CN111518578A - 一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺，涉及有机垃圾处理领域。该一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用系统，包括热解气化炉、回转窑、气体净化装置、粉碎装置和监控室以及一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺，包括有机垃圾预处理、热解处理、余热回收和废气净化。本发明对有机垃圾的处理高效，烟气排放完全达到国家标准。
Description
技术领域
本发明涉及有机垃圾处理领域，具体为一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺。
背景技术
有机垃圾是指日常生活垃圾中可分解的有机物质部分。有机垃圾包括食物残渣、菜根、菜叶，动物蹄、角、瓜皮、果屑、蛋壳、鱼鳞、毛发、植物枝干、树叶、杂草、动物尸体、牲畜粪便等
现有的有机垃圾的处理基本为直接燃烧的方式，直接燃烧的方式，存在燃烧燃烧不充分，灰分存在烧结在一起，不便处理，存在有机垃圾处理不彻底的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺，解决了现有有机垃圾处理直接燃烧处理不彻底的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用系统，包括热解气化炉、回转窑、气体净化装置、粉碎装置和监控室。
优选的，一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺，包括以下内容：
S1有机垃圾预处理
使用粉碎装置，将有机垃圾经过破碎处理，并通过传送装置送入热解气化炉处理；
S2热解处理
热解气化炉从上往下可分为干燥层、热解气化层、氧化层和还原层；
2.1干燥处理
物料送入至干燥层处，并使用从热解气化炉下方传导的热量进行干燥，干燥处理的温度为150～300℃，干燥层的产物为有机干物料和水蒸气，水蒸气随着下面的三个反应区的产热而析出，有机干物料落入热解气化层；
2.2热解处理
有机可燃干物料进入热解气化层后，将生物质加热，有机物干物料受热发生热解反应，挥发的物质主要为水蒸气、二氧化碳、甲烷、焦油以及其他烃类物质，并剩下炭渣，热解处理的温度控制在500～600℃；
2.3氧化处理
控制空气的进入量，使其氧化层发生不完全燃烧，并产生大量的热，氧化层的温度可达1000℃，主要的燃烧的反应式为：
C+O2＝CO2
2C+O2＝2CO；
2.4还原处理
进入的空气中的氧气在氧化层处耗尽，产生的物质在还原层进行还原反应，还原反应的过程中吸收热量，使得还原层的温度降至600～800℃，主要的产物为一氧化碳、二氧化碳和氢气，主要的反应的方程式为：
CO2+C＝2CO
C+H20＝CO+H2
C+2H2O＝CO2+2H2；
S3余热回收
将产生的气体通入回转窑中，进行充分燃烧，并利用燃烧生产的热水、蒸汽，提高经济效益；
S4废气处理
回转窑燃烧后产生的废气经过气体净化装置处理后排放，气体净化装置包括除臭塔和净化塔
4.1除臭
废气送入除臭塔，除臭塔的设计采取气相组分由下至上均态分布，液相组分分成同时喷淋，使得待处理的臭气在处理仓的每一层中都能与喷淋液完全均匀混合，从而使附着于美称处理仓中填料上的微生物都可以充分进行降解消化，达到脱臭；
4.2净化处理
除臭后的气体送入净化塔，净化塔分三层填料，第一层和第二层分别装满弹性球填料，第三层装满绳状填料，废气从下往上运动，水从上往下运动，废气通过弹性填料将其中的灰尘和有害物质吸附(可进一步除臭)，达到规定的排放标准，便可排放入大气中。
优选的，所述该处理过程可以通过监控室远程监控处理，正常现场操作只需2～3人。
优选的，所述净化处理步骤中还具有脱硫、脱酸、气相化学固化和干燥处理。
(三)有益效果
本发明提供了一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺。
具备以下有益效果：
1、本发明，热解气化焚烧过程是在严格控制各阶段的温度和空气量的条件下完成，烟气排放完全达到国家标准。
2、本发明，除首次点火，处理过程中无需添加任何辅助燃料，即可持续稳定运行。
3、本发明，使用热解工艺，对有机垃圾的利用最为彻底，同时可大大减少清灰工作量。
4、本发明，正常操作人员少，耗电低，接入的回转窑，能够回收利用余热，提高经济效益。
附图说明
图1为本发明的装置示意图；
图2为本发明的日处理20吨配置信息图；
图3为本发明的日处理20吨装置的检测数据图。
其中，1、热解气化炉；2、回转窑；3、气体净化装置；4、粉碎装置；5、监控室。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例提供一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用系统，包括热解气化炉1、回转窑2、气体净化装置3、粉碎装置4和监控室5。
一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺，包括以下内容：
S1有机垃圾预处理
使用粉碎装置4，将有机垃圾经过破碎处理，并通过传送装置送入热解气化炉1处理；
S2热解处理
热解气化炉1从上往下可分为干燥层、热解气化层、氧化层和还原层；
2.1干燥处理
物料送入至干燥层处，并使用从热解气化炉1下方传导的热量进行干燥，干燥处理的温度为150～300℃，干燥层的产物为有机干物料和水蒸气，水蒸气随着下面的三个反应区的产热而析出，有机干物料落入热解气化层；
2.2热解处理
有机可燃干物料进入热解气化层后，将生物质加热，有机物干物料受热发生热解反应，挥发的物质主要为水蒸气、二氧化碳、甲烷、焦油以及其他烃类物质，并剩下炭渣，热解处理的温度控制在500～600℃；
2.3氧化处理
控制空气的进入量，使其氧化层发生不完全燃烧，并产生大量的热，氧化层的温度可达1000℃，主要的燃烧的反应式为：
C+O2＝CO2
2C+O2＝2CO；
在氧化层均进行燃烧反应，并放出热量，也正是这部分反应产生的热量为干燥、热解和还原处理提供热源，产生的灰分落入下部的灰室中；
2.4还原处理
进入的空气中的氧气在氧化层处耗尽，产生的物质在还原层进行还原反应，还原反应的过程中吸收热量，使得还原层的温度降至600～800℃，主要的产物为一氧化碳、二氧化碳和氢气，主要的反应的方程式为：
CO2+C＝2CO
C+H20＝CO+H2
C+2H2O＝CO2+2H2；
在实际的操作过程中，上述的区域没有明显的边界，是相互渗透和交错的，所以在热解气化炉1的出口，排出的气体主要成分为一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其他烃类物质，以及水蒸气、少量灰分；
S3余热回收
将产生的气体通入回转窑2中，进行充分燃烧，并利用燃烧生产的热水、蒸汽，提高经济效益；
S4废气处理
回转窑2燃烧后产生的废气经过气体净化装置3处理后排放，气体净化装置3包括除臭塔和净化塔
4.1除臭
废气送入除臭塔，除臭塔的设计采取气相组分由下至上均态分布，液相组分分成同时喷淋，使得待处理的臭气在处理仓的每一层中都能与喷淋液完全均匀混合，从而使附着于美称处理仓中填料上的微生物都可以充分进行降解消化，达到脱臭；
4.2净化处理
除臭后的气体送入净化塔，净化塔分三层填料，第一层和第二层分别装满弹性球填料，第三层装满绳状填料，废气从下往上运动，水从上往下运动，废气通过弹性填料将其中的灰尘和有害物质吸附(可进一步除臭)，达到规定的排放标准，便可排放入大气中。
该处理过程可以通过监控室5远程监控处理，正常现场操作只需2～3人，净化处理步骤中还具有脱硫、脱酸、气相化学固化和干燥处理。
实施例二：
如图2-3所示，以图2的配置建设日处理为20吨的处理系统，通过对排出的气体检测，从图3得出，热解气化焚烧的烟气排放完全达到了国家标准，尤其对抑制二恶英的产生由显著效果，这是本处理系统和垃圾直接焚烧技术的最大区别。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用系统，其特征在于：包括热解气化炉(1)、回转窑(2)、气体净化装置(3)、粉碎装置(4)和监控室(5)。
2.根据权利要求1所述的一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺，其特征在于：包括以下内容：
S1有机垃圾预处理
使用粉碎装置(4)，将有机垃圾经过破碎处理，并通过传送装置送入热解气化炉(1)处理；
S2热解处理
热解气化炉(1)从上往下可分为干燥层、热解气化层、氧化层和还原层；
2.1干燥处理
物料送入至干燥层处，并使用从热解气化炉(1)下方传导的热量进行干燥，干燥处理的温度为150～300℃，干燥层的产物为有机干物料和水蒸气，水蒸气随着下面的三个反应区的产热而析出，有机干物料落入热解气化层；
2.2热解处理
有机可燃干物料进入热解气化层后，将生物质加热，有机物干物料受热发生热解反应，挥发的物质主要为水蒸气、二氧化碳、甲烷、焦油以及其他烃类物质，并剩下炭渣，热解处理的温度控制在500～600℃；
2.3氧化处理
控制空气的进入量，使其氧化层发生不完全燃烧，并产生大量的热，氧化层的温度可达1000℃，主要的燃烧的反应式为：
C+O2＝CO2
2C+O2＝2CO；
2.4还原处理
进入的空气中的氧气在氧化层处耗尽，产生的物质在还原层进行还原反应，还原反应的过程中吸收热量，使得还原层的温度降至600～800℃，主要的产物为一氧化碳、二氧化碳和氢气，主要的反应的方程式为：
CO2+C＝2CO
C+H20＝CO+H2
C+2H2O＝CO2+2H2；
S3余热回收
将产生的气体通入回转窑(2)中，进行充分燃烧，并利用燃烧生产的热水、蒸汽，提高经济效益；
S4废气处理
回转窑(2)燃烧后产生的废气经过气体净化装置(3)处理后排放，气体净化装置(3)包括除臭塔和净化塔
4.1除臭
废气送入除臭塔，除臭塔的设计采取气相组分由下至上均态分布，液相组分分成同时喷淋，使得待处理的臭气在处理仓的每一层中都能与喷淋液完全均匀混合，从而使附着于美称处理仓中填料上的微生物都可以充分进行降解消化，达到脱臭；
4.2净化处理
除臭后的气体送入净化塔，净化塔分三层填料，第一层和第二层分别装满弹性球填料，第三层装满绳状填料，废气从下往上运动，水从上往下运动，废气通过弹性填料将其中的灰尘和有害物质吸附(可进一步除臭)，达到规定的排放标准，便可排放入大气中。
3.根据权利要求2所述的一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺，其特征在于：所述该处理过程可以通过监控室(5)远程监控处理，正常现场操作只需2～3人。
4.根据权利要求2所述的一种工业有机污染物缺氧碳化无害处置资源化利用工艺，其特征在于：所述净化处理步骤中还具有脱硫、脱酸、气相化学固化和干燥处理。
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