CN113172079A - 一种城乡有机固废快速热处理装置及应用 - Google Patents
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Abstract
一种城乡有机固废快速热处理装置，由螺旋输送机、调节仓、热解反应器、转动底座、减压阀、焦油催化裂解填料、烟气净化装置、燃烧器组成。用连续加入有机固废，经原料调节后进入热解反应器，通过热解和焦油裂解产生的可燃气加热，实现能源的循环利用，将有机固废高效的减量化、无害化和资源化，能够有效解决有机固废对环境的污染。本发明的优点是：该处理技术具有工艺简单，易于操作，无人值守，有机固废无害化、减量化和资源化速度快、效果好，产生的废气经处理后达标排放，无二噁英产生等特点，整个处理过程对环境无二次污染，具有显著的经济、社会和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及有机固废热处理技术，特别是一种城乡有机固废快速热处理装置及应用。
背景技术
有机固废是人类生活过程中产生的难以利用的物质，主要包括秸秆、厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸、包装盒、塑料制品、木制品等。虽然我们已建立了一系列就地利用的方法和垃圾分类，然而对于偏远乡村，还存在着一系列制约因素，此外有机物运输距离长，导致费用高且在运输过程中跑冒滴漏等问题导致污染环境，同时也造成了严重的财政负担。
目前已有的有机固废处理处置方法包括填埋、焚烧等方法。填埋占用土地资源；因生活垃圾中含水率较高，焚烧过程不稳定安全隐患高。为了解决有机固废运输距离长、处理成本高、污染重、需要大量人工筛分等问题，本发明开发设计了一种就地热解处理装置，该装置利用有机固废热值高的特征，利用热解技术将有机物分解为可燃气，同时利用高效催化剂对焦油进行分解，使其能源自循环，实现有机固废的转化与分解，具有快速、高效等特点，从而实现了有机固废的无害化、减量化和资源化。
发明内容
本发明目的在于针对上述存在问题，提供一种城乡有机固废快速热处理装置及应用方法，与现有技术相比，该处理技术方法简单、易于操作、节省占地面积、不结焦结渣、降解过程中无二次污染，可有效提高装置的处理效率、节约能源消耗、降低处理成本。
本发明的技术方案：
一种城乡有机固废快速热处理装置，由螺旋输送机、调节仓、热解反应器、转动底座、减压阀、焦油催化裂解填料、烟气净化装置、燃烧器组成。有机固废由进料口进入螺旋输送机，经挤压输送至调节仓，调节仓与热解反应器相连，利用连续进料的推动力将调节仓内的物料挤压进入热解反应器中，热解反应器为滚筒式，通过转动底座带动反应器转动；热解气与热解灰渣通过热解反应器末端排出，热解气通过顶部的排气管道经固定床焦油催化裂解填料分解后，经净化装置净化进入燃烧器，为热解反应器提供热源；灰渣则通过反应器末端的排渣口排出系统。在排气管道入口处设有减压阀，使反应系统内形成微正压，隔绝外部空气进入系统。
一种城乡有机固废快速热处理装置的应用，采用连续式加入有机固废，利用螺旋输送的压实作用在调节仓内阻断空气进入热解反应器内，保证热解过程高效、稳定、连续，焦油经催化裂解系统分解，由此实现有机固废高效的减量化、无害化和资源化，有效去除有机固废对环境的污染，步骤如下：
1）利用螺旋传送装置将有机固废压实的同时送入调节仓，通过挤压作用，调节仓中的物料连续缓慢进入热解反应器；
2）启动热解反应器，热解反应器为滚筒式，控制转速为5-10rpm，控制热解温度450-600℃；
3）在转动作用下，物料在热解反应器中在热解的同时逐步向出口移动,停留时间20-60min；
4）热解产生的可燃气和焦油经反应器上部聚集并形成微正压，进入排气管道，加压阀打开；
5）在微正压作用下，含有焦油的可燃气通过焦油催化裂解填料，将焦油进行催化裂解，进入焦油裂解前的气体温度为450-600℃，经反应后的混合气体温度为350-450℃；
6）混合气体经气体净化装置去除污染物并干燥后进入燃烧器，燃烧产生的热能用于维持热解系统所需的能量；
7）产生的灰渣经系统末端连续排出。
所述有机固废为秸秆、园林绿化垃圾、厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸、包装盒、塑料制品、木制品等一种或多种。
所述反应结束后产生的灰分，其热灼减率低于3%。
所述的灰分为生物炭，可用于土壤改良。
本发明的优点和有益效果是：
该反应工艺技术具有操作简便、流程简单、自动化程度高，占地面积小等优点，通过能源循环利用能够有效降低能源消耗，同时有机固废资源化效率超过90%；本技术的应用能够有效降低有机固废对环境的污染，同时也降低当前有机固废的处置费用，其环境、社会和经济效益显著。
附图说明
图1为集成一体化有机垃圾热解气化燃烧反应装置正视结构示意图。
图中：1.螺旋输送机 2.有机垃圾进料口 3.调节仓 4.热解反应器
5.转动底座 6.排气管道入口 7.减压阀 8.焦油催化裂解填料
9.烟气净化装置 10.排气管道 11.排渣口 12.燃烧器。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
实施例1：
一种城乡有机固废快速热处理装置，由螺旋输送机1、调节仓3、热解反应器4、转动底座5、减压阀7、焦油催化裂解填料8、烟气净化装置9、燃烧器12组成。有机固废由进料口2进入螺旋输送机1，经挤压输送至调节仓3，调节仓3与热解反应器4相连，利用连续进料的推动力将调节仓3内的物料挤压进入热解反应器4中，热解反应器4为滚筒式，通过转动底座5带动反应器转动；热解气与热解灰渣通过热解反应器末端排出，热解气通过顶部的排气管道10经固定床焦油催化裂解填料8分解后，经烟气净化装置9净化进入燃烧器12，为热解反应器4提供热源；灰渣则通过反应器末端的排渣口11排出系统。在排气管道入口6处设有减压阀7，使反应系统内形成微正压，隔绝外部空气进入系统。
该实施例中，螺旋输送机、集成一体化装置、空气分离设备、烟气净化装置均为天津尚誉盛科技发展有限公司生产。
以下实施例为利用上述一种城乡有机固废快速热处理装置进行混合生活垃圾降解应用。
实施例2：
一种城乡有机固废快速热处理装置的应用，采用连续式加入有机固废，利用螺旋输送的压实作用在调节仓内阻断空气进入热解反应器内，保证热解过程高效、稳定、连续，焦油经催化裂解系统分解，由此实现有机固废高效的减量化、无害化和资源化，有效去除有机固废对环境的污染，步骤如下：
1）利用螺旋传送装置将有机固废压实的同时送入调节仓，通过挤压作用，调节仓中的物料连续缓慢进入热解反应器，有机固废是由秸秆、园林绿化垃圾、厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸组成；
2）启动热解反应器，热解反应器为滚筒式，控制转速为9rpm，控制热解温度500℃；
3）在转动作用下，物料在热解反应器中在热解的同时逐步向出口移动,停留时间50min；
4）热解产生的可燃气和焦油经反应器上部聚集并形成微正压，进入排气管道，加压阀打开；
5）在微正压作用下，含有焦油的可燃气通过焦油催化裂解填料，将焦油进行催化裂解，进入焦油裂解前的气体温度为500℃，经反应后的混合气体温度为400℃；
6）混合气体经气体净化装置去除污染物并干燥后进入燃烧器，燃烧产生的热能用于维持热解系统所需的能量；
7）产生的灰渣经系统末端连续排出，其热灼减率低于3%，且该灰渣为生物炭，可用于土壤改良。
该反应工艺技术具有操作简便、流程简单、自动化程度高，占地面积小等优点，通过能源循环利用能够有效降低能源消耗，同时有机固废资源化效率超过95%；本技术的应用能够有效降低有机固废对环境的污染，运行成本低，占地面积小，降低政府对垃圾的收储运费用，且无二噁英等有毒有害物质排放。
实施例3：
一种城乡有机固废快速热处理装置的应用，采用连续式加入有机固废，利用螺旋输送的压实作用在调节仓内阻断空气进入热解反应器内，保证热解过程高效、稳定、连续，焦油经催化裂解系统分解，由此实现有机固废高效的减量化、无害化和资源化，有效去除有机固废对环境的污染，步骤如下：
1）利用螺旋传送装置将有机固废压实的同时送入调节仓，通过挤压作用，调节仓中的物料连续缓慢进入热解反应器，有机固废是由秸秆、园林绿化垃圾、塑料制品、木制品；
2）启动热解反应器，热解反应器为滚筒式，控制转速为6rpm，控制热解温度550℃；
3）在转动作用下，物料在热解反应器中在热解的同时逐步向出口移动,停留时间30min；
4）热解产生的可燃气和焦油经反应器上部聚集并形成微正压，进入排气管道，加压阀打开；
5）在微正压作用下，含有焦油的可燃气通过焦油催化裂解填料，将焦油进行催化裂解，进入焦油裂解前的气体温度为550℃，经反应后的混合气体温度为420℃；
6）混合气体经气体净化装置去除污染物并干燥后进入燃烧器，燃烧产生的热能用于维持热解系统所需的能量；
7）产生的灰分经系统末端连续排出，其热灼减率低于3%，且该灰渣为生物炭，可用于土壤改良。
该反应工艺技术具有操作简便、流程简单、自动化程度高，占地面积小等优点，通过能源循环利用能够有效降低能源消耗，同时有机固废资源化效率超过98%；本技术的应用能够有效降低有机固废对环境的污染，运行成本低，占地面积小，降低政府对垃圾的收储运费用，且无二噁英等有毒有害物质排放。
Claims (5)
1.一种城乡有机固废快速热处理装置，由螺旋输送机、调节仓、热解反应器、转动底座、减压阀、焦油催化裂解填料、烟气净化装置、燃烧器组成；有机固废由进料口进入螺旋输送机，经挤压输送至调节仓，调节仓与热解反应器相连，利用连续进料的推动力将调节仓内的物料挤压进入热解反应器中，热解反应器为滚筒式，通过转动底座带动反应器转动；热解气与热解灰渣通过热解反应器末端排出，热解气通过顶部的排气管道经固定床焦油催化裂解填料分解后，经净化装置净化进入燃烧器，为热解反应器提供热源；灰渣则通过反应器末端的排渣口排出系统；在排气管道入口处设有减压阀，使反应系统内形成微正压，隔绝外部空气进入系统。
2.根据权利要求1所述的一种城乡有机固废快速热处理装置的应用，其特征在于：采用连续式加入有机固废，利用螺旋输送的压实作用在调节仓内阻断空气进入热解反应器内，保证热解过程高效、稳定、连续，焦油经催化裂解系统分解，由此实现有机固废高效的减量化、无害化和资源化，有效去除有机固废对环境的污染，步骤如下：
1）利用螺旋传送装置将有机固废压实的同时送入调节仓，通过挤压作用，调节仓中的物料连续缓慢进入热解反应器；
2）启动热解反应器，热解反应器为滚筒式，控制转速为5-10rpm，控制热解温度450-600℃；
3）在转动作用下，物料在热解反应器中在热解的同时逐步向出口移动,停留时间20-60min；
4）热解产生的可燃气和焦油经反应器上部聚集并形成微正压，进入排气管道，加压阀打开；
5）在微正压作用下，含有焦油的可燃气通过焦油催化裂解填料，将焦油进行催化裂解，进入焦油裂解前的气体温度为450-600℃，经反应后的混合气体温度为350-450℃；
6）混合气体经气体净化装置去除污染物并干燥后进入燃烧器，燃烧产生的热能用于维持热解系统所需的能量；
7）产生的灰渣经系统末端连续排出。
3.根据权利要求2所述的一种城乡有机固废快速热处理装置的应用，其特征在于：所述的有机固废为秸秆、园林绿化垃圾、厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸、包装盒、塑料制品、木制品等一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种城乡有机固废快速热处理装置的应用，其特征在于：所述反应结束后产生的灰分，其热灼减率低于3%。
5.根据权利要求2所述的一种城乡有机固废快速热处理装置的应用，其特征在于：所述的灰分为生物炭，可用于土壤改良。
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