CN105694926A - 生活垃圾干馏转化处理系统 - Google Patents

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CN105694926A CN201610262762.8A CN201610262762A CN105694926A CN 105694926 A CN105694926 A CN 105694926A CN 201610262762 A CN201610262762 A CN 201610262762A CN 105694926 A CN105694926 A CN 105694926A
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    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
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    • C10B57/08Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • C10B57/10Drying

Abstract

本发明涉及生活垃圾干馏转化处理系统,生活垃圾干馏转化处理系统,包括真空进料装置、反应装置、回收装置和气体收集循环装置;真空进料装置、反应装置和回收装置依次连通,真空进料装置包括入料罐、第一储料罐和第二储料罐;入料罐的出口和第一储料罐的进口通过第一电控阀连通,第一储料罐的出口和第二储料罐的进口通过第二电控阀连通,第二储料罐的出口和反应装置的进口连通;还包括真空装置和用于驱动真空装置的驱动系统,真空装置和第一储料罐连通。本发明的有益效果为:真空进料装置保证了整个系统在无氧环境下进行反应,不产生有毒、有害气体,避免了对环境的二次污染。

Description

生活垃圾干馏转化处理系统
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域,尤其涉及生活垃圾干馏转化处理系统。
背景技术
现有的垃圾处理技术主要有堆肥、填埋、焚烧、废品回收等。在垃圾处理常规技术中,堆肥技术很难控制堆肥原料的质量,而且灭蝇除臭的工作量较大,而且堆肥的发酵周期较长;填埋垃圾会占用大量的土地,而且很容易污染土地和地下水;焚烧处理具有减量效果明显,无害化彻底,占地量小,余热循环利用低,但是产生大量的有害气体,造成环境的二次污染。随着国内外对资源有效利用的不断重视,环保要求的不断提高,如何加强对资源的有效利用、避免环境的二次污染尤为重要。
发明内容
本发明提供了一种生活垃圾干馏转化处理系统,真空进料装置保证了整个系统在无氧环境下进行反应,不产生有毒、有害气体,避免了对环境的二次污染。
本发明所采用的技术方案为:
生活垃圾干馏转化处理系统,包括真空进料装置、反应装置、回收装置和气体收集循环装置;所述真空进料装置、所述反应装置和所述回收装置依次连通,所述真空进料装置包括入料罐、第一储料罐和第二储料罐;所述入料罐的出口和所述第一储料罐的进口通过第一电控阀连通,所述第一储料罐的出口和所述第二储料罐的进口通过第二电控阀连通,所述第二储料罐的出口和所述反应装置的进口连通;
还包括真空装置和用于驱动所述真空装置的驱动系统,所述真空装置和所述第一储料罐连通。
进一步的,所述气体收集循环装置与所述反应装置循环连通。
进一步的,所述第二储料罐的容积大于所述第一储料罐的容积。
进一步的,所述反应装置包括烘干装置和干馏反应装置;所述烘干装置的进口作为所述反应装置的进口与所述第二储料罐的出口连通,所述烘干装置的出口和所述干馏反应装置的进口连通,所述烘干装置的进气口和所述干馏反应装置的排气口通过所述气体收集循环装置连通,所述烘干装置的排气口和所述回收装置连通,所述干馏反应装置的出口和所述回收装置连通;
还包括中频加热装置,所述中频加热装置与所述干馏反应装置配套使用。
进一步的,所述烘干装置包括第一螺旋推进器;所述第一螺旋推进器设置在所述烘干装置的内部,且能够在所述烘干装置的内部转动,用于推动进入所述烘干装置的生活垃圾;
所述干馏反应装置包括第二螺旋推进器;所述第二螺旋推进器设置在所述干馏反应装置的内部,且能够在所述干馏反应装置的内部转动,用于推动进入所述干馏反应装置的生活垃圾;
所述中频加热装置采用分段式加热方式。
进一步的,所述回收装置包括转运装置、气体回收装置和固体回收装置;所述转运装置的进口与所述反应装置的出口连通,所述气体回收装置的进口与所述转运装置的第一出口连通,所述固体回收装置的进口与所述转运装置的第二出口连通,所述气体回收装置与所述烘干装置的排气口连通。
进一步的,所述转运装置包括第三螺旋推进器;所述第三螺旋推进器设置在所述转运装置的内部,且能够在所述转运装置的内部转动,用于推动进入所述转运装置的生活垃圾;
所述气体回收装置包括依次连通的煤气化反应装置、多级冷却装置、净化装置和气体压缩装置;所述煤气化反应装置和所述多级冷却装置之间设有管道除尘装置,所述多级冷却装置与所述烘干装置的排气口连通。
进一步的,所述多级冷却装置包括一级冷却器和二级冷却器,所述一级冷却器的进口通过阀门分别与所述管道除尘装置、所述反应装置连通,所述一级冷却器的出口和所述二级冷却器的进口连通;
所述净化装置包括油水分离器、干馏气净化器和吸附器;所述油水分离器分别与所述一级冷却器的排污口和所述二级冷却器的排污口连通,所述干馏气净化器的进口与所述二级冷却器的出口连通,所述干馏气净化器的出口与所述吸附器的进口连通,所述干馏气净化器的底部设有自动排污口;
所述气体压缩装置包括缓冲罐、储气罐和压缩机组,所述缓冲罐的进口和所述吸附器的出口连通,所述缓冲罐的出口和所述储气罐的进口通过所述压缩机组连通。
进一步的,所述真空装置和所述第一储料罐通过单向阀连通。
进一步的,包括多个反应装置组,所述真空进料装置能够向至少一个所述反应装置组输送生活垃圾,任意一个所述反应装置组包括至少一个或多个所述反应装置,所述回收装置能够回收任意一个所述反应装置生成的气体和固体产品,。
本发明的有益效果:
1、采用本发明的技术方案,能够让垃圾在无氧的情况下干馏处理,产生可燃性气体、油、炭,将可燃性气体充分循环、冷却、分离、压缩、形成稳定的压力气源供发电机组发电,实现了物质的循环利用,变废为宝,节约了能源。
2、真空装置和第一储料罐通过单向阀连通,保证抽出的空气不回流并保证抽真空后的垃圾才进入反应装置。通过第一电控阀和第二电控阀的联合作用,真空装置将第一储料罐进行抽真空,保证了整个系统在无氧环境下进行反应。
3、第二储料罐的容积大于第一储料罐的容积,保证反应装置内能连续进料和运行。
4、气体收集循环装置将干馏反应过程中产生的水蒸汽、可燃性气体、焦煤气等收集,并输送至反应装置内,将烘干装置内垃圾烘干预热、发生初步裂变反应,同时降低干馏气的温度,降低干馏的能量,达到余热利用的目的。
5、干馏过程采用中频加热装置加热,中频加热装置采用分段式加热方式,保证干馏管内温度能够在25min内达到1100℃。
6、一级冷却器能将高温气体从1000℃直降至450℃,二级冷却器能够将高温气体从450℃直降至40℃左右,实现了对高温气体冷却降温的目的。
7、干馏气净化器将气体中的水份、焦油、杂质等进行分离,干馏气净化器底部装有自动排液装置,将气体中油和水分开;吸附器将气体中含有的氮氧化物和硫化物吸附。
8、经煤气化反应装置将炭转化为可燃性气体,经过冷却、净化的可燃性气体进入压缩机前的缓冲罐,通过压缩机组增压处理后储于可燃气体储气罐内,稳定输出供发电机发电。可燃性气体通过压缩机增压处理,能大大减少可燃性气体的储存空间。同时能为发电机组提供可靠稳定的气源,保证发电机组的正常运转。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
其中:1.真空进料装置、11.入料罐、12.第一储料罐、13.第二储料罐、14.真空装置、15.第一电控阀、16.第二电控阀、17.单向阀、2.反应装置、21.烘干装置、211.第一螺旋推进器、22.干馏反应装置、221.第二螺旋推进器、3.回收装置、31.转运装置、311.第三螺旋推进器、32.气体回收装置、321.煤气化反应装置、322.多级冷却装置、3221.一级冷却器、3222.二级冷却器、323.净化装置、3231.油水分离器、3232.干馏气净化器、3233.吸附器、324.气体压缩装置、3241.缓冲罐、3242.储气罐、3243.压缩机组、325.管道除尘装置、33.固体回收装置、4.气体收集循环装置、5.中频加热装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的附图,给出具体实施例的描述,但不作为对本发明的任何限定。
参见图1,生活垃圾干馏转化处理系统,包括真空进料装置1、反应装置2、回收装置3和气体收集循环装置4;真空进料装置1、反应装置2和回收装置3依次连通,气体收集循环装置4与反应装置2循环连通。真空进料装置1用于将生活垃圾输送至反应装置2,生活垃圾在反应装置2内进行干馏反应,生成气体和固体产品,且气体和固体产品能够从垃圾反应机构进入回收机构进行回收利用。生活垃圾先经过分选、破碎等工序预处理,再进入真空进料装置1内,经由进料装置进入反应装置2进行干馏反应,然后由回收机构回收生成的气体和固体产品。
还包括正压防爆通风控制系统,控制系统与真空进料装置1、反应装置2、回收装置3和气体收集循环装置4相连,能够控制真空进料装置1、反应装置2、回收装置3和气体收集循环装置4的运行状态。控制系统包括摄像头、电气控制柜和计算机终端。干馏反应装置22、烘干装置21部件上装有测温电阻,随时监测干馏过程中的温度并进行有效控制。
真空进料装置1、反应装置2和回收装置3三者之间的连通均是密封的,从而确保垃圾反应机构内没有氧气,使生活垃圾在无氧的条件下进行化学反应,避免生成有害气体,这样可以进一步确保生成的气体无毒无害,不会污染空气。
其中,真空进料装置1包括入料罐11、第一储料罐12和第二储料罐13;入料罐11的出口和第一储料罐12的进口通过第一电控阀15连通,第一储料罐12的出口和第二储料罐13的进口通过第二电控阀16连通,第二储料罐13的出口和反应装置2的进口连通;还包括真空装置14和用于驱动真空装置的驱动系统,真空装置14和第一储料罐12通过单向阀17连通。第一电控阀15、第二电控阀16、单向阀17分别与DCS操作系统电连接。第二储料罐13的容积大于第一储料罐12的容积,保证反应装置2内能连续进料和运行。真空装置14为真空泵。
当向真空进料装置1内加入生活垃圾时,先将第二电控阀16关闭,再将生活垃圾由入料罐11加入第一储料罐12内,并关闭第一电控阀15,启动单向阀17和真空装置14,使得第一储料罐12内出于真空状态;关闭单向阀17和真空装置14,打开第二电控阀16,生活垃圾由第二储料罐13进入反应装置2。保证生活垃圾在无氧的条件下,在干馏反应釜内发生脱水分解、干馏反应,从而生成蒸汽、可燃气、油气和固态炭等,可以重复利用的清洁能源。
其中,反应装置2包括烘干装置21和干馏反应装置22;烘干装置21的进口作为所述反应装置2的进口与第二储料罐13的出口连通,烘干装置21的出口和干馏反应装置22的进口连通,烘干装置21的进气口和干馏反应装置22的排气口通过气体收集循环装置4连通,烘干装置21的排气口和回收装置3连通,干馏反应装置22的出口和回收装置3连通;还包括中频加热装置5,中频加热装置5与干馏反应装置22配套使用。
气体收集循环装置4将干馏反应过程中产生的水蒸汽、可燃性气体、焦煤气等收集,并输送至反应装置2内,将烘干装置21内垃圾烘干预热、发生初步裂变反应,同时降低干馏气的温度,降低干馏的能量,达到余热利用的目的。
中频加热装置5的主要作用是给生活垃圾加热使其发生干馏反应,中频加热装置5可以设置在反应装置2的内部,也可以设置在反应装置2的外部;作为一种优选的方案,中频加热装置5套设在反应装置2的外部,这样不仅能够起到加热的作用,而且还能够避免中频加热装置5设置在内部,影响生活垃圾的干馏反应以及干馏反应对中频加热装置5的腐蚀。反应装置2还设有保温层。
烘干装置21包括第一螺旋推进器211和用于驱动第一螺旋推进器转动的驱动系统;第一螺旋推进器211设置在烘干装置21的内部,且能够在烘干装置21的内部转动,用于推动进入烘干装置21的生活垃圾;干馏反应装置22包括第二螺旋推进器221和用于驱动第二螺旋推进器转动的驱动系统;第二螺旋推进器221设置在干馏反应装置22的内部,且能够在干馏反应装置22的内部转动,用于推动进入干馏反应装置22的生活垃圾;中频加热装置5采用三段式加热方式,通过控制系统分别设定中频加热装置的每一段的加热速度,第一段加热的加热速度为50℃/min,加热时间为12min;第二段加热的加热速度为40℃/min,加热时间为8min;第三段加热的加热速度为36℃/min,加热时间为5min;从而保证能够在25min内将物料加热至1100℃,中频加热装置5的功率为250Kw,中频加热装置5的频率在300KHz到3000KHz之间。
第一螺旋推进器211的主要作用是将进入烘干装置21内的生活垃圾从烘干装置21的进口输送至烘干装置21的出口;第二螺旋推进器221的主要作用是将进入干馏反应装置22装置内的生活垃圾从干馏反应装置22的进口输送至干馏反应装置22的出口,在此过程中,干馏反应产生的气体从干馏反应装置22排气口进入气体收集循环装置4,再进入烘干装置21,且全部气体和固态炭均进入回收机构,进行回收利用。
其中,回收装置3包括转运装置31、气体回收装置32和固体回收装置33;转运装置31的进口与反应装置2的出口连通,气体回收装置32的进口与转运装置31的第一出口连通,固体回收装置33的进口与转运装置31的第二出口连通,气体回收装置32与烘干装置21的排气口连通。
当需要固体炭时,固体炭由第二出口进入固体回收装置33,后经由固态产品输送机运送到储藏仓库进行储藏;当需要气体产品时,固体炭由第一出口进入气体回收装置32内进行反应将固体炭转化为可燃性气体,经过冷却、净化的可燃性气体进入压缩机前的缓冲罐3241,通过压缩机组3243增压处理后储于可燃气体储气罐3242内,稳定输出供发电机发电。
转运装置31包括第三螺旋推进器311和用于驱动第三螺旋推进器转动的驱动系统;第三螺旋推进器311设置在转运装置31的内部,且能够在转运装置31的内部转动,用于推动进入转运装置31的生活垃圾。
第三螺旋推进器311的主要作用是将进入转运装置31内的生活垃圾从转运装置31的进口输送至转运装置31的出口。
气体回收装置32包括依次连通的煤气化反应装置321、多级冷却装置322、净化装置323和气体压缩装置324;煤气化反应装置321和多级冷却装置322之间设有管道除尘装置325,多级冷却装置322与烘干装置21的排气口连通;固体回收装置33还包括热交换器,热交换器套设在装运装置的外部,用于冷却固态产品。
多级冷却装置322包括一级冷却器3221和二级冷却器3222,一级冷却器3221的进口通过阀门分别与管道除尘装置325、反应装置2连通,一级冷却器3221的出口和二级冷却器3222的进口连通;净化装置323包括油水分离器3231、干馏气净化器3232和吸附器3233;油水分离器3231分别与一级冷却器3221的排污口和二级冷却器3222的排污口连通,干馏气净化器3232的进口与二级冷却器3222的出口连通,干馏气净化器3232的出口与吸附器3233的进口连通,干馏气净化器3232的底部设有自动排污口;气体压缩装置324包括缓冲罐3241、储气罐3242和压缩机组3243,缓冲罐3241的进口和吸附器3233的出口连通,缓冲罐3241的出口和储气罐3242的进口通过压缩机组3243连通。
经过冷却、净化的可燃性气体进入缓冲罐3241,通过压缩机增压处理后储于可燃气体储气罐3242,稳定输出供发电机发电。压缩机组3243采用间歇式工作模式,当发动机组前置储气罐3242压力过低时自动开启。当压力达到0.4Mp时自动关闭。
可燃性气体通过压缩机组3243增压处理,能大大减少可燃性气体的储存空间。同时能为发电机组提供可靠稳定的气源,保证发电机组的正常运转。
一级冷却器3221能将高温气体从1000℃直降至450℃,二级冷却器3222能够将高温气体从450℃直降至40℃左右,实现了对高温气体冷却降温的目的。
其中,任意一个驱动系统包括变频防爆电机、变频器和链轮组,变频防爆电机的输出轴与变频器的输入轴连接,变频器的输出轴与链轮组的输入轴连接,链轮组的输出轴与螺旋推进器的输入轴连接,从而实现带动螺旋推进器运动。
驱动系统的主要作用是给螺旋推进器提供动力,从而使螺旋推进器运动,生活垃圾、中间产品和固态炭在干馏反应装置22的内部自动运动,无需人工辅助,提高原料垃圾的处理效率。
其中,包括多个反应装置组,所述真空进料装置1能够向至少一个所述反应装置组输送生活垃圾,任意一个所述反应装置组包括至少一个或多个所述反应装置2,所述回收装置3能够回收任意一个所述反应装置生成的气体和固体产品。且各个反应装置2之间并联,即每个反应装置2均可以独立运行;采用多个反应装置2可以加快垃圾的处理效率,节约时间。且每个反应装置2均与真空进料装置1和回收装置3连通。
本发明不局限于上述最佳实施方式,本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.生活垃圾干馏转化处理系统,包括真空进料装置(1)、反应装置(2)、回收装置(3)和气体收集循环装置(4);所述真空进料装置(1)、所述反应装置(2)和所述回收装置(3)依次连通,
其特征在于:所述真空进料装置(1)包括入料罐(11)、第一储料罐(12)和第二储料罐(13);所述入料罐(11)的出口和所述第一储料罐(12)的进口通过第一电控阀(15)连通,所述第一储料罐(12)的出口和所述第二储料罐(13)的进口通过第二电控阀(16)连通,所述第二储料罐(13)的出口和所述反应装置(2)的进口连通;
还包括真空装置(14),所述真空装置(14)和所述第一储料罐(12)连通。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾干馏转化处理系统,其特征在于:所述气体收集循环装置(4)与所述反应装置(2)循环连通。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾干馏转化处理系统,其特征在于:所述第二储料罐(13)的容积大于所述第一储料罐(12)的容积。
4.根据权利要求2所述的生活垃圾干馏转化处理系统,其特征在于:所述反应装置(2)包括烘干装置(21)和干馏反应装置(22);所述烘干装置(21)的进口作为所述反应装置(2)的进口与所述第二储料罐(13)的出口连通,所述烘干装置(21)的出口和所述干馏反应装置(22)的进口连通,所述烘干装置(21)的进气口和所述干馏反应装置(22)的排气口通过所述气体收集循环装置(4)连通,所述烘干装置(21)的排气口和所述回收装置(3)连通,所述干馏反应装置(22)的出口和所述回收装置(3)连通;
还包括中频加热装置(5),所述中频加热装置(5)与所述干馏反应装置(22)配套使用。
5.根据权利要求4所述的生活垃圾干馏转化处理系统,其特征在于:所述烘干装置(21)包括第一螺旋推进器(211);所述第一螺旋推进器(211)设置在所述烘干装置(21)的内部,且能够在所述烘干装置(21)的内部转动,用于推动进入所述烘干装置(21)的生活垃圾;
所述干馏反应装置(22)包括第二螺旋推进器(221);所述第二螺旋推进器(221)设置在所述干馏反应装置(22)的内部,且能够在所述干馏反应装置(22)的内部转动,用于推动进入所述干馏反应装置(22)的生活垃圾;
所述中频加热装置(5)采用分段式加热方式。
6.根据权利要求4所述的生活垃圾干馏转化处理系统,其特征在于:所述回收装置(3)包括转运装置(31)、气体回收装置(32)和固体回收装置(33);所述转运装置(31)的进口与所述反应装置(2)的出口连通,所述气体回收装置(32)的进口与所述转运装置(31)的第一出口连通,所述固体回收装置(33)的进口与所述转运装置(31)的第二出口连通,所述气体回收装置(32)与所述烘干装置(21)的排气口连通。
7.根据权利要求6所述的生活垃圾干馏转化处理系统,其特征在于:所述转运装置(31)包括第三螺旋推进器(311);所述第三螺旋推进器(311)设置在所述转运装置(31)的内部,且能够在所述转运装置(31)的内部转动,用于推动进入所述转运装置(31)的生活垃圾;
所述气体回收装置(32)包括依次连通的煤气化反应装置(321)、多级冷却装置(322)、净化装置(323)和气体压缩装置(324);所述煤气化反应装置(321)和所述多级冷却装置(322)之间设有管道除尘装置(325),所述多级冷却装置(322)与所述烘干装置(21)的排气口连通。
8.根据权利要求7所述的生活垃圾干馏转化处理系统,其特征在于:所述多级冷却装置(322)包括一级冷却器(3221)和二级冷却器(3222),所述一级冷却器(3221)的进口通过阀门分别与所述管道除尘装置(325)、所述反应装置(2)连通,所述一级冷却器(3221)的出口和所述二级冷却器(3222)的进口连通;
所述净化装置(323)包括油水分离器(3231)、干馏气净化器(3232)和吸附器(3233);所述油水分离器(3231)分别与所述一级冷却器(3221)的排污口和所述二级冷却器(3222)的排污口连通,所述干馏气净化器(3232)的进口与所述二级冷却器(3222)的出口连通,所述干馏气净化器(3232)的出口与所述吸附器(3233)的进口连通,所述干馏气净化器(3232)的底部设有自动排污口;
所述气体压缩装置(324)包括缓冲罐(3241)、储气罐(3242)和压缩机组(3243),所述缓冲罐(3241)的进口和所述吸附器(3233)的出口连通,所述缓冲罐(3241)的出口和所述储气罐(3242)的进口通过所述压缩机组(3243)连通。
9.根据权利要求1所述的生活垃圾干馏转化处理系统,其特征在于:所述真空装置(14)和所述第一储料罐(12)通过单向阀(17)连通。
10.根据权利要求1~9任意一项所述的生活垃圾干馏转化处理系统,其特征在于:包括多个反应装置组,所述真空进料装置(1)能够向至少一个所述反应装置组输送生活垃圾,任意一个所述反应装置组包括至少一个或多个所述反应装置(2),所述回收装置(3)能够回收任意一个所述反应装置生成的气体和固体产品。
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