CN109880641A - 生活垃圾连续化多层热解反应釜及其处理生活垃圾的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生活垃圾连续化多层热解反应釜及其处理生活垃圾的方法，属于生活垃圾处理与再利用技术领域。包括3个串联连接的反应釜，反应釜包括反应釜体，以及套设于反应釜体外的加热夹套，加热夹套通过烟气管道串联，反应釜体内设有温度变送器，烟气管道上设有阀门，与出渣装置相连接的反应釜上设有燃烧器，各个反应釜体内的温度不同，与出渣装置相连接的反应釜的反应釜体内的温度最高，与进料装置相连接的反应釜的反应釜体内的温度最低。本发明应用于生活垃圾再生利用方面，克服了现有通过热解方式处理生活垃圾热解效率低的技术问题，具有热解效率高的特点。
Description
技术领域
本发明属于生活垃圾处理与再利用技术领域，尤其涉及一种生活垃圾连续化多层热解反应釜及其处理生活垃圾的方法。
背景技术
生活垃圾处理是全社会共同关注的民生工程。通过热解的方式对生活垃圾进行处理，有机物在无氧或缺氧的状态下加热，利用热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化为小分子量的可燃气体、液体燃料和焦炭。该种处理方式采取隔氧方式进行热解，即干馏无明火燃烧，在低温贫氧条件下，使二噁英无法合成。然而，由于生活垃圾往往密度较小，导致生活垃圾热解处理存在生产工效低、成本高、热解效率低等问题。
专利CN 205361278 U公开了一种生活垃圾裂解还原反应釜压缩进料装置，其通过在进料斗内设置压料活塞，解决了解决了生活垃圾热解处理过程中，装料密度太小致使生产工效低、成本高的问题。
然而，上述专利在进料过程中对物料进行压缩，通过强制的手段缩小物料体积，物料仍然在一个反应釜内同时进行脱水、干燥及热解过程，其并不能对后续热解产生实质性效果，即不能提高热解效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明所要解决的技术问题是克服现有通过热解方式处理生活垃圾热解效率低的技术问题，提出一种热解效率高的的生活垃圾连续化多层热解反应釜及其处理生活垃圾的方法。
为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明一方面提供了一种生活垃圾连续化多层热解反应釜，与进料装置及出渣装置相连，包括3个串联连接的反应釜，所述反应釜包括反应釜体，以及套设于所述反应釜体外的加热夹套，所述加热夹套通过烟气管道串联，所述反应釜体内设有温度变送器，所述烟气管道上设有阀门，与所述出渣装置相连接的所述反应釜上设有燃烧器，各个所述反应釜体内的温度不同，与所述出渣装置相连接的所述反应釜的反应釜体内的温度最高，与所述进料装置相连接的所述反应釜的反应釜体内的温度最低。
优选的，所述加热夹套内设有折流板。
优选的，所述反应釜体包括穿设于所述反应釜体内的旋转轴，以及套设于所述旋转轴外的螺旋叶片，所述旋转轴的一端设有传动机，各个所述旋转轴的转速不同，与所述出渣装置相连的所述反应釜的旋转轴的转速最小，与所述进料装置相连接的所述反应釜的旋转轴的转速最大。
优选的，所述反应釜体内以及所述烟气管道内设有压力变送器。
优选的，还包括PLC控制器。
优选的，所述阀门为电动阀门，所述PLC控制器与所述电动阀门、温度变送器、燃烧器及压力变送器电连接。
优选的，所述反应釜包括一级反应釜、二级反应釜及三级反应釜，所述一级反应釜与所述进料装置相连，所述三级反应釜与所述出渣装置相连。
优选的，所述一级反应釜的出料口与所述二级反应釜的进料口相连，两者之间设有密封阀，所述二级反应釜的出料口与所述三级反应釜的进料口相连，两者之间设有密封阀。
优选的，所述一级反应釜、二级反应釜、三级反应釜分别设有相互连通的油气管道。
本发明还提供了上述任一项所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜热解处理生活垃圾的方法，包括以下步骤：
生活垃圾经进料装置依次进入3个串联的所述反应釜，所述燃烧器为所述反应釜提供用于热解生活垃圾的热量，通过调整所述阀门的开度，调节所述烟气管道及加热夹套内的气体流量，进而调整所述反应釜体内的温度，使得所述生活垃圾进入与所述进料装置相连的所述反应釜内进行脱水，然后进入下一个所述反应釜内进行干燥，最后进入与所述出渣装置相连的所述反应釜内进行热解。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供了一种生活垃圾连续化多层热解反应釜，实现了生活垃圾在各反应釜内依次进行脱水、干燥及热解，提高了生活垃圾热解效率；
2、本发明提供了一种生活垃圾连续化多层热解反应釜解处理生活垃圾的方法，具有热解效率高的特点。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的生活垃圾连续化多层热解反应釜的示意图；
图2为本发明实施例所提供的生活垃圾连续化多层热解反应釜的反应釜示意图；
以上各图中：1、进料装置；2、反应釜；21、反应釜体；211、旋转轴；212、螺旋叶片；213、传动机；22、加热夹套；221、折流板；23、烟气管道；231、阀门；24、燃烧器；25、刀闸阀；26、球阀；27、温度变送器；28、压力变送器；3、出渣装置。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：如图1所示，本发明一方面提供了一种生活垃圾连续化多层热解反应釜，与进料装置1及出渣装置3相连，包括3个串联连接的反应釜2，反应釜2包括反应釜体21，以及套设于反应釜体21外的加热夹套22，加热夹套22通过烟气管道23串联，反应釜体21内设有温度变送器27，烟气管道23上设有阀门231，与出渣装置3相连接的反应釜2上设有燃烧器24，各个反应釜体21内的温度不同，与出渣装置3相连接的反应釜2的反应釜体21内的温度最高，与进料装置1相连接的反应釜2的反应釜体21内的温度最低。生活垃圾具有成分复杂、密度小且含有水分的特点，为了达到较好的处理效果，从而实现生活垃圾的充分热解，采用热解的方式处理生活垃圾时需要热解釜达到一定的长度，该生活垃圾连续化多层热解反应釜包括3个串联连接的反应釜2，其中，各反应釜体21之间通过进料口及出料口首尾相接，各加热夹套22通过烟气管道23相互串联，燃烧器24用于给该生活垃圾连续化多层热解反应釜提供热量来源，通过控制各阀门231的开度，调节烟气管道23及加热夹套22内的气体流量，进而调整反应釜体21内的温度，使得生活垃圾进入与进料装置1相连的反应釜2内进行脱水，然后进入下一个反应釜2内进行干燥，最后进入与出渣装置3相连的反应釜2内进行热解。需要说明的是，由于生活垃圾的特点，若采用单釜进行热解处理，则需在一个反应釜内完成先脱水、后干燥、最后热解的工艺，同时为了保证处理效果，热解釜需要保证较低的转速，严重制约了热解效率。本发明所提供的生活垃圾连续化多层热解反应釜实现了对生活垃圾的逐步压缩及分步处理，即保证了热解效果，同时又提高了热解效率。
如图2所示，为了防止加热气体在加热夹套22内出现偏流，加热夹套22内设有折流板221。
为了进一步提高热解效率，反应釜体21包括穿设于反应釜体21内的旋转轴211，以及套设于旋转轴211外的螺旋叶片212，旋转轴211的一端设有传动机213，各个旋转轴211的转速不同，与出渣装置3相连的反应釜2的旋转轴211的转速最小，与进料装置1相连接的反应釜2的旋转轴211的转速最大。通过改变旋转轴211的转速，可以调整物料在反应釜2内的停留时间，具体的，由于脱水处理需要的时间较短，因此，与进料装置1相连接的反应釜2的旋转轴211的转速最大，热解反应需要的时间最长，因此，与出渣装置3相连的反应釜2的旋转轴211的转速最小。需要说明的是，各反应釜2的旋转叶片均为左旋，各传动机213通过控制不同旋转轴211的转向，实现了物料的连续输送。另外，通过设置螺旋叶片212也有利于对物料进行进一步压缩，提高处理效率。
为了保证整个热解过程安全稳定地进行，反应釜体21内以及烟气管道23内设有压力变送器28。压力变送器28的设置有利于实现对反应釜体21内真空度及烟气管道23内压力的实时监测，保证热解过程安全稳定的进行。
为了提高自动化程度，还包括PLC控制器。
进一步的，阀门231为电动阀门，PLC控制器与电动阀门、温度变送器27、燃烧器24及压力变送器28电连接。温度变送器27实现对反应釜体21内温度的监测，并将监测结果以电信号的形式传送给PLC控制器，PLC控制器根据结果控制电动阀门的开度以及燃烧器24，实现对反应釜2内温度的调节；压力变送器28实现对反应釜体21内及烟气管道23内压力的监测，并将监测结果以电信号的形式传送给PLC控制器，PLC控制器根据结果控制真空泵及风机，实现对反应釜2内真空度及烟气管道23内压力的调节。
为了保证热解过程的连续性，反应釜2包括一级反应釜、二级反应釜及三级反应釜，一级反应釜与进料装置1相连，三级反应釜与出渣装置3相连。另外，为了提高各反应釜体21的密封性，反应釜2进料口端设置有前部封头，前部封头与反应釜体21通过前部法兰连接；反应釜2出料口端设有后部封头，后部封头与反应釜体21通过后部法兰连接。
为了保证反应釜体21的密封性，一级反应釜的出料口与二级反应釜的进料口相连，两者之间设有密封阀，二级反应釜的出料口与三级反应釜的进料口相连，两者之间设有密封阀。其中，密封阀包括刀闸阀25及球阀26。
进一步的，一级反应釜、二级反应釜、三级反应釜分别设有相互连通的油气管道。热解产生的可燃性油气通过油气管道排出进行回收利用，也可以作为燃烧器24的燃料回用。
本发明还提供了一种如上述任一项实施例所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜热解处理生活垃圾的方法，包括以下步骤：
生活垃圾经进料装置1依次进入3个串联的反应釜2，燃烧器24为反应釜2提供用于热解生活垃圾的热量，通过调整阀门231的开度，调节烟气管道23及加热夹套22内的气体流量，进而调整反应釜体21内的温度，使得生活垃圾进入与进料装置1相连的反应釜2内进行脱水，然后进入下一个反应釜2内进行干燥，最后进入与出渣装置3相连的反应釜2内进行热解。
Claims (10)
1.生活垃圾连续化多层热解反应釜，与进料装置(1)及出渣装置(3)相连，其特征在于：包括3个串联连接的反应釜(2)，所述反应釜(2)包括反应釜体(21)，以及套设于所述反应釜体(21)外的加热夹套(22)，所述加热夹套(22)通过烟气管道(23)串联，所述反应釜体(21)内设有温度变送器(27)，所述烟气管道(23)上设有阀门(231)，与所述出渣装置(3)相连接的所述反应釜(2)上设有燃烧器(24)，各个所述反应釜体(21)内的温度不同，与所述出渣装置(3)相连接的所述反应釜(2)的反应釜体(21)内的温度最高，与所述进料装置(1)相连接的所述反应釜(2)的反应釜体(21)内的温度最低。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜，其特征在于：所述加热夹套(22)内设有折流板(221)。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜，其特征在于：所述反应釜体(21)包括穿设于所述反应釜体(21)内的旋转轴(211)，以及套设于所述旋转轴(211)外的螺旋叶片(212)，所述旋转轴(211)的一端设有传动机(213)，各个所述旋转轴(211)的转速不同，与所述出渣装置(3)相连的所述反应釜(2)的旋转轴(211)的转速最小，与所述进料装置(1)相连接的所述反应釜(2)的旋转轴(211)的转速最大。
4.根据权利要求1所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜，其特征在于：所述反应釜体(21)内以及所述烟气管道(23)内设有压力变送器(28)。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜，其特征在于：还包括PLC控制器。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜，其特征在于：所述阀门(231)为电动阀门，所述PLC控制器与所述电动阀门、温度变送器(27)、燃烧器(24)及压力变送器(28)电连接。
7.根据权利要求1所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜，其特征在于：所述反应釜(2)包括一级反应釜、二级反应釜及三级反应釜，所述一级反应釜与所述进料装置(1)相连，所述三级反应釜与所述出渣装置(3)相连。
8.根据权利要求7所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜，其特征在于：所述一级反应釜的出料口与所述二级反应釜的进料口相连，两者之间设有密封阀，所述二级反应釜的出料口与所述三级反应釜的进料口相连，两者之间设有密封阀。
9.根据权利要求7所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜，其特征在于：所述一级反应釜、二级反应釜、三级反应釜分别设有相互连通的油气管道。
10.根据权利要求1-9任一项所述的生活垃圾连续化多层热解反应釜热解处理生活垃圾的方法，其特征在于：包括以下步骤：
生活垃圾经进料装置(1)依次进入3个串联的所述反应釜(2)，所述燃烧器(24)为所述反应釜(2)提供用于热解生活垃圾的热量，通过调整所述阀门(231)的开度，调节所述烟气管道(23)及加热夹套(22)内的气体流量，进而调整所述反应釜体(21)内的温度，使得所述生活垃圾进入与所述进料装置(1)相连的所述反应釜(2)内进行脱水，然后进入下一个所述反应釜(2)内进行干燥，最后进入与所述出渣装置(3)相连的所述反应釜(2)内进行热解。
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