CN112503531A - 一种可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统及其方法 - Google Patents

一种可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统及其方法,包括卸料间、合成气产生装置、醇基化学品合成装置和人工天然气产生装置;所述卸料间用于收集垃圾车卸载的垃圾,所述合成气产生装置的入口连接所述卸料间的出口并将垃圾作为原料制备合成气,所述醇基化学品合成装置的入口连接所述合成气产生装置的出口并通过合成气制备醇基化学品,所述人工天然气产生装置的入口连接所述醇基化学品合成装置的出口并通过醇基化学品制备人工天然气。本发明的有益效果是:在有效实现垃圾无害化、资源化利用的过程中,同时实现了多联产的目的,特别适用于垃圾处置领域。

Description

一种可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统及其方法
技术领域
本发明属于垃圾无害化、资源化技术领域,具体涉及一种可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统及其方法。
背景技术
垃圾焚烧处置是提升城镇生态环境质量、改善城市公共服务水平、促进经济社会可持续发展的重要内容,也是目前各发达国家垃圾资源化、无害化处置的主流技术。据估计,到2020年底全国城镇垃圾焚烧处理规模将超过 55万吨/日,垃圾焚烧处理率将超过50%。经过30年发展,我国垃圾焚烧处置技术已从能烧、烧好向清洁焚烧发展,成功实现了从模仿、改良到超越的过程。然而,新一代垃圾清洁利用技术将面临更高层次的挑战,提高垃圾资源化过程的清洁水平是抢占市场份额的战略制高点。
实现垃圾资源化过程的多联产技术是提高垃圾清洁水平的关键。相比垃圾焚烧技术,垃圾气化技术由于氧气需求量少,从而大幅度降低了二噁英低温合成所需氧元素,从而可以从源头上降低的二噁英的合成。这为提高垃圾资源化过程的清洁技术水平提供了可行性。其次,通过调控垃圾气化过程产生的合成气组分配比,可以制备出无水醇基产品,从而实现多联产。其次,气化合成气经过燃气轮机富氧燃烧之后,将大幅提高烟气二氧化碳组分浓度,这为烟气碳捕集技术提供了可能。最后,垃圾预处理过程产生的渗滤液可通过发酵制备富甲烷气体,而其中的二氧化碳组分可通过气化灰渣制备的低温碳捕集材料进行捕集分离,从而可以制备成人工天然气。综上所述,基于垃圾气化技术可实现多联产,这为提升垃圾资源化、无害化处置技术的竞争力提供了大力支持。因此,如何基于垃圾气化技术来实现多联产目的,是进一步推动垃圾无害化、资源化处置技术发展的关键。然而,目前国内外尚缺乏相应的专利技术。
发明内容
综上所述,为实现垃圾资源化过程的多联产技术,本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统及其方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,包括卸料间、合成气产生装置、醇基化学品合成装置和人工天然气产生装置;所述卸料间用于收集垃圾车卸载的垃圾,所述合成气产生装置的入口连接所述卸料间的出口并将垃圾作为原料制备合成气,所述醇基化学品合成装置的入口连接所述合成气产生装置的出口并通过合成气制备醇基化学品,所述人工天然气产生装置的入口连接所述醇基化学品合成装置的出口并通过醇基化学品制备人工天然气。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
根据权利要求1所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,其特征在于,所述合成气产生装置包括物料输送机、破碎挤水机、干燥筛分机、气化炉、过滤器、重整催化床、高温换热器、中温换热器、低温换热器和洗涤塔;所述卸料间设有垃圾坑;所述垃圾坑的第一出口连接所述物料输送机的入口,第二出口连接渗滤液储蓄池的第一入口;
所述物料输送机的第一出口连接分拣系统,第二出口连接所述破碎挤水机的入口;
所述破碎挤水机的第一出口连接所述干燥筛分机的第一入口,第二出口连接所述渗滤液储蓄池的第二入口;
所述干燥筛分机第一出口连接所述气化炉的第一入口,第二出口连接气化炉床料室的第一入口;
所述气化炉的第二入口连接脱硫脱氯剂供应源,第三入口连接所述气化炉床料室的出口;所述气化炉的第一出口连接所述过滤器的入口,第二出口连接灰渣室的入口;
所述过滤器的第一出口连接所述重整催化床的第一入口,第二出口连接所述灰渣室的入口;
所述重整催化床的第二入口连接重整催化剂供应源;所述重整催化床的出口连接所述高温换热器的第一入口;
所述高温换热器的第二入口连接富氧鼓风机;所述高温换热器的第一出口连接所述中温换热器的第一入口,第二出口连接第一燃气轮机的入口,第三出口连接所述气化炉的第四入口;
所述中温换热器的第二入口连接第一水泵;所述中温换热器的第一出口连接所述低温换热器的第一入口,第二出口连接所述气化炉的第五入口,第三出口连接所述重整催化床的第三入口;
所述低温换热器的第二入口连接气化炉循环烟气泵的出口;所述低温换热器的第一出口连接所述洗涤塔的入口,第二出口连接所述干燥筛分机的第二入口;
所述洗涤塔的第一出口连接回收水模块,第二出口所述第一燃气轮机的入口,第三出口连接所述醇基化学品的入口;所述第一燃气轮机的出口连接 SCR的入口,所述SCR的出口连接第一气液分离器的入口;所述一气液分离器的第一出口连接第一分离水模块,第二出口连接碳捕集模块,第三出口连接碳分循环烟气泵的入口,第四出口连接所述气化炉循环烟气泵的入口。
进一步,所述渗滤液储蓄池的第三入口连接厨余垃圾供应源。
进一步,所述渗滤液储蓄池的出口连接发酵池的入口,所述发酵池的第一出口连接所述沼渣室的入口,所述沼渣室的出口连接所述气化炉床料室的第二入口。
进一步,所述灰渣室的出口连接脱硅反应器的第一入口;所述脱硅反应器的第二入口连接所述碱液泵的出口,其出口连接过滤反应器的入口;所述过滤反应器的第一出口连接滤渣室的入口,所述滤渣室的出口连接所述气化炉床料室的第三入口。
进一步,所述醇基化学品合成装置包括组分调整模块、蒸汽透平模块、压缩模块、醇催化合成器、醇合成气换热器、第二气液分离器、闪蒸反应器、粗馏反应器、精馏反应器和分子筛反应器;所述组分调整模块的入口连接所述洗涤塔的第三出口,其出口连接所述蒸汽透平模块的第一入口;
所述蒸汽透平模块的出口连接所述压缩模块的入口;所述压缩模块的出口连接所述醇催化合成器的第一入口;
所述醇催化合成器的第二入口连接醇合成催化剂供应源,出口连接所述醇合成气换热器的第一入口;
所述醇合成气换热器的第二入口连接第二水泵的出口,第一出口连接所述蒸汽透平模块的第二入口,第二出口连接所述第二气液分离器的入口;所述第二气液分离器的第一出口连接所述闪蒸反应器的入口;
所述闪蒸反应器的出口连接所述粗馏反应器的入口,所述粗馏反应器的出口连接所述粗馏反应器的入口,所述粗馏反应器的出口连接所述精馏反应器的入口,所述精馏反应器的出口连接所述分子筛反应器的入口,所述分子筛反应器的出口连接所述工天然气产生装置的入口。
进一步,所述第二气液分离器的第二出口连接所述第二分离水模块。
进一步,所述人工天然气产生装置包括浸渍反应器、第一干燥反应器和碳吸附反应器;所述浸渍反应器的第一入口连接所述分子筛反应器的出口,第二入口连接第一干燥反应器的出口,第三入口连接有机胺供应源;所述第一干燥反应器的入口连接碳分反应器的出口;所述碳分反应器的第一入口连接所述过滤反应器的第二出口,第二入口连接所述碳分循环烟气泵的出口;
所述浸渍反应器的出口连接所述第一干燥反应器的入口,所述第一干燥反应器的出口连接所述碳吸附反应器的第一入口;所述碳吸附反应器的第二入口连接所述发酵池的第二出口。
进一步,所述碳吸附反应器的出口分别连接加气站和第二燃气轮机。
上述可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置的方法,包括如下步骤:
步骤一,垃圾车在卸料间将垃圾倾倒进入垃圾坑静置,静置期间产生的渗滤液流入渗滤液储蓄池,静置之后的垃圾将由物料输送机输送至破碎挤水机,输送的过程中可通过分拣系统对垃圾进行分拣分类并回收;垃圾在破碎挤水中产生的渗滤液进入渗滤液储蓄池;
垃圾在干燥筛分机筛分下来的细颗粒物进入气化炉床料室,干燥筛分机的热量由来自低温换热器的气化炉循环烟气实现干燥;
垃圾在气化炉内发生气化反应生成合成气,气化介质包括来自高温换热器的富氧、来自中温换热器的水蒸气、来自干燥筛分机的富二氧化碳烟气,床料来自于存储于气化炉床料室由干燥筛分机筛分下来的小颗粒垃圾、来自于沼渣室的沼渣及来自于滤渣室的滤渣组成;气化炉同时需要加入脱硫脱氯剂,垃圾经过气化之后产生的灰渣将进入灰渣室;
合成气进入过滤器后分离下来的飞灰将进入灰渣室;经过滤器后的合成气进入重整催化床,在重整催化剂的作用下发生重整反应,并生成高热值合成气;
合成气依次进入高温换热器、中温换热器及低温换热器,实现高热值合成气余热的梯级利用;在余热的利用过程中,高温换热器利用余热加热来自于富氧鼓风机的富氧组分,加热之后的富氧一部分进入气化炉,另一部分进入第一燃气轮机用于燃烧发电;中温换热器利用余热加热来自于第一水泵的液态水,第一水泵的液态水经中温换热器换热之后产生的水蒸气,一部分进入气化炉,另一部分进入重整催化床;低温换热器利用余热加热来自气化炉循环烟气泵的烟气,被加热之后的烟气先作为热源加热干燥筛分机内的垃圾,再作为气化介质进入气化炉;
合成气进入洗涤塔进行脱酸处理,洗涤塔产生的废水进入回收水模块进行回收;经过脱酸之后的合成气,大部分进入第一燃气轮机进行燃烧放热,小部分则进入组分调整模块用于合成醇基化学品;进入第一燃气轮机的合成气与富氧进行燃烧放热后进入SCR反应器,再进入第一气液分离器使烟气中的水蒸气冷凝并进入第一分离水模块;经过第一燃气轮机燃烧之后的烟气进入碳捕集模块,通过碳捕集模块得到的高纯二氧化碳;
步骤二,合成醇基化学品:合成气经过洗涤塔之后,其一部分在组分调整模块进行组分调整以用于合成醇基化学品;经过调整之后的合成气,进入蒸汽透平模块和压缩模块进行压缩;
调整压缩后的合成气进入醇催化合成反应器并在醇催化剂的作用下发生醇合成反应,生成醇基产品和醇基合成气;醇基合成气所携带的余量通过醇合成气换热器传递给来自第二水泵的液态水并生成水蒸气,水蒸气循环进入蒸汽透平模块用于压缩调整之后的合成气;随后醇基合成气在第二气液分离器中进行泄压,泄压期间产生的液态水进入第二分离水模块;
经过第二气液分离器分离之后的醇基合成气依次进入闪蒸反应器、粗馏反应器、精馏反应器及分子筛反应器生成醇基化学品;生成的醇基化学品部分进入浸渍反应器,用于生产低温吸附剂;
步骤三,灰渣室内存放了来自于气化炉及过滤器的灰渣,随后进入脱硅反应器,从而与来自于碱液泵的碱液进行脱硅反应;
脱硅反应后的灰渣进入过滤反应器形成滤渣和滤液,滤渣进入滤渣室,滤液进入碳分离器,其中碳分离器所需二氧化碳来源于碳分循环烟气泵;
经碳分离器的滤液进入第二干燥反应器,然后进入浸渍反应器,期间硅凝胶材料与有机胺和醇基化学品进行浸渍反应,然后进入第一干燥反应器进行干燥,生成低温碳吸附材料;碳吸附材料可以作为吸附剂用于吸附发酵池产生的沼气中的二氧化碳,沼气来源于渗滤液储蓄池中厨余垃圾、渗滤液的发酵;通过将沼气中的二氧化碳吸附后制备得到人工天然气。
本发明的有益效果是:在有效实现垃圾无害化、资源化利用的过程中,同时实现了多联产的目的,特别适用于垃圾处置领域。
附图说明
图1为本发明的连接框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,一种可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,包括卸料间、合成气产生装置、醇基化学品合成装置和人工天然气产生装置。所述卸料间用于收集垃圾车卸载的垃圾,所述合成气产生装置的入口连接所述卸料间的出口并将垃圾作为原料制备合成气,所述醇基化学品合成装置的入口连接所述合成气产生装置的出口并通过合成气制备醇基化学品,所述人工天然气产生装置的入口连接所述醇基化学品合成装置的出口并通过醇基化学品制备人工天然气。
所述合成气产生装置包括物料输送机、破碎挤水机、干燥筛分机、气化炉、过滤器、重整催化床、高温换热器、中温换热器、低温换热器和洗涤塔。所述卸料间设有垃圾坑。所述垃圾坑的第一出口连接所述物料输送机的入口,第二出口连接渗滤液储蓄池的第一入口。所述物料输送机的第一出口连接分拣系统,第二出口连接所述破碎挤水机的入口。所述破碎挤水机的第一出口连接所述干燥筛分机的第一入口,第二出口连接所述渗滤液储蓄池的第二入口,所述渗滤液储蓄池的第三入口连接厨余垃圾供应源。所述渗滤液储蓄池的出口连接发酵池的入口,所述发酵池的第一出口连接所述沼渣室的入口,所述沼渣室的出口连接所述气化炉床料室的第二入口。所述干燥筛分机第一出口连接所述气化炉的第一入口,第二出口连接气化炉床料室的第一入口。所述气化炉的第二入口连接脱硫脱氯剂供应源,第三入口连接所述气化炉床料室的出口。所述气化炉的第一出口连接所述过滤器的入口,第二出口连接灰渣室的入口。所述过滤器的第一出口连接所述重整催化床的第一入口,第二出口连接所述灰渣室的入口。所述灰渣室的出口连接脱硅反应器的第一入口。所述脱硅反应器的第二入口连接所述碱液泵的出口,其出口连接过滤反应器的入口。所述过滤反应器的第一出口连接滤渣室的入口,所述滤渣室的出口连接所述气化炉床料室的第三入口。所述重整催化床的第二入口连接重整催化剂供应源。所述重整催化床的出口连接所述高温换热器的第一入口。所述高温换热器的第二入口连接富氧鼓风机。所述高温换热器的第一出口连接所述中温换热器的第一入口,第二出口连接第一燃气轮机的入口,第三出口连接所述气化炉的第四入口。所述中温换热器的第二入口连接第一水泵。所述中温换热器的第一出口连接所述低温换热器的第一入口,第二出口连接所述气化炉的第五入口,第三出口连接所述重整催化床的第三入口。所述低温换热器的第二入口连接气化炉循环烟气泵的出口。所述低温换热器的第一出口连接所述洗涤塔的入口,第二出口连接所述干燥筛分机的第二入口。所述洗涤塔的第一出口连接回收水模块,第二出口所述第一燃气轮机的入口,第三出口连接所述醇基化学品的入口。所述第一燃气轮机的出口连接 SCR的入口,所述SCR的出口连接第一气液分离器的入口。所述一气液分离器的第一出口连接第一分离水模块,第二出口连接碳捕集模块,第三出口连接碳分循环烟气泵的入口,第四出口连接所述气化炉循环烟气泵的入口。
所述醇基化学品合成装置包括组分调整模块、蒸汽透平模块、压缩模块、醇催化合成器、醇合成气换热器、第二气液分离器、闪蒸反应器、粗馏反应器、精馏反应器和分子筛反应器。所述组分调整模块的入口连接所述洗涤塔的第三出口,其出口连接所述蒸汽透平模块的第一入口。所述蒸汽透平模块的出口连接所述压缩模块的入口。所述压缩模块的出口连接所述醇催化合成器的第一入口。所述醇催化合成器的第二入口连接醇合成催化剂供应源,出口连接所述醇合成气换热器的第一入口。所述醇合成气换热器的第二入口连接第二水泵的出口,第一出口连接所述蒸汽透平模块的第二入口,第二出口连接所述第二气液分离器的入口。所述第二气液分离器的第一出口连接所述闪蒸反应器的入口,第二出口连接所述第二分离水模块。所述闪蒸反应器的出口连接所述粗馏反应器的入口,所述粗馏反应器的出口连接所述粗馏反应器的入口,所述粗馏反应器的出口连接所述精馏反应器的入口,所述精馏反应器的出口连接所述分子筛反应器的入口,所述分子筛反应器的出口连接所述工天然气产生装置的入口。
所述人工天然气产生装置包括浸渍反应器、第一干燥反应器和碳吸附反应器。所述浸渍反应器的第一入口连接所述分子筛反应器的出口,第二入口连接第一干燥反应器的出口,第三入口连接有机胺供应源。所述第一干燥反应器的入口连接碳分反应器的出口。所述碳分反应器的第一入口连接所述过滤反应器的第二出口,第二入口连接所述碳分循环烟气泵的出口。所述浸渍反应器的出口连接所述第一干燥反应器的入口,所述第一干燥反应器的出口连接所述碳吸附反应器的第一入口。所述碳吸附反应器的第二入口连接所述发酵池的第二出口。所述碳吸附反应器的出口分别连接加气站和第二燃气轮机。
上述可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置的方法,包括如下步骤:
步骤一,碳捕集+合成气+电力输送:
垃圾车在卸料间将垃圾倾倒进入垃圾坑静置,静置期间产生的渗滤液流入渗滤液储蓄池,静置之后的垃圾将由物料输送机输送至破碎挤水机,输送的过程中可通过分拣系统对垃圾进行分拣分类并回收。垃圾在破碎挤水中经破碎、挤水处置后满足干燥筛分机对粒径及含水量的进料要求,其产生的渗滤液进入渗滤液储蓄池。
垃圾在干燥筛分机筛分下来的细颗粒物进入气化炉床料室,而干燥筛分机的热量由来自低温换热器的气化炉循环烟气实现干燥,经过筛分、干燥之后的小颗粒垃圾粒径及含水量需要满足气化炉的入炉要求。
垃圾在气化炉内发生气化反应生成合成气,气化介质包括来自高温换热器的富氧、来自中温换热器的水蒸气、来自干燥筛分机的富二氧化碳烟气,床料来自于存储于气化炉床料室由干燥筛分机筛分下来的小颗粒垃圾、来自于沼渣室的沼渣及来自于滤渣室的滤渣组成。为了降低烟气硫化物及氯化物的含量,气化炉同时需要加入脱硫脱氯剂,垃圾经过气化之后产生的灰渣将进入灰渣室。
合成气进入过滤器后有效降低飞灰含量,分离下来的飞灰将进入灰渣室。经过滤器后的合成气进入重整催化床,在重整催化剂的作用下发生重整反应,并生成高热值合成气,该高热值合成气满足第一燃气轮机所需的燃气组分要求。
合成气依次进入高温换热器、中温换热器及低温换热器,实现高热值合成气余热的梯级利用。在余热的利用过程中,高温换热器利用余热加热来自于富氧鼓风机的富氧组分,加热之后的富氧一部分进入气化炉,另一部分进入第一燃气轮机用于燃烧发电。中温换热器利用余热加热来自于第一水泵的液态水,第一水泵的液态水经中温换热器换热之后产生的水蒸气,一部分进入气化炉,另一部分进入重整催化床。低温换热器利用余热加热来自气化炉循环烟气泵的烟气,被加热之后的烟气先作为热源加热干燥筛分机内的垃圾,再作为气化介质进入气化炉。
合成气进入洗涤塔进行脱酸处理,洗涤塔产生的废水进入回收水模块进行回收。经过脱酸之后的合成气,大部分进入第一燃气轮机进行燃烧放热,小部分则进入组分调整模块用于合成醇基化学品。进入第一燃气轮机的合成气与富氧进行燃烧放热后进入SCR反应器,从而降低烟气的氮氧化物组分浓度,再进入第一气液分离器使烟气中的水蒸气冷凝并进入第一分离水模块。由于第一燃气轮机采用富氧作为氧化介质、气化炉也采用了富氧作为气化介质,同时烟气进行了循环利用,因此经过第一燃气轮机燃烧之后的烟气中二氧化碳组分含量极高,因此可进一步进入碳捕集模块,通过碳捕集模块得到的高纯二氧化碳,可以用于泡沫驱油、地质封存等。除此之外,小部分烟气经碳分循环烟气泵进入碳分反应器。
步骤二,合成醇基化学品:
合成气经过洗涤塔之后,其一部分在组分调整模块进行组分调整以用于合成醇基化学品。在组分调整的过程中可根据合成气的初始组分浓度及醇催化合成反应器的要求,通过增、减单组分浓度实现调整,直至满足合成醇基化学品的要求。经过调整之后的合成气,进入蒸汽透平模块和压缩模块,从而实现对合成气进行压缩。
调整压缩后的合成气进入醇催化合成反应器并在醇催化剂的作用下发生醇合成反应,生成醇基产品和醇基合成气。醇基合成气所携带的余量通过醇合成气换热器传递给来自第二水泵的液态水并生成水蒸气,水蒸气循环进入蒸汽透平模块用于压缩调整之后的合成气。随后醇基合成气在第二气液分离器中进行泄压,在此期间产生的液态水进入第二分离水模块。
经过第二气液分离器分离之后的醇基合成气依次进入闪蒸反应器、粗馏反应器、精馏反应器及分子筛反应器,从而生成醇基化学品。生成的醇基化学品,可根据需要部分用于市售无水醇基化学品,部分则进入浸渍反应器,用于生产低温吸附剂。
步骤三,低温吸附剂+人工天然气:
灰渣室内存放了来自于气化炉及过滤器的灰渣,随后进入脱硅反应器,从而与来自于碱液泵的碱液进行脱硅反应。
脱硅反应后的灰渣进入过滤反应器形成滤渣和滤液,滤渣进入滤渣室,滤液进入碳分离器,其中碳分离器所需二氧化碳来源于碳分循环烟气泵。
经碳分离器的滤液进入第二干燥反应器,然后进入浸渍反应器,期间硅凝胶材料与有机胺和醇基化学品进行浸渍反应,然后进入第一干燥反应器进行干燥,生成低温碳吸附材料。根据需要,碳吸附材料可用于市售低温碳吸附材料,也可以作为吸附剂用于发酵池产生的沼气中二氧化碳的碳吸附材料,沼气来源于渗滤液储蓄池中厨余垃圾、渗滤液的发酵。通过将沼气中的二氧化碳吸附后制备得到人工天然气,其即可用于第二燃气轮机进行燃烧发电,也可以进入加气站进行市售创收。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,其特征在于,包括卸料间、合成气产生装置、醇基化学品合成装置和人工天然气产生装置;所述卸料间用于收集垃圾车卸载的垃圾,所述合成气产生装置的入口连接所述卸料间的出口并将垃圾作为原料制备合成气,所述醇基化学品合成装置的入口连接所述合成气产生装置的出口并通过合成气制备醇基化学品,所述人工天然气产生装置的入口连接所述醇基化学品合成装置的出口并通过醇基化学品制备人工天然气。
2.根据权利要求1所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,其特征在于,所述合成气产生装置包括物料输送机、破碎挤水机、干燥筛分机、气化炉、过滤器、重整催化床、高温换热器、中温换热器、低温换热器和洗涤塔;所述卸料间设有垃圾坑;所述垃圾坑的第一出口连接所述物料输送机的入口,第二出口连接渗滤液储蓄池的第一入口;
所述物料输送机的第一出口连接分拣系统,第二出口连接所述破碎挤水机的入口;
所述破碎挤水机的第一出口连接所述干燥筛分机的第一入口,第二出口连接所述渗滤液储蓄池的第二入口;
所述干燥筛分机第一出口连接所述气化炉的第一入口,第二出口连接气化炉床料室的第一入口;
所述气化炉的第二入口连接脱硫脱氯剂供应源,第三入口连接所述气化炉床料室的出口;所述气化炉的第一出口连接所述过滤器的入口,第二出口连接灰渣室的入口;
所述过滤器的第一出口连接所述重整催化床的第一入口,第二出口连接所述灰渣室的入口;
所述重整催化床的第二入口连接重整催化剂供应源;所述重整催化床的出口连接所述高温换热器的第一入口;
所述高温换热器的第二入口连接富氧鼓风机;所述高温换热器的第一出口连接所述中温换热器的第一入口,第二出口连接第一燃气轮机的入口,第三出口连接所述气化炉的第四入口;
所述中温换热器的第二入口连接第一水泵;所述中温换热器的第一出口连接所述低温换热器的第一入口,第二出口连接所述气化炉的第五入口,第三出口连接所述重整催化床的第三入口;
所述低温换热器的第二入口连接气化炉循环烟气泵的出口;所述低温换热器的第一出口连接所述洗涤塔的入口,第二出口连接所述干燥筛分机的第二入口;
所述洗涤塔的第一出口连接回收水模块,第二出口所述第一燃气轮机的入口,第三出口连接所述醇基化学品的入口;所述第一燃气轮机的出口连接SCR的入口,所述SCR的出口连接第一气液分离器的入口;所述一气液分离器的第一出口连接第一分离水模块,第二出口连接碳捕集模块,第三出口连接碳分循环烟气泵的入口,第四出口连接所述气化炉循环烟气泵的入口。
3.根据权利要求2所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,其特征在于,所述渗滤液储蓄池的第三入口连接厨余垃圾供应源。
4.根据权利要求3所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,其特征在于,所述渗滤液储蓄池的出口连接发酵池的入口,所述发酵池的第一出口连接所述沼渣室的入口,所述沼渣室的出口连接所述气化炉床料室的第二入口。
5.根据权利要求4所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,其特征在于,所述灰渣室的出口连接脱硅反应器的第一入口;所述脱硅反应器的第二入口连接所述碱液泵的出口,其出口连接过滤反应器的入口;所述过滤反应器的第一出口连接滤渣室的入口,所述滤渣室的出口连接所述气化炉床料室的第三入口。
6.根据权利要求5所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,其特征在于,所述醇基化学品合成装置包括组分调整模块、蒸汽透平模块、压缩模块、醇催化合成器、醇合成气换热器、第二气液分离器、闪蒸反应器、粗馏反应器、精馏反应器和分子筛反应器;所述组分调整模块的入口连接所述洗涤塔的第三出口,其出口连接所述蒸汽透平模块的第一入口;
所述蒸汽透平模块的出口连接所述压缩模块的入口;所述压缩模块的出口连接所述醇催化合成器的第一入口;
所述醇催化合成器的第二入口连接醇合成催化剂供应源,出口连接所述醇合成气换热器的第一入口;
所述醇合成气换热器的第二入口连接第二水泵的出口,第一出口连接所述蒸汽透平模块的第二入口,第二出口连接所述第二气液分离器的入口;所述第二气液分离器的第一出口连接所述闪蒸反应器的入口;
所述闪蒸反应器的出口连接所述粗馏反应器的入口,所述粗馏反应器的出口连接所述粗馏反应器的入口,所述粗馏反应器的出口连接所述精馏反应器的入口,所述精馏反应器的出口连接所述分子筛反应器的入口,所述分子筛反应器的出口连接所述工天然气产生装置的入口。
7.根据权利要求6所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,其特征在于,所述第二气液分离器的第二出口连接所述第二分离水模块。
8.根据权利要求7所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置系统,其特征在于,所述人工天然气产生装置包括浸渍反应器、第一干燥反应器和碳吸附反应器;所述浸渍反应器的第一入口连接所述分子筛反应器的出口,第二入口连接第一干燥反应器的出口,第三入口连接有机胺供应源;所述第一干燥反应器的入口连接碳分反应器的出口;所述碳分反应器的第一入口连接所述过滤反应器的第二出口,第二入口连接所述碳分循环烟气泵的出口;
所述浸渍反应器的出口连接所述第一干燥反应器的入口,所述第一干燥反应器的出口连接所述碳吸附反应器的第一入口;所述碳吸附反应器的第二入口连接所述发酵池的第二出口。
9.根据权利要求8所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置的方法,其特征在于,所述碳吸附反应器的出口分别连接加气站和第二燃气轮机。
10.根据权利要求9所述的可实现多联产的垃圾无害化、资源化处置的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一,垃圾车在卸料间将垃圾倾倒进入垃圾坑静置,静置期间产生的渗滤液流入渗滤液储蓄池,静置之后的垃圾将由物料输送机输送至破碎挤水机,输送的过程中可通过分拣系统对垃圾进行分拣分类并回收;垃圾在破碎挤水中产生的渗滤液进入渗滤液储蓄池;
垃圾在干燥筛分机筛分下来的细颗粒物进入气化炉床料室,干燥筛分机的热量由来自低温换热器的气化炉循环烟气实现干燥;
垃圾在气化炉内发生气化反应生成合成气,气化介质包括来自高温换热器的富氧、来自中温换热器的水蒸气、来自干燥筛分机的富二氧化碳烟气,床料来自于存储于气化炉床料室由干燥筛分机筛分下来的小颗粒垃圾、来自于沼渣室的沼渣及来自于滤渣室的滤渣组成;气化炉同时需要加入脱硫脱氯剂,垃圾经过气化之后产生的灰渣将进入灰渣室;
合成气进入过滤器后分离下来的飞灰将进入灰渣室;经过滤器后的合成气进入重整催化床,在重整催化剂的作用下发生重整反应,并生成高热值合成气;
合成气依次进入高温换热器、中温换热器及低温换热器,实现高热值合成气余热的梯级利用;在余热的利用过程中,高温换热器利用余热加热来自于富氧鼓风机的富氧组分,加热之后的富氧一部分进入气化炉,另一部分进入第一燃气轮机用于燃烧发电;中温换热器利用余热加热来自于第一水泵的液态水,第一水泵的液态水经中温换热器换热之后产生的水蒸气,一部分进入气化炉,另一部分进入重整催化床;低温换热器利用余热加热来自气化炉循环烟气泵的烟气,被加热之后的烟气先作为热源加热干燥筛分机内的垃圾,再作为气化介质进入气化炉;
合成气进入洗涤塔进行脱酸处理,洗涤塔产生的废水进入回收水模块进行回收;经过脱酸之后的合成气,大部分进入第一燃气轮机进行燃烧放热,小部分则进入组分调整模块用于合成醇基化学品;进入第一燃气轮机的合成气与富氧进行燃烧放热后进入SCR反应器,再进入第一气液分离器使烟气中的水蒸气冷凝并进入第一分离水模块;经过第一燃气轮机燃烧之后的烟气进入碳捕集模块,通过碳捕集模块得到的高纯二氧化碳;
步骤二,合成醇基化学品:合成气经过洗涤塔之后,其一部分在组分调整模块进行组分调整以用于合成醇基化学品;经过调整之后的合成气,进入蒸汽透平模块和压缩模块进行压缩;
调整压缩后的合成气进入醇催化合成反应器并在醇催化剂的作用下发生醇合成反应,生成醇基产品和醇基合成气;醇基合成气所携带的余量通过醇合成气换热器传递给来自第二水泵的液态水并生成水蒸气,水蒸气循环进入蒸汽透平模块用于压缩调整之后的合成气;随后醇基合成气在第二气液分离器中进行泄压,泄压期间产生的液态水进入第二分离水模块;
经过第二气液分离器分离之后的醇基合成气依次进入闪蒸反应器、粗馏反应器、精馏反应器及分子筛反应器生成醇基化学品;生成的醇基化学品部分进入浸渍反应器,用于生产低温吸附剂;
步骤三,灰渣室内存放了来自于气化炉及过滤器的灰渣,随后进入脱硅反应器,从而与来自于碱液泵的碱液进行脱硅反应;
脱硅反应后的灰渣进入过滤反应器形成滤渣和滤液,滤渣进入滤渣室,滤液进入碳分离器,其中碳分离器所需二氧化碳来源于碳分循环烟气泵;
经碳分离器的滤液进入第二干燥反应器,然后进入浸渍反应器,期间硅凝胶材料与有机胺和醇基化学品进行浸渍反应,然后进入第一干燥反应器进行干燥,生成低温碳吸附材料;碳吸附材料可以作为吸附剂用于吸附发酵池产生的沼气中的二氧化碳,沼气来源于渗滤液储蓄池中厨余垃圾、渗滤液的发酵;通过将沼气中的二氧化碳吸附后制备得到人工天然气。
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