CN105062538A - 以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法及装置 - Google Patents

以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法及装置。所述方法包括将有机垃圾在催化剂存在条件下进行热催化分解,产生焦渣、污水、燃料油、混合油气;焦渣在气化炉进行催化分解,产生燃料油、污水、可燃气体;混合油气经净化进入催化塔进行催化分解,部分转换成水和燃料油,剩余油气经冷凝成油水混合液,油水混合液经过油水分离器分离成污水和燃料油;燃料油进一步经催化重整反应,制备得到成品燃料油。本发明对垃圾处理过程中的催化剂和净化材料进行了改进,处理垃圾后无固体废弃物,二次污染极少,且垃圾处理成本低、处理过程简单,有助于大规模生产。

Description

以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法及装置
技术领域
本发明是关于一种以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法及装置,属于垃圾无害化处理技术领域。
背景技术
随着人类社会工业化和城镇化的迅速发展,工业生产和城市生活所产生的各类垃圾越来越多。目前我国每年约产生城市生活垃圾2亿多吨,并且正以15%的年增长率快速增长。城市生活垃圾中50%以上为有机垃圾,又称湿垃圾,是指生活垃圾中含有有机物成分的废弃物,且有机垃圾比重逐年增长,其中废纸和废塑料类增长最快。垃圾总量的急剧增长,导致环境与发展的矛盾越来越突出,因而对城市生活垃圾特别是有机垃圾的治理更显得刻不容缓。
对于有机生活垃圾可采用卫生填埋、焚烧、堆肥和回收再生利用等方法进行处理、处置。其中,填埋、焚烧、堆肥都存在一定的问题:建设投资大,运行费用巨大,占用巨量土地资源,处理周期较长,卫生条件差;在使用过程中容易造成二次污染,特别是垃圾在焚烧过程中产生的烟尘和气体内含颗粒状灰尘、酸性气体、重金属及有机物等污染物,在垃圾燃烧的过程中还会产生人类一级致癌物二噁英。对于垃圾的回收再生利用,其中纸类回收利用率可达60%以上,但对于约占有机垃圾中5~10%的废塑料类垃圾来说尚存在许多技术难题。传统的对有机生活垃圾的处理均需要先进行分选,将有机物垃圾中的废旧塑料分选出来,还需要对其进行预清洗和烘干,这需要大量的分选成本,而且产生大量污水,不利于垃圾利用产业化。有机生活垃圾的处理与回收利用已成为当今的国际性课题。
CN102732282A公开了一种利用垃圾提炼燃料油的方法,该方法直接将有机物垃圾进行提炼燃料油,具体方法包括:将有机垃圾送至反应釜中,加入催化剂Ⅰ;再将混合油气送入净化塔中净化;净化后的油水混合气进入催化塔;催化塔内加入催化剂Ⅲ,对混合油气进行催化分解,一部分混合油气进入冷凝塔;进入冷凝塔的混合油气一部分被冷凝成油水混合液,经过油水分离器分离成污水和燃料油;将收集的燃料油送入催化重整塔;通过催化重整塔出来的燃料油进入过滤器Ⅰ、过滤器Ⅱ予以净化,得到最终的燃料油。该方法将有机物垃圾进行再利用,有助于减轻城市对垃圾的负担;处理垃圾后产生的燃料油有助于解决目前能源危机的状况。然而,该技术在中试线运行中会产生二次污染,特别是表现在大气污染物方面,主要是垃圾中有发酵降解产生的恶臭,恶臭中含有几十种有毒有害气体,对人体极为有害,其主份是烟尘、CaO、SO2、氮氧化物、氯化氢、硫化氢等。该技术有待进一步改进。
发明内容
本发明的主要目的是在现有的利用垃圾提炼燃料油的方法的基础上,提供一种改进的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法,可减少处理过程中废气排放。
本发明的另一目的在于提供一种改进的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的装置。
一方面,本发明提供了一种以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法,该方法包括:
将有机垃圾送至反应釜中,在催化剂存在条件下进行热催化分解,产生焦渣、燃料油、混合油气,将焦渣排入气化炉中,将混合油气送入净化塔中;其中,所述催化剂包括组分:CaO25~35%、Al2O325~35%、SiO25~15%、人工沸石15~25%、水5~25%;热催化分解反应条件为:常压,300~400℃;
利用净化塔对来自反应釜的油气进行净化,分离出油气中携带的粉尘,净化后的油气进入催化塔,净化出的粉尘送进气化炉内进行气化;
利用气化炉对来自反应釜的焦渣及来自净化塔的粉尘进行催化分解,产生燃料油+污水混合液、可燃气体;将可燃气体导入反应釜的燃烧装置为反应釜供热;燃料油+污水混合液经油水分离器分离成污水和燃料油;其中,气化炉内装填有催化剂,催化剂包括组分:CaO45~55%、Al2O35~15%、铁粉25~35%、水5~15%;
利用催化塔对来自净化塔的油气进行催化分解,一部分混合油气转换成油水混合液并经过油水分离器分离成污水和燃料油,另一部分混合油气进入第一冷凝塔;其中,催化塔内装填有催化剂,催化剂包括组分:CaO35~45%、Al2O35~15%、SiO215~25%、低温焦15~25%、水5~15%%;
利用第一冷凝塔将来自催化塔的混合油气冷凝成油水混合液,油水混合液经过油水分离器分离成污水和燃料油,第一冷凝塔内剩余的混合油气送回反应釜的燃烧装置提供热能;
收集反应釜、气化炉、催化塔、第一冷凝塔中的燃料油送入催化重整塔中,在催化剂存在条件下进行催化重整反应,得到混合油气,将该混合油气送至第二冷凝塔中;其中,所述催化剂包括组分:磷酸三钠5~15%、三硅酸镁65~80%、人工沸石5~20%;催化重整反应条件:常压,200~300℃;
利用第二冷凝塔对来自催化重整塔的混合油气进行冷凝,一部分混合油气被冷凝成混合油水,混合油水再经过油水分离器分离后得到污水和燃料油,第二冷凝塔内剩余的混合油气送回催化重整塔的燃烧装置为催化重整塔提供热能;
将第二冷凝塔通过油水分离器分离出来的油,经过过滤,得到成品燃料油。
根据本发明的具体实施方案,本发明的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法中,将第二冷凝塔通过油水分离器分离出来的油经过第一过滤器和第二过滤器进行过滤,得到成品燃料油;其中,第一过滤器内填充净化材料:白土80~90%、磷酸三钠10~20%;第二过滤器内填充净化材料:活性碳80~90%、白土5~10%、磷酸三钠5~10%。
根据本发明的具体实施方案,本发明的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法还可包括将气化炉、催化塔、第一冷凝塔、第二冷凝塔的污水汇集到污水处理池进行污水处理的过程。
根据本发明的具体实施方案,本发明的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法还可根据需要包括对垃圾进行预处理以提供符合反应釜反应要求的有机垃圾的过程,所述对垃圾进行预处理的过程包括:
对垃圾进行分选,将无机垃圾玻璃、金属块分离除去;和/或
对有机垃圾进行破碎;和/或
对有机垃圾进行干燥,控制有机垃圾含水量10%以下,优选8%以下。
根据本发明的具体实施方案,本发明的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法中,反应釜为旋转式反应炉,其包括用于提供垃圾催化反应空间的旋转炉和用于对旋转炉进行加热的燃烧装置;
净化塔内设有净化板,将反应釜出来的混合油气中的粉尘予以净化;
催化塔内设有催化裂解室,催化裂解室内设有催化板,催化裂解室下方设有油水分离器,油水分离器上分别设有出水口和出油口;
冷凝塔内设有冷凝室,冷凝室内设有供冷却剂导入的冷却管,冷凝室下方设有油水分离器,油水分离器上分别设有出水口和出油口;
过滤器顶部设置进油口,中层设置过滤层,底部设置出油口。
另一方面,本发明还提供了一种用于实现所述的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法的装置,该装置包括反应釜、气化炉、净化塔、第一油水分离器、催化塔、第一冷凝塔、催化重整塔、第二冷凝塔、第二油水分离器、过滤器,其中:
反应釜设置出气口、焦渣出口、燃料油出口,还配设有燃烧装置,反应釜的焦渣出口通过管路与气化炉连通,出气口通过导气管与净化塔连通,净化塔通过导气管与催化塔连通;所述催化塔通过导气管与第一冷凝塔连通;所述气化炉、催化塔和第一冷凝塔分别连接第一油水分离器,第一油水分离器设置出油口和出水口,通过出油口与催化重整塔连通;所述催化重整塔通过导气管与第二冷凝塔连通;所述第二冷凝塔下游接设第二油水分离器,第二油水分离器设置出油口和出水口,其出油口连接至过滤器,过滤器的出油口连接至储油罐。
根据本发明的具体实施方案,本发明的装置中,所述气化炉和第一冷凝塔的出气口通过导气管分别与反应釜的燃烧装置连接;第二冷凝塔的出气口通过导气管与催化重整塔的燃烧装置连接。
根据本发明的具体实施方案,本发明的装置中,所述过滤器包括串联的第一过滤器和第二过滤器,第一过滤器内填充净化材料:白土70~80%、磷酸三钠20~30%;第二过滤器内填充净化材料:活性碳80~90%、白土5~10%、磷酸三钠5~10%。
根据本发明的具体实施方案,本发明的装置中,气化炉、催化塔和第一冷凝塔各自连接一个单独的第一油水分离器,或者,气化炉、催化塔和第一冷凝塔中的任意二者或三者共用一个第一油水分离器。
根据本发明的具体实施方案,本发明的装置中,第一油水分离器、第二油水分离器的出水口分别连接至污水处理池。
本发明的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法和装置,与现有技术CN102732282A相比,主要改进点包括:
反应釜中的催化剂包括以下成分(按重量比):CaO25~35%,Al2O325~35%,SiO25~15%、人工沸石15~25%、水5~25%;
气化炉催化剂包括组分(按重量比):CaO45~55%,Al2O35~15%、铁粉25~35%、水5~15%;
催化塔催化剂包括组分(按重量比):CaO35~45%Al2O35~15%,SiO215~25%、低温焦15~25%、水5~15%%;
催化重整塔中的催化剂包括以下成分(按重量比):磷酸三钠5~15%、三硅酸镁65~80%、人工沸石5~20%;
第一过滤器内填充净化材料包括组分(按重量比):白土80~90%、磷酸三钠10~20%;按照过滤先后顺序依次为白土层、磷酸三钠层;
第二过滤器内填充净化材料包括组分(按重量比):活性碳80~90%、白土5~10%、磷酸三钠5~10%;按照过滤先后顺序依次为白土层、活性碳层和磷酸三钠层。
本发明的技术,与现有技术相比,带来的有益效果是:
将有机物垃圾进行合理的再利用,有助于减轻城市对垃圾的负担;处理垃圾后产生的燃料油有助于解决目前能源危机的状况;处理垃圾后无固体废弃物,二次污染极少,解决了千年难化的大问题;且处理过程中基本无恶臭气体排放;另外,垃圾处理成本低、处理过程简单,有助于大规模生产。
附图说明
图1为本发明的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的装置的结构示意图。图中,1-反应釜;2-气化炉;3-净化塔;4-第一油水分离器;5-催化塔;6-第一冷凝塔;7-催化重整塔;8-第二冷凝塔;9-第二油水分离器;10-过滤器。
图2为净化塔结构示意图。图中,25-净化塔盖;26-水漕;27-进气口;22-净化板;24-出粉尘口;23-出气口。
图3为催化塔结构示意图。图中,31-催化塔盖;32-水槽;33-出气口;35-催化板;36-催化裂解室;37-进气口;4-第一油水分离器;72-出油口;73-出水口。
图4为第一冷凝塔结构示意图。图中,41-冷凝塔塔盖;42-水槽;45-螺旋管;46-冷凝室;4-第一油水分离器;72-出油口;73-出水口。
图5为催化重整塔结构示意图。图中,51-进油管;52-出气口;53-保温层;54-储存室;55-燃烧装置;56-搅拌器。
图6为本发明的垃圾提炼燃料油的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现结合附图及具体实例对本发明的技术方案进行以下详细说明,应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。其中未详细说明的结构设备,可采用所属领域中任何可行的现有结构设备。过滤器中的净化材料是分层装填,反应釜、气化炉、催化塔、催化重整塔中的催化剂物料为包含各组分的均一混合物。
实施例1
请参见图1所示,本发明的规模化的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的装置,主要包括反应釜1、气化炉2、净化塔3、第一油水分离器4、催化塔5、第一冷凝塔6、催化重整塔7、第二冷凝塔8、第二油水分离器9、过滤器10,其中:
反应釜1设置出气口、焦渣出口、燃料油出口,还配设有燃烧装置,反应釜1的焦渣出口通过管路与气化炉2连通,出气口通过导气管与净化塔3连通,净化塔3通过导气管与催化塔5连通;所述催化塔5通过导气管与第一冷凝塔6连通;所述气化炉2、催化塔5和第一冷凝塔6分别连接第一油水分离器4(气化炉2、催化塔5和第一冷凝塔6可以是各自连接一个单独的第一油水分离器,也可以是其中任意二者或三者共用一个第一油水分离器),第一油水分离器4设置出油口和出水口,通过出油口与催化重整塔7连通,出水口可与污水处理池(图中未示出)连接;所述催化重整塔7通过导气管与第二冷凝塔8连通;所述第二冷凝塔8下游接设第二油水分离器9,第二油水分离器9设置出油口和出水口,其出油口连接至过滤器10(具体可包括依序串接的第一过滤器、第二过滤器),过滤器10的出油口可连接至储油罐(图中未示出),第二油水分离器的出水口可连通污水处理池。
气化炉2和第一冷凝塔6的出气口通过导气管分别与反应釜1的燃烧装置连接;第二冷凝塔8的出气口通过导气管与催化重整塔7的燃烧装置连接。
具体地,所述反应釜1采用旋转式反应炉,其包括用于提供垃圾催化反应空间的旋转炉和用于对旋转炉进行加热的燃烧装置,有机垃圾在旋转炉内,在催化剂存在条件下进行热催化分解,产生焦渣、燃料油、混合油气,。
所述气化炉2是用于对来自反应釜的焦渣及来自净化塔的粉尘进行催化分解,产生燃料油+污水混合液、可燃气体,其设置焦渣进口和粉尘进口,燃料油+污水出口(出液口),气体出口,燃料油+污水出口连接第一油水分离器,气体出口连接入反应釜1的燃烧装置。
如图2所示,净化塔3顶部设有净化塔盖25和水漕26和进气口27,内部设有净化板22,净化塔底部设有出粉尘口24和出气口23,通过净化后的油气经过出气口23进入催化塔5,粉尘通过出粉尘口24出来送进气化炉2内进行气化,为反应釜提供热能。
如图3所示,催化塔5顶部设有催化塔盖31和水槽32,内部设有催化裂解室36,催化裂解室36上设有进气口37和出气口33,催化裂解室36内设有催化板35,催化裂解室36下方一体连接设有第一油水分离器4,第一油水分离器4设有出水口73和出油口72,反应釜1内的混合油气通过导气管导入净化塔3,净化后的气体导入催化塔5的催化裂解室36内进行反应,反应产生的油气通过出气口33进入第一冷凝塔6,反应产生的混合油水落入第一油水分离器4中进行分离,分离出的燃料油从出油口72导出并送至催化重整塔7,污水从出水口73导出并送去污水处理池。
如图4所示,第一冷凝塔6顶部设有冷凝塔塔盖41和水槽42,第一冷凝塔6内设有冷凝室46,冷凝室46内设有用于装载冷却剂的螺旋管45,冷凝室46下方一体连接设有第一油水分离器4,第一油水分离器4设置出水口73和出油口72。进入冷凝塔6的混合油气一部分被冷凝成油水混合液,油水混合液经过第一油水分离器4分离成污水和燃料油,将污水导入污水处理池进行处理,将燃料油送至催化塔重整塔7,第一冷凝塔6内剩余的混合油气送回反应釜1的燃烧装置为反应釜1提供热能。
如图5所示,催化重整塔7内设有储存室54,催化重整塔7外设有保温层53;储存室54内设有搅拌器56,顶部设有进油管51和出气口52,下方设有燃烧装置55。反应釜1、气化炉2、催化塔5及第一冷凝塔6中反应得出的燃料油进入催化重整塔7,在燃料油进行催化重整过程中,燃烧装置55可利用由第一冷凝塔6和/或第二冷凝塔8提供的余气燃烧,搅拌器56对燃料油进行搅拌,加速反应,产生的混合油气通过出气口52进入下一级的第二冷凝塔8,下一级冷凝塔的反应原理与之前的一样,不再详细叙述。
所述过滤器主要是过滤粉尘,过滤器顶部设置进油口,中层从上到下依次层叠设置钢丝网、海棉层、钢板筛、净化材料等过滤材,底部设置出油口。本实施例中,过滤器包括串接的两个过滤器。第一过滤器的净化材料层从上到下依次为白土层+磷酸三钠层,第二滤器的净化材料层从上到下依次为白土层、活性碳层和磷酸三钠层。
利用上述装置以有机垃圾为原料提炼燃料油的方法,可结合参见图6所示,其主要包括以下步骤:
(1)垃圾预处理:
此步骤主要是根据需要对垃圾进行分选,主要将垃圾中的玻璃、金属块等无机垃圾分离出来,具体可利用垃圾分选机进行;分选出的无机垃圾可进一步通过磁分选机进行处理,分离出金属回收利用,分离出的玻璃、泥沙可用于制砖;当所用垃圾原料中基本无玻璃、金属块等无机垃圾时可不必进行分选操作;
另可根据需要对有机垃圾进行破碎,和/或对含水分大的有机垃圾进行干燥,本发明中优选控制有机垃圾含水量10%以下,更优选8%以下;当垃圾水分含量不高于10%时,可不必进行干燥处理;
(2)将有机垃圾送至反应釜1中,反应釜中装填有催化剂,催化剂包括以下成分(按重量百分比):CaO25%,Al2O335%,SiO215%、人工沸石20%、水5%;催化剂装填量为反应釜容量的5%;在常压下加热至300~400℃,对有机垃圾进行热催化分解,产生焦渣(主要成分为碳)、燃料油、混合油气,将焦渣排入气化炉2中,将燃料油进行收集,将混合油气送入净化塔3中;
(3)净化塔3对来自反应釜的油气进行净化,净化后的气体经过出气口23进入催化塔5,净化出的粉尘通过出粉尘口24出来送进气化炉2内进行气化;
气化炉2内加入催化剂,催化剂包括以下成分(按重量百分比):CaO45%,Al2O315%、铁粉35%、水5%;在有空气的环境下对焦渣及来自净化塔3的粉尘进行催化分解(无需额外加热),产生燃料油、污水、可燃气体,燃料油+污水混合液经第一油水分离器4分离成污水和燃料油,将燃料油进行收集;将污水引入污水处理池进行处理;可燃气体主要包括CD、甲烷和芳香类可燃性气体,将可燃气体导入反应釜1的燃烧装置进行燃烧为反应釜1供热;
(4)催化塔5内加入催化剂,催化剂包括以下成分(按重量百分比):CaO35%Al2O315%,SiO225%、低温焦15%、水10%;催化剂固定在催化板35上;对混合油气进行催化分解,一部分混合油气转换成油水混合液,将油水混合液经过第一油水分离器4分离成污水和燃料油,将污水进行污水处理;将燃料油进行收集;另一部分混合油气进入第一冷凝塔6;
(5)进入第一冷凝塔6的混合油气一部分冷凝成油水混合液,油水混合液经过第一油水分离器4分离成污水和燃料油,将污水进行污水处理;将燃料油进行收集;第一冷凝塔6内剩余的混合油气送回反应釜1的燃烧装置提供热能;
(6)将步骤(2)~(5)中收集的燃料油送入催化重整塔7,加入催化剂,催化剂包括以下成分(按重量比):磷酸三钠15%、三硅酸镁75%、人工沸石10%,在常压下加热至200~300℃,得到混合油气,将该混合油气送至第二冷凝塔8中;
(7)混合油气在第二冷凝塔8中再次被冷凝,一部分混合油气被冷凝成混合油水,混合油水再经过第二油水分离器9后得到污水和燃料油,第二冷凝塔8内剩余的混合油气送回催化重整塔7的燃烧装置为催化重整塔提供热能;
(8)第二冷凝塔8通过第二油水分离器9分离出来的油,经过过滤器10,过滤器10包括串联的第一过滤器和第二过滤器,其中,第一过滤器中的主要净化材料为(按重量比):白土80%、磷酸三钠20%。
(9)第一过滤器净化后的油再通过第二过滤器过滤,第二过滤器中的净化材料其成分为(按重量比):活性碳85%、白土10%、磷酸三钠5%。通过第二过滤器净化后得到的燃料油臭味小,颜色类似柴油,将燃料油送入储油罐进行储存。
(10)各步骤中的污水汇集到污水处理池进行污水处理。具体的操作可以为:污水经沉降、过滤,之后进行脱色、絮凝、中和,再经过滤、爆气、生化处理,达标后排放;污水处理过程中产生的废渣可用于堆肥生产有机复合肥。
本实施例的燃料油的检验报告
实施例2
本实施例的技术方案,与实施例1不同的是:
反应釜内的催化剂包括以下成分〔按重量百分比):CaO30%,Al2O330%.SiO210%、人工沸石20%、水10%;
气化炉内的催化剂包括以下成分(按重量百分比):CaO40%、Al2O310%、铁粉35%、水15%;
催化塔内的催化剂包括以下成分(按重量百分比):CaO40%,Al2O310%,SiO220%、低温焦20%、水10%;
催化重整塔内的催化剂包括以下成分(按重量百分比):磷酸三钠10%、三硅酸镁70%、人工沸石20%。
其他工艺同实施例1。通过第二过滤器净化后得到的燃料油臭味小,颜色类似柴油。
本实施例的燃料油的检验报告
实施例3
本实施例中,与实施例1不同的是:
反应釜内的催化剂包括以下成分(按重量百分比):CaO35%、Al2O325%、SiO210%、人工沸石25%、水5%;
气化炉内的催化剂包括以下成分(按重量百分比):CaO55%、Al2O35%、铁粉25%、水15%;
催化塔内的催化剂包括以下成分(按重量百分比):CaO45%、Al2O35%,、SiO215%、低温焦25%、水10%;
催化重整塔内的催化剂包括以下成分<按重量百分比):磷酸三钠15%、三硅酸镁65%、人工沸石20%;
第一过滤器中的净化材料(按重量比):白土85%,磷酸三钠15%;
第二过滤器中的净化材料(按重量比):活性碳85%,白土8%,磷酸三钠7%。
其他工艺同实施例1。通过第二过滤器净化后得到的燃料油臭味小,颜色类似柴油。
本实施例的燃料油的检验报告
可以看出,本发明的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法及装置,能够将有机物垃圾进行合理的再利用,有助于减轻城市对垃圾的负担;处理垃圾后产生的燃料油有助于解决目前能源危机的状况,并进行推广示范。且对垃圾的处理过程基本无固废产生,对大气的污染物也极少,二次污染小。

Claims (10)

1.一种以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法,该方法包括:
将有机垃圾送至反应釜中,在催化剂存在条件下进行热催化分解,产生焦渣、燃料油、混合油气,将焦渣排入气化炉中,将混合油气送入净化塔中;其中,所述催化剂包括组分:CaO25~35%、Al2O325~35%、SiO25~15%、人工沸石15~25%、水5~25%;热催化分解反应条件为:常压,300~400℃;
利用净化塔对来自反应釜的油气进行净化,分离出油气中携带的粉尘,净化后的油气进入催化塔,净化出的粉尘送进气化炉内进行气化;
利用气化炉对来自反应釜的焦渣及来自净化塔的粉尘进行催化分解,产生燃料油+污水混合液、可燃气体;将可燃气体导入反应釜的燃烧装置为反应釜供热;燃料油+污水混合液经油水分离器分离成污水和燃料油;其中,气化炉内装填有催化剂,催化剂包括组分:CaO45~55%、Al2O35~15%、铁粉25~35%、水5~15%;
利用催化塔对来自净化塔的油气进行催化分解,一部分混合油气转换成油水混合液并经过油水分离器分离成污水和燃料油,另一部分混合油气进入第一冷凝塔;其中,催化塔内装填有催化剂,催化剂包括组分:CaO35~45%、Al2O35~15%、SiO215~25%、低温焦15~25%、水5~15%%;
利用第一冷凝塔将来自催化塔的混合油气冷凝成油水混合液,油水混合液经过油水分离器分离成污水和燃料油,第一冷凝塔内剩余的混合油气送回反应釜的燃烧装置提供热能;
收集反应釜、气化炉、催化塔、第一冷凝塔中的燃料油送入催化重整塔中,在催化剂存在条件下进行催化重整反应,得到混合油气,将该混合油气送至第二冷凝塔中;其中,所述催化剂包括组分:磷酸三钠5~15%、三硅酸镁65~80%、人工沸石5~20%;催化重整反应条件:常压,200~300℃;
利用第二冷凝塔对来自催化重整塔的混合油气进行冷凝,一部分混合油气被冷凝成混合油水,混合油水再经过油水分离器分离后得到污水和燃料油,第二冷凝塔内剩余的混合油气送回催化重整塔的燃烧装置为催化重整塔提供热能;
将第二冷凝塔通过油水分离器分离出来的油,经过过滤,得到成品燃料油。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,将第二冷凝塔通过油水分离器分离出来的油经过第一过滤器和第二过滤器进行过滤,得到成品燃料油;其中,第一过滤器内填充净化材料:白土80~90%、磷酸三钠10~20%;第二过滤器内填充净化材料:活性碳80~90%、白土5~10%、磷酸三钠5~10%。
3.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括将气化炉、催化塔、第一冷凝塔、第二冷凝塔的污水汇集到污水处理池进行污水处理的过程。
4.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括对垃圾进行预处理以提供符合反应釜反应要求的有机垃圾的过程,所述对垃圾进行预处理的过程包括:
对垃圾进行分选,将无机垃圾玻璃、金属块分离除去;和/或
对有机垃圾进行破碎;和/或
对有机垃圾进行干燥,控制有机垃圾含水量10%以下,优选8%以下。
5.根据权利要求1所述的方法,其中:
反应釜为旋转式反应炉,其包括用于提供垃圾催化反应空间的旋转炉和用于对旋转炉进行加热的燃烧装置;
净化塔内设有净化板,将反应釜出来的混合油气中的粉尘予以净化;
催化塔内设有催化裂解室,催化裂解室内设有催化板,催化裂解室下方设有油水分离器,油水分离器上分别设有出水口和出油口;
冷凝塔内设有冷凝室,冷凝室内设有供冷却剂导入的冷却管,冷凝室下方设有油水分离器,油水分离器上分别设有出水口和出油口;
过滤器顶部设置进油口,中层设置过滤层,底部设置出油口。
6.一种用于实现权利要求1~5任一项所述的以有机生活垃圾为原料提炼燃料油的方法的装置,该装置包括反应釜、气化炉、净化塔、第一油水分离器、催化塔、第一冷凝塔、催化重整塔、第二冷凝塔、第二油水分离器、过滤器,其中:
反应釜设置出气口、焦渣出口、燃料油出口,还配设有燃烧装置,反应釜的焦渣出口通过管路与气化炉连通,出气口通过导气管与净化塔连通,净化塔通过导气管与催化塔连通;所述催化塔通过导气管与第一冷凝塔连通;所述气化炉、催化塔和第一冷凝塔分别连接第一油水分离器,第一油水分离器设置出油口和出水口,通过出油口与催化重整塔连通;所述催化重整塔通过导气管与第二冷凝塔连通;所述第二冷凝塔下游接设第二油水分离器,第二油水分离器设置出油口和出水口,其出油口连接至过滤器。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述气化炉和第一冷凝塔的出气口通过导气管分别与反应釜的燃烧装置连接;第二冷凝塔的出气口通过导气管与催化重整塔的燃烧装置连接;过滤器的出油口连接至储油罐。
8.根据权利要求6所述的装置,其中,所述过滤器包括串联的第一过滤器和第二过滤器,第一过滤器内填充净化材料:白土80~90%、磷酸三钠10~20%;第二过滤器内填充净化材料:活性碳80~90%、白土5~10%、磷酸三钠5~10%。
9.根据权利要求6所述的装置,其中,气化炉、催化塔和第一冷凝塔各自连接一个单独的第一油水分离器,或者,气化炉、催化塔和第一冷凝塔中的任意二者或三者共用一个第一油水分离器。
10.根据权利要求6所述的装置,其中,第一油水分离器、第二油水分离器的出水口分别连接至污水处理池。
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