CN104987871A - 生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机 - Google Patents

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生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,包括进料仓、真空泵、进料螺旋输送机、进料中继箱、干馏螺旋输送机、电加热及保温装置、蒸汽、油气和可燃气L形排气管、微型气体净化、冷却、储存和发电系统、出炭中继箱、出炭系统、高强度防爆装置、无线遥控系统。本发明处理过程无污染,可以较好的将生物质转化为可燃气、油和炭,实现能源物质循环与再生利用。采用的加热方式大大提高了干馏的反应速度。采用的工艺布置简洁明了降低了成本,合理的并联使处理量大小皆宜。采用的结构确保了生产的安全性。从无害化、资源化、减量化的角度可以广泛应用于生活垃圾(厨余垃圾、解放填埋土地、改造不合格焚烧厂)、医疗垃圾、污泥等的处理。

Description

生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机
技术领域
    本发明涉及一种城市垃圾处理装置,具体为一种生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机。
技术背景
城市生活垃圾处理,现有处理技术主要有堆肥技术、焚烧技术、填埋技术。
采用堆肥技术处理生活垃圾,基本上可以达到无害化的指标,但是,由于对堆肥的技术控制上不是很精细,往往会造成堆肥质量不好,使堆肥技术难以推广。
焚烧技术是各国多年一直研究的项目,经过多年的研究成果表明,焚烧技术似乎解决了二恶英的污染问题,但是,由于操作不当等的原因,现有的焚烧厂周围二恶英的积累还是没有得到完全彻底的解决,近几年国内也出现多次人民群众反对建立焚烧厂的呼声和事件。
填埋工艺是多年来为人们所接受且广泛应用的技术,填埋处理量大面广,由于地基沉降不均匀的原因,容易造成HDPE膜破损,造成地下水的污染,同时,填埋工艺会占用大量的土地的弊端难以克服。
    生活垃圾干馏处理,在全世界是人们欢迎的新技术。它的工作原理是在无氧状态下,通过对有机物的适度加热,使组成有机物的大分子链段在一定压力、温度、时间等条件下发生断裂而转化成易处理和可再利用的气(可燃气体)、液(裂化油)、固(炭)三态的初级能源物质,就如同成千上万年前的生物质经过长期的火山爆发裂变而形成地球上的煤、石油、天然气。干馏热解作为生物质热化学转换技术的主要形式,是指生物质在密闭、无氧、非燃烧、高温状态下进行的化学反应过程,并可以直接获得可燃气体、液体生物油和固体碳。关键是使生产过程无二噁英产生,垃圾当天处理完,生活垃圾处理率90%以上,为改造不达标焚烧厂,释放填埋侵占的土地,开创了生活垃圾无害化、资源化、减量化新时代。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种处理过程无污染、资源再利用程度高的生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:
    生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,包括进料仓(1)、真空泵(2)、进料螺旋输送机(3)、进料中继箱(4)、干馏螺旋输送机(5)、电加热及保温装置(6)、蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)、微型气体净化、冷却、储存和发电系统(8)、出炭中继箱(9)、出炭系统(10)、高强度防爆装置(11)、无线遥控系统(12)组成,其特征在于:进料仓(1)的出料口与进料螺旋输送管(3)的进料口相连接,真空泵(2)安装在进料仓(1)的上部,进料螺旋输送管(3)穿过蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)与进料中继箱(4)的进料口相连,干馏螺旋输送机(5)穿过进料中继箱(3)与出炭中继箱(9)相连,电加热及保温装置(6)安装在干馏螺旋输送机(5)的外围,干馏螺旋输送机(5)的排气排料口与蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)相连,干馏螺旋输送机(5)的排气排料口与出炭中继箱(9)相连,出炭系统(10)的出炭螺旋输送机穿过出炭中继箱(9)和冷却水箱,与炭库相连,高强度防爆装置(11)罩住了进料螺旋输送机(3)进料中继箱(4)干馏螺旋输送机(5)电加热及保温装置(6)出炭中继箱(9),无线遥控系统(12)与进料仓(1)、真空泵(2)、进料螺旋输送机(3)、进料中继箱(4)、干馏螺旋输送机(5)、电加热及保温装置(6)、蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)、微型气体净化、冷却、储存和发电系统(8)、出炭中继箱(9)、出炭系统(10)、高强度防爆装置(11)遥控相连。
    本发明技术的创新点:
1、为连续干馏工作方式(国内同类产品为间歇工作方式);
2、裂解反应时间小于30分钟(国内同类产品裂解反应时间大于5小时);
3、干馏生产过程无废气等污染物排放(国内同类产品气化干馏,实质是下部缺氧焚烧上部局部干馏,生产过程有污染物排放);
4、生产过程无人值守,全部为远程遥控操作(国内同类产品生产过程需人工操作);
5、有高强度防爆装置(国内同类产品无防爆设计);
6、为小型化便移式结构,以日处理25吨为基数,设备重量小于25吨,农村至特大城市,可选择并联使用,不必量身定做,能集装箱迁移和模块化加工制造(国内同类产品同等条件下,设备臃肿,重量超百吨,农村至特大城市必须量身定做,不能集装箱迁移和模块化加工制造)。
7、为自加热技术,以生活垃圾为原料,以生活垃圾干馏产生的可燃气作为燃料进行发电,产生的电再对生活垃圾进行干馏,干馏再产生可燃气,可燃气产生电再对生活垃圾进行干馏,连续循环上述过程,无需另行投入能源,使系统用本身产生的电进行加热干馏,可以采用干馏产生可燃气加热。
8、采用料塞和真空技术,裂解工序氧气含量近乎为零,使裂解安全性得到大幅提高(国内同类产品采用气化技术,裂解工序氧气含量高,裂解安全性低)。
9、进料螺旋输送机在可燃气排放管中预热干馏和除水,进料螺旋输送机在可燃气排放管中预热干馏过程中的水蒸气和低温可燃气进入炭中继箱的炭层,既可调节炭温,又产生一氧化碳和氢气。
本发明的有益效果是:本发明可以较好的将生活垃圾转化成可再利用的可燃气、油和碳等,不会产生二恶英等污染问题,同时也解决了城市生活垃圾填埋所占大量土地的弊端,能够有效的解决“碳水”化合物和“碳氢”物质转化的难题,实现能源物质循环与再生利用,大大的减轻人类活动对环境及大气的破坏,可有效的改变目前用粮食作物制取能源所造成的全球粮食的短缺现状;本发明所采用的结构大大提高了干馏的反应速度,并能顺利产出可燃气、油和碳,将可燃气净化、冷却、储存后进入可燃气发电机组,发电供自用外还可以上网。可用于解放填埋土地和改造不合格焚烧厂。
从无害化、资源化、减量化的角度可以广泛应用于生活垃圾(厨余垃圾)、医疗垃圾、污泥等的处理。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明:
图1为本发明的系统组成示意图。
图2为本发明的发电机组示意图。
具体实施方式
生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,包括进料仓(1)、真空泵(2)、进料螺旋输送机(3)、进料中继箱(4)、干馏螺旋输送机(5)、电加热及保温装置(6)、蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)、微型气体净化、冷却、储存和发电系统(8)、出炭中继箱(9)、出炭系统(10)、高强度防爆装置(11)、无线遥控系统(12)组成,其特征在于:进料仓(1)的出料口与进料螺旋输送管(3)的进料口相连接,真空泵(2)安装在进料仓(1)的上部,进料螺旋输送管(3)穿过蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)与进料中继箱(4)的进料口相连,干馏螺旋输送机(5)穿过进料中继箱(3)与出炭中继箱(9)相连,电加热及保温装置(6)安装在干馏螺旋输送机(5)的外围,干馏螺旋输送机(5)的排气排料口与蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)相连,干馏螺旋输送机(5)的排气排料口与出炭中继箱(9)相连,出炭系统(10)的出炭螺旋输送机穿过出炭中继箱(9)和冷却水箱,与炭库相连,高强度防爆装置(11)罩住了进料螺旋输送机(3)进料中继箱(4)干馏螺旋输送机(5)电加热及保温装置(6)出炭中继箱(9),无线遥控系统(12)与进料仓(1)、真空泵(2)、进料螺旋输送机(3)、进料中继箱(4)、干馏螺旋输送机(5)、电加热及保温装置(6)、蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)、微型气体净化、冷却、储存和发电系统(8)、出炭中继箱(9)、出炭系统(10)、高强度防爆装置(11)遥控相连。
参照图1、图2,本发明工作时,预处理车(间)的生活垃圾由螺旋输送机送入进料仓(1),落入进料螺旋输送管(3),进料仓的进料口和预处理车(间)的出料螺旋输送机相连,进料仓上安装一台真空泵(2)。真空泵(2)前置一个液封水瓶,液封水瓶的进气口与进料仓(1)的顶部相连,出气口与真空泵(2)的进气口相连,将进料仓内的空气抽走。进料仓的出料口坐落在进料螺旋输送机(3)的进料口上,为了减少空气进入,在近出口处有一段没有叶片,在挤压的作用下,形成一个物料塞,进料螺旋输送机在可燃气排放管中预热干馏和除水,进料螺旋输送机在可燃气排放管中预热干馏过程中的水蒸气和低温可燃气进入炭中继箱的炭层,既可调节炭温,又产生一氧化碳和氢气。
   物料通过进料螺旋输送机进入进料中继箱(4),进料中继箱(4)是一个矩形立方体,可以贮存一定量的烘干的生活垃圾,其上部有进料口与进料螺旋输送机(2)相连,下部被干馏螺旋输送机(5)穿过。干馏螺旋输送机(5)内所需的热量由加热装置电加热及保温装置(6)提供,电加热及保温装置(6)的加热方式采用电间接加热,包括:电加热棒、电磁感应(合适频段)等与干馏螺旋输送机(5)构成加热炉,加热炉通电发热,达到生物质干馏反应所需的热量,干馏螺旋输送机(5) 采用的材料要满足在1100C ° 的工况条件下,连续运行一年以上,在无氧和热量的作用下,生活垃圾(生物质)无氧裂解成油、气、炭。
    干馏螺旋输送机(5)的排气排料口的炭落入炭中继箱(9)。
出炭中继箱(9)是一个竖向的矩形柱 ,出炭中继箱(9)的上部有出气管与蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)相连。
中继箱(9)的炭由出炭系统(10)的出炭螺旋输送机穿过出炭中继箱(9)和冷却水箱,与炭库相连,炭库具有真空调节功能,采用多扇密闭阀门的组合,保障受料时炭处于真空状态,出料后外部房间进行真空处理。真正做到受炭时库内无氧,保障出炭时炭不会燃烧。
干馏螺旋输送机(5)的排气排料口的气体与蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)相连,干馏产生的蒸汽、油气和可燃气通过蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)进入微型气体净化、冷却、储存和发电系统(8)的气体进入冷却塔(81)冷却后进入储气柜(82),经增压泵送至燃气发电机组(83)可以经发电机组后转化成电能除自用外发电上网。在储气柜(82)中油和水的混合物经油水分离机等设备将分离出的油压入油池。
     高强度防爆装置(11)具有厚钢板外壳和内侧钢筋混凝土,自重大,地下锚固可靠的防爆装置,罩住了进料螺旋输送机(3)进料中继箱(4)干馏螺旋输送机(5)电加热及保温装置(6)出炭中继箱(9)。尽管已有安全措施,这可以防万一。       
    无线遥控系统(12),在工业电视机的监控之中,由计算机下达指令控制各种电机、仪器、仪表,使控制室远离工作现场。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,包括进料仓(1)、真空泵(2)、进料螺旋输送机(3)、进料中继箱(4)、干馏螺旋输送机(5)、电加热及保温装置(6)、蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)、微型气体净化、冷却、储存和发电系统(8)、出炭中继箱(9)、出炭系统(10)、高强度防爆装置(11)、无线遥控系统(12)组成,其特征在于:进料仓(1)的出料口与进料螺旋输送管(3)的进料口相连接,真空泵(2)安装在进料仓(1)的上部,进料螺旋输送管(3)穿过蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)与进料中继箱(4)的进料口相连,干馏螺旋输送机(5)穿过进料中继箱(4)与出炭中继箱(9)相连,电加热及保温装置(6)安装在干馏螺旋输送机(5)的外围,干馏螺旋输送机(5)的排气排料口与蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)相连,干馏螺旋输送机(5)的排气排料口与出炭中继箱(9)相连,出炭系统(10)的出炭螺旋输送机穿过出炭中继箱(9)和冷却水箱,与炭库相连,高强度防爆装置(11)罩住了进料螺旋输送机(3)进料中继箱(4)干馏螺旋输送机(5)电加热及保温装置(6)出炭中继箱(9),无线遥控系统(12)与进料仓(1)、真空泵(2)、进料螺旋输送机(3)、进料中继箱(4)、干馏螺旋输送机(5)、电加热及保温装置(6)、蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)、微型气体净化、冷却、储存和发电系统(8)、出炭中继箱(9)、出炭系统(10)、高强度防爆装置(11)遥控相连。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,其特征在于:进料仓(1)是一个密闭结构,大小满足30分钟的处理量,进料仓的进料口和预处理车(间)的出料螺旋输送机相连,进料仓的出料口坐落在进料螺旋输送机(3)的进料口上,进料仓顶部安装一台真空泵(2)。
3.根据权利要求1所述生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,其特征在于:真空泵(2)前置一个液封水瓶,液封水瓶的进气口与进料仓(1)的顶部相连,出气口与真空泵(2)的进气口相连。
4.根据权利要求1所述的生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,其特征在于:进料螺旋输送管(3)有排气管(31),排气管(31)穿出蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7),部分引入出炭中继箱(9)的底部,部分引入出炭系统(10)的冷却水箱, 进料螺旋输送管(3)穿过油气和可燃气排气管(7)与进料中继箱(3)的进料口相连。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,其特征在于:进料中继箱(4)是一个矩形立方体,上部与进料螺旋输送机(3)相连,下部被干馏螺旋输送机(5)穿过。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,其特征在于:干馏螺旋输送机(5) 采用的材料 ,要满足在1100C ° 的工况条件下,连续运行一年以上,干馏螺旋输送机(5)的排气排料口的气体与蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)相连,干馏螺旋输送机(5)的排气排料口的炭落入炭中继箱(9)。
7.根据权利要求1所述的生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,其特征在于:电加热及保温装置(6)的加热方式采用电间接加热包括:电加热棒、电磁感应(合适频段),电加热棒、电磁感应(合适频段)和干馏螺旋输送机(5)构成加热炉,电加热炉的外层设有隔热保温装置。
8.根据权利要求1所述的生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,其特征在于:蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)是一个圆柱形卧式布置的L形管道,蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)一头与微型气体净化、冷却、储存和发电系统(8)连接,另一头与 出炭中继箱(9)顶部出气管连接 。
9. 根据权利要求1所述的生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,其特征在于:微型气体净化、冷却、储存和发电系统(8)由冷却塔(81),升降储气柜(82)燃气发电机组(83))组成。
10.根据权利要求1所述的生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机,其特征在于:出炭中继箱(9)是一个竖向的矩形柱 ,出炭中继箱(9)的上部有出气管与蒸汽、油气和可燃气L形排气管(7)相连,出炭中继箱(9)的中部与干馏螺旋输送机(5)的排气排料口相连,出炭中继箱(9)的下部被出炭系统(10)的出炭螺旋输送机穿过。
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