CN108003904A - 一种用于城市垃圾的裂解气化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于城市垃圾的裂解气化装置，包括感应加热装置以及微波热裂解装置，所述的感应加热装置设置在微波热裂解装置上端，通过感应加热装置对垃圾进行预加热处理，然后再将预加热后的垃圾输送至微波热裂解装置中进行裂解处理，裂解得到可再利用的废渣和合成气体，本发明结构简单、实用性强，并且裂解效果好，通过感应加热装置对垃圾进行预加热处理，除去垃圾中的水分并使垃圾的温度快速达到裂解要求，并且通过外感应线圈与内感应线圈，保证垃圾加热均匀，通过微波发生器使垃圾的温度快速升为750℃，并保证裂解过程中为真空厌氧状态，从而得到减少了二氧化硫，氧化亚氮及二氧化碳气体的产生，减少了对环境的污染，避免了二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾处理技术领域，尤其是一种用于城市垃圾的裂解气化装置。
背景技术
随着城市经济的快速发展，垃圾成为了城市发展急需要解决的污染问题，城市垃圾主要为有机垃圾以及五大类生活塑料垃圾（聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料），现有技术中对垃圾的处理主要有物理法、燃烧法、化学法，其中，物理法主要是通过集中填埋，但是填埋需要占用大量的土地资源、而且垃圾难以腐烂，并且填埋场会产生甲烷、硫化氢等废气，臭味对周边环境有不友好性，周边市民意见强烈，容易发生社会不稳定情况，填埋场地渗滤液会污染地下水质，严重污染地层，造成二次污染。
燃烧法主要是集中燃烧，利用燃烧热能让锅炉产生蒸汽，供蒸汽机发电，但是其存在以下缺点：
（1）垃圾二次运输会造成二次污染，由于燃烧温度一般为300℃-400℃，而在该温度下，会大量生成二恶英气体，严重污染环境；
（2）垃圾集中燃烧发电，在燃烧过程中会产生二恶英、二氧化碳、二氧化硫、羰基硫（COS）、
粉尘等二次污染，对环境、人体造成损害；
（3）垃圾燃烧发电的电能转换效率低；
（4）垃圾焚烧处理运营成本高，垃圾燃烧热值不高， 需要烧大量重油助燃；
（5）垃圾资源未能得到充分利用；
（6）垃圾中的塑料物质，由于燃烧不充分，还残存相当多废塑料固渣，需再做处置。
化学法主要是将城市垃圾集中分选，将生活厨余部分进行二次发酵，产生沼气（甲烷、乙烷、丙烷等合成气），酵后固渣再作有机肥处理，但是二次发酵存在以下缺点：
（1）垃圾二次发酵法只能处理餐厨余等有机物质，不 能处理生活中的塑料垃圾大件固废垃圾；
（2）二次发酵设备投入资金大，处理垃圾物的局限性造成设备运行不正常，容易发生处理量不饱和，处理效率低， 成本高。
（3）产生的沼气还要冷冻成液态才能输送，投资冷冻设备费用高。
因此，需求一种新的垃圾处理装置或者方法已经成为刻不容缓大事。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种用于城市垃圾的裂解气化装置，该装置通电磁感应以及微波厌氧热裂解气化作用处理城市垃圾，从而将垃圾裂解为可利用的废渣和合成气体。
本发明的技术方案为：一种用于城市垃圾的裂解气化装置，包括感应加热装置以及微波热裂解装置，所述的感应加热装置设置在微波热裂解装置上端，通过感应加热装置对垃圾进行预加热处理，然后再将预加热后的垃圾输送至微波热裂解装置中进行裂解处理，裂解得到可再利用的废渣和合成气体。
所述的感应加热装置包括预热圆筒、垃圾进料筒、垃圾出料筒、感应发生器，所述的垃圾进料筒设置在预热圆筒的上端，所述的垃圾出料筒设置在预热圆筒的下端，垃圾通过垃圾进料筒进入预热圆筒内，在预热圆筒内预热后，通过垃圾出料筒排出；
所述的预热圆筒包括内圆筒以及外圆筒，所述的内圆筒设置在外圆筒内，所述的外圆筒设置在圆筒壳体内，并且在所述的内圆筒外圆周表面上套设有内感应线圈，所述外圆筒的外圆周表面上套设有外感应线圈，所述的外感应线圈与内感应线圈均与感应发生器连接，从而通过感应发生器控制外感应线圈与内感应线圈，实现对预热圆筒内的垃圾进行预热处理，并且通过内感应线圈与外感应线圈使得预热圆筒内的垃圾受热相对均匀。
所述的微波热裂解装置包括窑炉、垃圾输送带、废渣出料筒、以及若干个微波发生器，所述窑炉的一端与垃圾出料筒相连通，所述窑炉的另一端与废渣出料筒相连通，并且所述的窑炉内沿窑炉横向方向设置有一垃圾输送带，所述的垃圾输送带的一端位于垃圾出料筒的正下方，从而方便垃圾通过垃圾出料筒落入垃圾输送带上，所述的垃圾输送带的另一端位于废渣出料筒的上方，所述的窑炉外侧设置有若干个微波发生器，通过该若干个微波发生器在垃圾输送带上端形成一微波热裂解段，并且所述的微波发生器通过微波馈能导棒与窑炉相连通，若干个微波发生器通过微波馈能导棒将微波导入垃圾，从而使得垃圾输送带上的垃圾快速升温至750℃，进而将垃圾裂解为可再利用的废渣与合成气体，裂解后的废渣通过废渣出料筒排出作为肥料利用，而合成气体主要为甲烷、乙烷、丙烷，通过设置在窑炉外侧的合成气回收管道对合成气体甲烷、乙烷、丙烷进行回收利用。
进一步的，所述的垃圾进料筒通过管道与真空泵A连接，并且所述的垃圾进料筒上还设置有进料控制阀；
进一步的，所述的垃圾出料筒通过管道与真空泵B连接，并且所述的垃圾出料筒上设置有出料控制阀，通过闭合进料控制阀与出料控制阀，通过真空泵A与真空泵B抽取预热圆筒内的空气以及水气，从而保持预热圆筒内为真空状态，进而避免由于预热导致预热圆筒内的垃圾产生燃烧的情况。
进一步的，所述的废渣出料筒通过管道与真空泵C连接，并且所述的废渣出料筒上设置有废渣控制阀，通过闭合废渣控制阀与出料控制阀，并通过真空泵B与真空泵C抽取窑炉内的氧气，从而使得窑炉内为真空状态，从而使得垃圾在热裂解过程中大大减少二氧化硫，氧化亚氮及二氧化碳气体的产生，减少了对环境的污染破坏。
进一步的，所述的窑炉还通过合成气回流管道与预热圆筒相连通，从而将残留的合成气回流至预热圆筒再次循环利用。
进一步的，所述的窑炉底端还设置有焦油收集口。
进一步的，所述的合成气回流管道上设置有单向控制阀。
本发明的有益效果为：
1、结构简单、实用性强，并且裂解效果好，通过感应加热装置对垃圾进行预加热处理，除去垃圾中的水分并使垃圾的温度快速达到裂解要求，并且通过外感应线圈与内感应线圈，保证垃圾加热均匀；
2、通过保证裂解过程中为真空厌氧状态，从而得到减少了二氧化硫，氧化亚氮及二氧化碳气体的产生，减少了对环境的污染；
3、通过微波发生器使垃圾的温度快速升为750℃，从而大大减少了二噁英气体与液态焦油的产生，避免了二次污染；
4、由于裂解温度为750℃，未达到裂解合成气体的燃烧点，且为真空状态，从而得到合成气体甲烷、乙烷、丙烷，以及得到的废渣可作为肥料或者活性炭利用，使垃圾变废为宝。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1-预热圆筒，2-垃圾进料筒，3-垃圾出料筒，4-感应发生器，5-窑炉，6-微波发生器，7-垃圾输送带，8-废渣出料筒，9-合成气回收管道，10-合成气回流管道，11-圆筒壳体，12-外圆筒，13-内圆筒，14-外感应线圈，15-内感应线圈，21-进料控制阀，31-出料控制阀，焦油收集口51，61-微波馈能导棒，81-废渣控制阀，101-单向控制阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示， 一种用于城市垃圾的裂解气化装置，包括感应加热装置以及微波热裂解装置，所述的感应加热装置设置在微波热裂解装置上端，通过感应加热装置对垃圾进行预加热处理，然后再将预加热后的垃圾输送至微波热裂解装置中进行裂解处理，裂解得到可再利用的废渣和合成气体。
所述的感应加热装置包括预热圆筒1、垃圾进料筒2、垃圾出料筒3、感应发生器4，所述的垃圾进料筒2设置在预热圆筒1的上端，并且所述的垃圾进料筒2通过管道与真空泵A连接，所述的垃圾进料筒2上还设置有进料控制阀21；
所述的垃圾出料筒3设置在预热圆筒1的下端，带裂解的垃圾通过垃圾进料筒2进入预热圆筒1内，在预热圆筒1内预热后，通过垃圾出料筒3排出，该所述的垃圾出料筒3还与真空泵B连接，并且所述的垃圾出料筒3上设置有出料控制阀31，通过闭合进料控制阀21与出料控制阀31，并且通过真空泵A与真空泵B抽取预热圆筒1内的空气以及水气，从而保持预热圆筒1内为真空状态，进而避免由于预热导致预热圆筒1内的垃圾产生燃烧的情况；
所述的预热圆筒1包括内圆筒13以及外圆筒12，所述的内圆筒13设置在外圆筒12内，所述的外圆筒12设置在圆筒壳体11内，并且在所述内圆筒13的外圆周表面上套设有内感应线圈15，所述外圆筒12的外圆周表面上套设有外感应线圈14，所述的外感应线圈14与内感应线圈15均与感应发生器4连接，从而通过感应发生器4控制外感应线圈14与内感应线圈15，从而对预热圆筒1内的垃圾进行预加热到250℃，并保证预热圆筒1内垃圾的水分小于5%，并且通过内感应线圈15与外感应线圈14使得预热圆筒1内的垃圾受热相对均匀。
所述的微波热裂解装置包括窑炉5、垃圾输送带7、废渣出料筒8、以及若干个微波发生器6，所述窑炉5的一端与垃圾出料筒3相连通，所述窑炉5的另一端与废渣出料筒8相连通，所述的废渣出料筒8还与真空泵C连接，并且在该所述的废渣出料筒8上设置有废渣控制阀81；
并且所述的窑炉5内沿窑炉横向方向设置有一垃圾输送带7，所述的垃圾输送带7的一端位于垃圾出料筒3的下方，从而方便使垃圾通过垃圾出料筒3落入垃圾输送带7上，所述的垃圾输送带7的另一端位于废渣出料筒8的上方，所述的窑炉5外侧设置有若干个微波发生器6，通过该若干个微波发生器6在垃圾输送带7上端形成一微波热裂解段，并且所述的微波发生器6通过微波馈能导棒61与窑炉5相连通，若干个微波发生器6通过微波馈能导棒61将微波导入垃圾，从而使得垃圾输送带7上的垃圾从250℃快速升温至750℃，保证快速跨越300℃-400℃温区的时间不超过2分钟，从而大大减少液态焦油和二恶英气体的产生，并且，当关闭微波发生器6时，能保证垃圾温度快速降低至150℃，从而有效遏制二恶英的再生成，进而将垃圾裂解为可再利用的废渣与合成气体，裂解后的废渣通过废渣出料筒8排出作为肥料或活性炭利用，而合成气体主要为甲烷、乙烷、丙烷，并且通过设置在窑炉外侧的合成气回收管道9对合成气体甲烷、乙烷、丙烷进行回收利用，而残留的合成气体通过成气回流管道10回到预热圆筒1中再次循环利用，产生的加油通过窑炉5下端的焦油收集口51回收，在裂解过程中，通过闭合废渣控制阀81与出料控制阀31，并通过真空泵B与真空泵C抽取窑炉5内的氧气，从而使得窑炉5内为真空状态，从而使得垃圾在热裂解过程中大大减少二氧化硫，氧化亚氮及二氧化碳气体的产生，减少了对环境的污染破坏；
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1.一种用于城市垃圾的裂解气化装置，包括感应加热装置以及微波热裂解装置，所述的感应加热装置设置在微波热裂解装置上端，通过感应加热装置对垃圾进行预加热处理，然后再将预加热后的垃圾输送至微波热裂解装置中进行裂解处理，裂解得到可再利用的废渣和合成气体。
2.根据权利要求1所述的一种用于城市垃圾的裂解气化装置，其特征在于：所述的感应加热装置包括预热圆筒、垃圾进料筒、垃圾出料筒、感应发生器，所述的垃圾进料筒设置在预热圆筒的上端，所述的垃圾出料筒设置在预热圆筒的下端；
所述的预热圆筒包括内圆筒以及外圆筒，所述的内圆筒设置在外圆筒内，所述的外圆筒设置在圆筒壳体内，并且在所述的内圆筒外圆周表面上套设有内感应线圈，所述外圆筒的外圆周表面上套设有外感应线圈，所述的外感应线圈与内感应线圈均与感应发生器连接，从而通过感应发生器控制外感应线圈与内感应线圈，实现对预热圆筒内的垃圾进行预热处理。
3.根据权利要求1所述的一种用于城市垃圾的裂解气化装置，其特征在于：所述的微波热裂解装置包括窑炉、垃圾输送带、废渣出料筒、以及若干个微波发生器，所述窑炉的一端与垃圾出料筒相连通，所述窑炉的另一端与废渣出料筒相连通，并且所述的窑炉内沿窑炉横向方向设置有一垃圾输送带，所述的垃圾输送带的一端位于垃圾出料筒的正下方，所述的垃圾输送带的另一端位于废渣出料筒的上方，所述的窑炉外侧设置有若干个微波发生器，通过该若干个微波发生器在垃圾输送带上端形成一微波热裂解段，并且所述的微波发生器通过微波馈能导棒与窑炉相连通，若干个微波发生器通过微波馈能导棒将微波导入垃圾，从而使得垃圾输送带上的垃圾快速升温至750℃，进而将垃圾裂解为可再利用的废渣与合成气体。
4.根据权利要求2所述的一种用于城市垃圾的裂解气化装置，其特征在于：所述的垃圾进料筒通过管道与真空泵A连接，并且所述的垃圾进料筒上还设置有进料控制阀；
所述的垃圾出料筒通过管道与真空泵B连接，并且所述的垃圾出料筒上设置有出料控制阀，通过闭合进料控制阀与出料控制阀，通过真空泵A与真空泵B抽取预热圆筒内的空气以及水气，从而保持预热圆筒内为真空状态。
5.根据权利要求3所述的一种用于城市垃圾的裂解气化装置，其特征在于：所述的废渣出料筒通过管道与真空泵C连接，并且所述的废渣出料筒上设置有废渣控制阀，通过闭合废渣控制阀与出料控制阀，并通过真空泵B与真空泵C抽取窑炉内的氧气，从而使得窑炉内为真空状态，从而使得垃圾在热裂解过程中大大减少二氧化硫，氧化亚氮及二氧化碳气体的产生，减少了对环境的污染破坏。
6.根据权利要求3所述的一种用于城市垃圾的裂解气化装置，其特征在于：所述的窑炉还通过合成气回流管道与预热圆筒相连通。
7.根据权利要求3所述的一种用于城市垃圾的裂解气化装置，其特征在于：所述的窑炉底端还设置有焦油收集口。
8.根据权利要求6所述的一种用于城市垃圾的裂解气化装置，其特征在于：所述的合成气回流管道上设置有单向控制阀。
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