英( PCDDs)和多氯二苯呋喃 ( PCDFs)，构成二恶英的元素有碳、氢、氧、氯等。同时，飞灰在二恶英类物质形成过程中起着非常重要的作用，它不仅提供了二恶英合成的反应场所，而且飞灰内部还含有各种金属元素，是二恶英类物质合成的催化剂。在合成二恶英过程中氧以及含氯物质亦起到非常重要的作用。

由于生活垃圾成分极其复杂，未经分选，含有一定量的泥沙、玻璃、陶瓷等，而且我国生活垃圾中含有大量的塑料袋，经破碎后，塑料类物质的面积占了垃圾总面积的60%~70%。单纯垃圾物料裂解时，塑料受热后马上发生熔融反应，体积迅速缩小，塑料熔融状态下具有较强的粘附性，把泥沙、玻璃、陶瓷等物料粘结成块，产生的气体不能及时排放，而且被粘附的垃圾难以被裂解，造成物料裂解不均匀、稳定，裂解后出现残渣结块成团等现状，裂解过程容易产生有毒有害污染物。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，提供一种利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法。

本发明的目的是由以下措施来达到的, 一种利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法主要流程包括：

（1）生活垃圾回收进场，分拣出电池后进行破碎、烘干处理。

（2）烘干、破碎后的生活垃圾与秸秆混合，混合后经运料系统送入裂解炉内，物料装满裂解炉后在物料顶部盖一石棉层再封炉盖。

（3）混合物料裂解过程中向炉内喷加水蒸气。

（4）产生的气液混合物从炉顶排出，经管道进入喷淋净化装置处理。

本发明能有效抑制垃圾裂解过程中产生的二恶英类物质。

附图说明

附图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图中：生活垃圾1、破碎、烘干后的生活垃圾2、秸秆、垃圾混合物 3、残渣4、气液混合物5、废液6、浓缩后的废液7、气体8、清洁水9、水蒸气10。

（3）混合物料裂解过程中向炉内喷加水蒸气。

一、生活垃圾回收进场，分拣出电池后进行破碎、烘干处理。

由于生活垃圾未经任何分选处理，直径较大，含水率较高，不利于发生裂解反应，所以对生活垃圾进行破碎、烘干处理。采用机械的方法减少物料的粒径，降低物料的含水率，有助于促进物料裂解反应的发生。

二、烘干、破碎后的生活垃圾与秸秆混合，混合后经运料系统送入裂解炉内，物料装满裂解炉后在物料顶部盖一石棉层再封炉盖。

垃圾破碎、烘干后密度较大，单纯垃圾进行裂解，效果不佳。秸秆多数呈粒状，垃圾与秸秆混合后整体粒径减少，比表面积增大，在裂解过程中有助于热量的传递，产生的燃气能够及时排放，使裂解均匀、稳定地进行。

农业固体废物秸秆具有较硬的外壳，当垃圾与秸秆混合后，秸秆起到一定的支撑作用，即使受热时秸秆亦能保持原有形状，当塑料发生熔融反应粘附在秸秆上时，产生的气体依然可以从物料空隙间通过，使得裂解反应能稳定地进行。而且熔融的塑料粘附在秸秆上，相当于在秸秆表面添加一层可燃塑胶，更有利于秸秆和垃圾裂解反应的进行，减少垃圾裂解粘结成块的现状。

混合秸秆后，物料中生物质的含量增加。生物质的主要成分是纤维素、半纤维素等，在较低温度下就能发生裂解，所以开始时生物质类先发生裂解反应，为后期物料提供更多的热量，有利于物料裂解进行得更充分。

含氯化合物产量的减少。物料发生裂解反应时，废塑料会产生含氯化合物，当垃圾中混有一定量秸秆后，秸秆裂解产生的自由基与塑料产生的含氯化合物发生化学反应。同时，废塑料裂解产生的自由基与秸秆中的大分子化合物亦发生化学反应，两者的结合，使得氯的释放量大大减少。纯垃圾中掺加秸秆以后，增加了生物质的含量，废塑料与秸秆得到充分的接触，合成二恶英类物质所必需的氯源得到有效的抑制。秸秆裂解后生成的炭是多孔材质，属于纤维状灰烬，具有较强的吸附性质，将生成的不挥发或难分解的含氯化合物残留在焦炭中，减少氯源的释放，抑制二恶英的合成。而且，纤维状灰烬对垃圾产生的硫、重金属等有害成分具有一定的固定作用。

垃圾物料在裂解过程中处于缺氧环境下，不利于二恶英类污染物的合成。本发明的生活垃圾裂解前与秸秆混合，混合后，物料中生物质的含量增加，生物质的主要成分是纤维素、半纤维素，其在较低温度下就开始裂解，并且裂解的温度范围较大。所以，整个裂解过程纤维素类消耗的空气量增加，塑料类裂解得到的空气量就更少，缺氧状态进一步加剧，缺少氧的作用，难以合成二恶英等有毒有害物质的合成。同时，由于裂解过程中没有足够的氧气，垃圾中的有价金属如：Cu、Fe不易被氧化，合成二恶英必需的氯化铁、氯化铜等催化剂得到有效抑制，进一步抑制二恶英的生成。

在物料的顶层盖一石棉层，有利于隔绝炉内飞灰排出炉外，减少气液混合物中的污染物含量。

三、混合物料裂解过程中向炉内喷加水蒸气。

混合物料裂解过程中向裂解炉内喷加水蒸气，水蒸气与物料裂解后的焦炭发生一系列反应，整个裂解过程产生更多高热值可燃气体。同时，水蒸气的喷入能够有效地控制炉内温度，使炉内温度控制在650℃-950℃，不至于使炉内温度过高，造成能量的损耗。

四、裂解炉内产生的气液混合物从炉顶排出，经管道进入喷淋净化装置处理，净化后得到可燃气体和废液，可燃气体可提纯储罐或直接燃烧锅炉，废液经浓缩处理后返回仓库与秸秆混合再送入裂解炉内进行裂解处理。物料裂解后剩余的残渣为无机物，不含有毒有害物质。

Claims

1.利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法，包括以下步骤：

（1）生活垃圾回收进场，分拣出电池后进行破碎、烘干处理；

（2）烘干、破碎后的生活垃圾与秸秆混合，混合后经运料系统送入裂解炉内，物料装满裂解炉后在物料顶部盖一石棉层再封炉盖；

（3）混合物料裂解过程中向炉内喷加水蒸气；

2. 根据权利要求1所述的利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的办法，其特征是：垃圾裂解过程中炉内温度控制在650-950℃。

3. 根据权利要求1所述的利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法，其特征是裂解过程中向炉内喷加水蒸气。

4. 根据权利要求1所述的利用秸秆与生活垃圾混合裂解抑制二恶英产生的方法中，其特征在于物料装满裂解炉后，在物料顶层放置一石棉层再封炉盖，石棉的直径比裂解炉内径大2-3cm。