CN113578921B - 一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺 - Google Patents
一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113578921B CN113578921B CN202110833847.8A CN202110833847A CN113578921B CN 113578921 B CN113578921 B CN 113578921B CN 202110833847 A CN202110833847 A CN 202110833847A CN 113578921 B CN113578921 B CN 113578921B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- garbage
- conveying pipe
- tower
- combustion zone
- waste liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims abstract description 81
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 34
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 4
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 claims description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 4
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000149 chemical water pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/04—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste liquors, e.g. sulfite liquors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺，包括如下步骤：S1.对垃圾进行固液分离，得到废液及固体垃圾；S2.将固体垃圾与废液分别送入同一裂解塔内进行处理，其中固体垃圾及废液均从裂解塔的上部送入，且裂解塔的下部为燃烧区，燃烧区通入氧气助燃；S3.燃烧后的炉渣从裂解塔下部排出，随后进行金属回收，高温烟气从裂解塔的上部经过急冷后排出。本发明提供的城镇生活垃圾高温热裂解工艺，能通过裂解塔同步对垃圾中的固体与液体进行处理，简化垃圾处理的步骤，降低垃圾处理的成本，同时也能提升垃圾处理的效果，减少污染物的排放，对环境起到较好的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺。
背景技术
垃圾是城市发展的附属物，同城市和人类一起运转。而随着我国城市的高速发展，垃圾处理的压力也越来越大，许多城市都正在遭遇“垃圾围城”之痛。如何处理这些生活垃圾是亟待解决的问题。
而通过对我国生活垃圾的调查发现，我国各城市的生活垃圾含水率在40-60％，容重为0.25-0.5t/m3。这使得垃圾渗滤液的占比极大，而废液中含有多种对自然环境、土壤、地下水、动植物和人类有害的元素，例如氯化物、呋喃、二噁英病毒等等。
我国目前对垃圾处理的主要方式为填埋、堆肥和焚烧，其中填埋和堆肥都容易出现废液渗漏污染环境的问题，且很多垃圾无法降解，或者降解需要极长的时间，并不适用于垃圾的大规模处理。而焚烧则能实现垃圾的快速清理，并且还能通过垃圾焚烧发电产生再生能源，这使得垃圾焚烧越来越受到人们的青睐。
然而焚烧，虽然能将废液与固体垃圾分离开来进行处理，但是废液处理一般依然是通过单独的生物处理池等装置来进行处理，这些处理方式成本高昂不说，也难以对废液中的有害成分进行完全处理。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺，能对垃圾中的废液与固体进行同步处理，在降低处理成本的同时，也能有效提升废液的处理效果。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺，包括如下步骤：
S1.对垃圾进行固液分离，得到废液及固体垃圾；
S2.将固体垃圾与废液分别送入同一裂解塔内进行处理，其中固体垃圾及废液均从裂解塔的上部送入，且裂解塔的下部为燃烧区，燃烧区通入氧气助燃；
S3.燃烧后的炉渣从裂解塔下部排出，随后进行金属回收，高温烟气从裂解塔的上部经过急冷后排出；
所述裂解塔包括塔体及包裹在塔体外的保温层，所述塔体内呈上下关系分为急冷段与燃烧区，所述燃烧区底部设置有排渣口，所述急冷段顶部设置有排烟口，所述急冷段设置有用于输送固体垃圾的第一输送管，所述第一输送管的入口均位于塔体顶部，所述燃烧区内交错设置有若干位于第一输送管下方的转杆，所述转杆端部与塔体转动连接，所述转杆下方设置有点火器及氧气进管；
所述第一输送管呈螺旋型设置，且第一输送管固定在塔体中部，且第一输送管不与塔体壁接触；
所述急冷段设置有用于输送废液的第二输送管，所述第二输送管的入口位于急冷段的顶部，所述第二输送管环绕在第一输送管外侧，所述燃烧区外侧环设有雾化腔，所述第二输送管与雾化腔连通，所述雾化腔下端设置有位于转杆与点火器之间的雾化喷头，所述雾化喷头上方设置有挡板，所述转杆端部延伸至雾化腔内，且转杆上设置有螺旋扇；
所述转杆位于燃烧区内一端均布有若干切割齿；
所述第二输送管呈螺旋型设置，且急冷段的侧壁上设置有支架支撑第二输送管，使第二输送管与急冷段的侧壁之间留有间隙；
所述挡板包括顶板及将雾化喷头围绕在内的侧板，所述雾化喷头朝着点火器的方向喷射废液。
更进一步地，所述氧气进管连接有空气分离系统，所述空气分离系统对空气分离得到氧气、氮气及氩气，其中氧气与固体垃圾以0.5:1的质量比通入裂解塔内，氮气、氩气可以作为产品包装售卖。
更进一步地，所述急冷段设置有环绕在保温层内侧的降温腔，所述降温腔下端设置有介质入口、上端设置有介质出口，所述氮气液化后从介质入口进入降温腔，并从介质出口离开降温腔。
更进一步地，所述介质出口连接有废热蒸气锅炉。
本发明的有益效果如下：
1.垃圾中分离出的废液中，含有呋喃、氯化物、二噁英等危害极高的污染物，目前对其进行处理的成本高昂，且处理效果差，对环境会造成较大的危害，而发明将从垃圾中分离出来的废液雾化后喷入裂解塔内进行高温熔融反应，有效解决了废液处置的困难；
2.在垃圾热裂解后再回收金属，既能避免重金属对环境造成污染，又无需提前对垃圾进行分类处理，简化了前序处理工作，提升了垃圾处理的便捷性，同时除了通入氧气外，也不需要额外准备催化剂；
3.将废液及固体垃圾均从裂解塔顶部送入裂解塔，而燃烧区位于裂解塔底部，可以利用废液及固体垃圾辅助对燃烧后产生的高温烟气进行急冷，提升急冷效果的同时，也能有效对废液及固体垃圾进行预热，提升其燃烧效果。
附图说明
图1是裂解塔结构示意图；
图2是挡板结构示意图；
图3是垃圾裂解工艺流程图；
附图标记：1-塔体，2-急冷段，3-燃烧区，4-第一输送管，5-转杆，6-第二输送管，7-雾化腔，8-螺旋扇，9-雾化喷头，10-挡板，11-降温腔，12-介质入口，13-介质出口，14-排烟口，15-氧气进口，16-点火器，17-排渣口，18-顶板，19-侧板，20-切割齿。
具体实施方式
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连通，也可以是可拆卸连通，或一体地连通；可以是机械连通，也可以是电连通；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
本实施例提供一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺，请参见图1-3所示，包括如下步骤：
S1.对垃圾进行固液分离，得到废液及固体垃圾，当然分离后可以将固体垃圾在150℃左右进行干馏，减小固体垃圾的液体含量，以便于进行燃烧；
S2.将固体垃圾与废液分别送入同一裂解塔内进行处理，其中固体垃圾及废液均从裂解塔的上部送入，且裂解塔的下部为燃烧区3，燃烧区3通入氧气助燃，干基与氧气的重量比为1:0.5，燃烧区3的温度维持在1800-2200℃，使得固体垃圾及废液在2s左右即可燃烧完成，提升燃烧的效率；
S3.燃烧后的炉渣从裂解塔下部排出，随后进行金属回收，高温烟气从裂解塔的上部经过急冷后排出，具体来说，可以按照如下方式对炉渣及高温烟气进行处理：
炉渣依次通过熔融炉、金属回收装置、电袋灰尘回收装置，其中熔融炉的处理温度为1500-1700℃，回收金属并处理杂质。
高温烟气离开高温急冷段2先进入进入气化塔，气化塔的温度为1000-1200℃，然后进入淬火塔降温至300℃以下，随后依次通过脱硫塔、水洗塔进行净化，而淬火塔、脱硫塔及水洗塔中产生的液体依次通过过滤塔、暴氧池、膜分离装置进行处理，处理后打入配设的水处理车间中。
其中，城镇生活垃圾中的厨余垃圾热值一般是极高的，可以通过改变每次处理的生活垃圾中的厨余垃圾的占比来均衡热值，使得生活垃圾的平均热直达到最低热值要求，当然也可以选择将高温烟气送回裂解塔内补足热值。
其中，在实际处理过程中，很多垃圾会堆叠在一起，进入裂解塔内燃烧时，堆叠紧密，往往容易导致其难以充分燃烧，例如多重片状重叠的纸片，在落下时，可能以平铺的形式直直下落，难以被完全燃烧，对此本实施例提供一种裂解塔，请参见图1所示，该裂解塔包括塔体1及包裹在塔体1外的保温层，塔体1内呈上下关系分为急冷段2与燃烧区3，燃烧区3底部设置有排渣口17，急冷段2顶部设置有排烟口14，急冷段2设置有用于输送固体垃圾的第一输送管4，第一输送管4的入口均位于塔体1顶部，燃烧区3内交错设置有若干位于第一输送管4下方的转杆5，转杆5端部与塔体1转动连接，转杆5下方设置有点火器16及氧气进管15。
在使用时，固体垃圾从第一输送管4的入口进入急冷段2，然后沿着第一输送管4进入燃烧区3，其在急冷段2内先与高温烟气热交换，进行预热，然后再排出第一输送管4，落入燃烧区3，在进入燃烧区3上部后，先落在转杆5上，由于其下落的冲击力，会对转杆5造成较大的冲击，转杆5会产生转动，此时固体垃圾也受到冲击碰撞，不仅翻动，且在碰撞的作用下也会彼此分离溅射开，使得固体垃圾不会直接堆叠，而会分散开来到达点火器16处进行燃烧，从而使得固体垃圾燃烧更为彻底，避免燃烧后的垃圾中携带未处理完全的有害物质，并且设置转杆5，也不会增加额外的能源消耗，在节能的同时，能有效提升燃烧效果，减少污染物排放。
在一种可能的实施方式中，第一输送管4呈螺旋型设置，且第一输送管4固定在塔体1中部，第一输送管4不与塔体1壁接触，即可以通过夹箍等物将第一输送管4夹持固定住，并将其固定在急冷段2的侧壁上，这样设置增加了第一输送管4与高温烟气接触面积，在提升急冷效果的同时，也能使得固体垃圾到达燃烧区3时的温度更高，提升燃烧效果。
在一种可能的实施方式中，请参见图1、图2所示，急冷段2设置有用于输送废液的第二输送管6，第二输送管6的入口位于急冷段2的顶部，第二输送管6环绕在第一输送管4外侧，燃烧区3外侧环设有雾化腔7，第二输送管6与雾化腔7连通，雾化腔7下端设置有位于转杆5与点火器16之间的雾化喷头9，雾化喷头9上方设置有挡板10，转杆5端部延伸至雾化腔7内，且转杆5上设置有螺旋扇8。
在使用时，废液先与保温烟气进行热量交换，使得废液中的水能转化为蒸汽，在进入到雾化腔7后提升雾化腔7内的压力，从而提升雾化喷头9的雾化效果，并且水提前雾化以水蒸气的形式进入燃烧区3，其会自动在燃烧区3内上升，不会对燃烧造成不利影响，而剩下的液体及其中含有的一些灰分等其它物质，则通过雾化喷头9喷出后自然落下进行燃烧，生成高温烟气及炉渣，而其中含有的二噁英等有害物质也会在2000℃的高温下分解，另外，在废液进入雾化腔7时，会自动带动螺旋扇8转动，从而使得转杆5自行进行转动，扰动进入燃烧区3内的固体垃圾，使得固体垃圾分散，即无需外接动力源，即可起到搅动垃圾，提升燃烧效果的作用。
在一种可能的实施方式中，转杆5位于燃烧区3内一端均布有若干切割齿20，通过切割齿20进一步提升固体垃圾的分散效果，并能通过主动撞击将部分大体积垃圾进行粉碎，有效提升垃圾的燃烧效果。
在一种可能的实施方式中，第二输送管6呈螺旋型设置，且急冷段2的侧壁上设置有支架支撑第二输送管6，使第二输送管6与急冷段2的侧壁之间留有间隙，第二输送管6环绕在第一输送管4外侧，且第二输送管6输送液体，其体积相对于第一输送管4可以相对减小，在固定时，则可以设置多块平行的竖板，将竖板焊接在急冷段2的侧壁上，并在竖板上开设若干定位孔，使第二输送管6穿过定位孔进行固定，并在第二可以在第二输送管6上设置连接管将废液引入雾化腔7内，也可以直接使第二输送管6端部延伸至雾化腔7内，当然在设置连接管时，可以设置多根，并使连接管位于螺旋扇8上方，这样既可以提升废液的换热效果，加快高温烟气的急冷速度，也能降低急冷腔外的冷却液对第二输送管6的影响。
在一种可能的实施方式中，挡板10包括顶板18及将雾化喷头9围绕在内的侧板19，雾化喷头9朝着点火器16的方向喷射废液，即只有雾化喷头9的喷液方向不设遮挡，这样既不影响正常喷液，又能利用挡板10对雾化喷头9进行保护，防止落下的固体垃圾对雾化喷头9造成伤害，当然还可以在顶板18及侧板19上设置极小的通孔，以便水蒸气等气体可以直接上升离开燃烧区3。
而外购氧气成本高昂，且运输及储存费用就占了很大的比重，并不利于降低垃圾处理的成本，对此，本实施例选择设置空气分离系统，就地分离空气制取纯氧来进行助燃，具体来说氧气进管15连接有空气分离系统，空气分离系统对空气分离得到氧气、氮气及氩气，其中氧气与固体垃圾以0.5:1的质量比通入裂解塔内，氮气、氩气可以作为产品包装售卖，以降低垃圾处理成本，当然空气分离系统为现有在装置，其其一般主要包括如下步骤：空气过滤-空气压缩-空气分馏-贮存汽化，在此不再进行赘述。
而分离出来的氮气，其为惰性气体，极为稳定与安全，也具有极佳的换热效果，对此本实施例选择进行如下设置：使急冷段2设置有环绕在保温层内侧的降温腔11，所述降温腔11下端设置有介质入口12、上端设置有介质出口13，氮气液化后从介质入口12进入降温腔11，并从介质出口13离开降温腔11，利用氮气快速吸收高温烟气的热量，起到迅速降温的效果，并且降温后氮气吸热气化，而氮气可以升温至3000℃而不分解，极为温度，用于吸收2000℃左右的高温烟气含有的热量是极为可靠的，而吸收热量后的氮气具有极高的温度，此时可以对其进行余热利用，以减小能源的损耗，具体来说，可以使介质出口13连接废热蒸气锅炉，利用废热蒸汽锅炉对氮气的热量进行有效利用。
当然目前垃圾处理的废热一般用来发电，实际上，从目前垃圾处理厂的运行状况来看，废热发电量，其实是远远赶不上垃圾处理的耗电量的。对此，其实可以使废热蒸气锅炉连接甲醇制氢系统，利用其为甲醇制氢提供热量，而垃圾处理后的高温烟气其实主要由一氧化碳、二氧化碳及氢气，可以选择在高温烟气净化后，对高温烟气进行筛选分离，其中，分离出来的二氧化碳可以直接作为产品出售，而一氧化碳及氢气则可以与甲醇制氢制得的氢气配合来制备甲烷，具体工艺流程如图3所示，在此不再进行赘述，而这样的设置方式可以形成一条完整的产业链，使得垃圾处理能成为一个盈利的行业，而不总是亏损。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1.对垃圾进行固液分离，得到废液及固体垃圾；
S2.将固体垃圾与废液分别送入同一裂解塔内进行处理，其中固体垃圾及废液均从裂解塔的上部送入，且裂解塔的下部为燃烧区(3)，燃烧区(3)通入氧气助燃；
S3.燃烧后的炉渣从裂解塔下部排出，随后进行金属回收，高温烟气从裂解塔的上部经过急冷后排出；
所述裂解塔包括塔体(1)及包裹在塔体(1)外的保温层，所述塔体(1)内呈上下关系分为急冷段(2)与燃烧区(3)，所述燃烧区(3)底部设置有排渣口(17)，所述急冷段(2)顶部设置有排烟口(14)，所述急冷段(2)设置有用于输送固体垃圾的第一输送管(4)，所述第一输送管(4)的入口均位于塔体(1)顶部，所述燃烧区(3)内交错设置有若干位于第一输送管(4)下方的转杆(5)，所述转杆(5)端部与塔体(1)转动连接，所述转杆(5)下方设置有点火器(16)及氧气进管(15)；
所述第一输送管(4)呈螺旋型设置，所述第一输送管(4)固定在塔体(1)中部，且第一输送管(4)不与塔体(1)壁接触；
所述急冷段(2)设置有用于输送废液的第二输送管(6)，所述第二输送管(6)的入口位于急冷段(2)的顶部，所述第二输送管(6)环绕在第一输送管(4)外侧，所述燃烧区(3)外侧环设有雾化腔(7)，所述第二输送管(6)与雾化腔(7)连通，所述雾化腔(7)下端设置有位于转杆(5)与点火器(16)之间的雾化喷头(9)，所述雾化喷头(9)上方设置有挡板(10)，所述转杆(5)端部延伸至雾化腔(7)内，且转杆(5)上设置有螺旋扇(8)；
所述转杆(5)位于燃烧区(3)内一端均布有若干切割齿(20)；
所述第二输送管(6)呈螺旋型设置，且急冷段(2)的侧壁上设置有支架支撑第二输送管(6)，使第二输送管(6)与急冷段(2)的侧壁之间留有间隙；
所述挡板(10)包括顶板(18)及将雾化喷头(9)围绕在内的侧板(19)，所述雾化喷头(9)朝着点火器(16)的方向喷射废液。
2.根据权利要求1所述的城镇生活垃圾高温热裂解工艺，其特征在于，所述氧气进管(15)连接有空气分离系统，所述空气分离系统对空气分离得到氧气、氮气及氩气，其中氧气与固体垃圾以0.5:1的质量比通入裂解塔内，氮气、氩气可以作为产品包装售卖。
3.根据权利要求1所述的城镇生活垃圾高温热裂解工艺，其特征在于，所述急冷段(2)设置有环绕在保温层内侧的降温腔(11)，所述降温腔(11)下端设置有介质入口(12)、上端设置有介质出口(13)，氮气液化后从介质入口(12)进入降温腔(11)，并从介质出口(13)离开降温腔(11)。
4.根据权利要求3所述的城镇生活垃圾高温热裂解工艺，其特征在于，所述介质出口(13)连接有废热蒸气锅炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110833847.8A CN113578921B (zh) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | 一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110833847.8A CN113578921B (zh) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | 一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113578921A CN113578921A (zh) | 2021-11-02 |
| CN113578921B true CN113578921B (zh) | 2023-12-26 |
Family
ID=78249509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110833847.8A Active CN113578921B (zh) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | 一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113578921B (zh) |
Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0959049A1 (de) * | 1998-05-22 | 1999-11-24 | DBI DEUTSCHES BRENNSTOFFINSTITUT ROHSTOFF & ANLAGENTECHNIK GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Umsetzung von Reststoffen |
| JP2003326239A (ja) * | 2002-05-07 | 2003-11-18 | Nippon Furnace Kogyo Kaisha Ltd | 廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法 |
| CN1701201A (zh) * | 2003-03-07 | 2005-11-23 | E&E公司 | 传染性废弃物的燃烧和熔化系统 |
| CN1823016A (zh) * | 2003-05-14 | 2006-08-23 | 生物3D应用公司 | 废弃物热回收系统和方法及其在处理高含水量废弃物中的应用 |
| CN102359729A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-02-22 | 北京航天动力研究所 | 利用城市垃圾高温气化联合循环发电的方法及其系统 |
| CN102441323A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-05-09 | 袁长胜 | 旋流双超重力机 |
| CN103990639A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-08-20 | 桂林润泰生物科技有限公司 | 一种生活垃圾资源化无害化处理系统 |
| CN106040697A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-10-26 | 田原宇 | 生活垃圾炉渣清洁分选工艺 |
| CN107363072A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-21 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 废物的熔池熔炼方法 |
| CN107716518A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-02-23 | 北京神源环保有限公司 | 一种处理持久性有机危废的系统及方法 |
| CN108246768A (zh) * | 2018-01-20 | 2018-07-06 | 俞海娟 | 医疗废弃物切碎处理设备 |
| CN207709525U (zh) * | 2017-12-01 | 2018-08-10 | 浙江万银节能环保科技有限公司 | 热等离子熔融垃圾焚烧飞灰处置系统 |
| CN109078961A (zh) * | 2018-08-28 | 2018-12-25 | 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 | 一种垃圾焚烧飞灰热处理工艺用烟气急冷装置 |
| CN208536006U (zh) * | 2018-06-27 | 2019-02-22 | 上海化学工业区中法水务发展有限公司 | 具有清洗功能的废水焚烧装置 |
| CN111468504A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-31 | 海湾环境科技（北京）股份有限公司 | 固体废物处理装置与固体废物处理方法 |
| CN112280584A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-29 | 四川仪陇益邦能源有限公司 | 一种利用生物质能制造环保溶剂和石蜡的方法及其设备 |
| CN213066134U (zh) * | 2020-08-02 | 2021-04-27 | 盛隆资源再生（无锡）有限公司 | 一种危险废物高温熔融处理装置 |
| CN113000557A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-22 | 佛山蓝新环保科技研究有限公司 | 布朗气热解危固废物处置技术系统及其应用方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL136431A (en) * | 2000-05-29 | 2005-09-25 | E E R Env Energy Resrc Israel | Apparatus for processing waste |
| DE102006056480B4 (de) * | 2006-11-28 | 2008-09-04 | Berthold, Hermann | Verfahren und Anlage zur Nutzenergiegewinnung durch Müllvergasung |
-
2021
- 2021-07-23 CN CN202110833847.8A patent/CN113578921B/zh active Active
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0959049A1 (de) * | 1998-05-22 | 1999-11-24 | DBI DEUTSCHES BRENNSTOFFINSTITUT ROHSTOFF & ANLAGENTECHNIK GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Umsetzung von Reststoffen |
| JP2003326239A (ja) * | 2002-05-07 | 2003-11-18 | Nippon Furnace Kogyo Kaisha Ltd | 廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法 |
| CN1701201A (zh) * | 2003-03-07 | 2005-11-23 | E&E公司 | 传染性废弃物的燃烧和熔化系统 |
| CN1823016A (zh) * | 2003-05-14 | 2006-08-23 | 生物3D应用公司 | 废弃物热回收系统和方法及其在处理高含水量废弃物中的应用 |
| CN102359729A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-02-22 | 北京航天动力研究所 | 利用城市垃圾高温气化联合循环发电的方法及其系统 |
| CN102441323A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-05-09 | 袁长胜 | 旋流双超重力机 |
| CN103990639A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-08-20 | 桂林润泰生物科技有限公司 | 一种生活垃圾资源化无害化处理系统 |
| CN106040697A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-10-26 | 田原宇 | 生活垃圾炉渣清洁分选工艺 |
| CN107363072A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-21 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 废物的熔池熔炼方法 |
| CN107716518A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-02-23 | 北京神源环保有限公司 | 一种处理持久性有机危废的系统及方法 |
| CN207709525U (zh) * | 2017-12-01 | 2018-08-10 | 浙江万银节能环保科技有限公司 | 热等离子熔融垃圾焚烧飞灰处置系统 |
| CN108246768A (zh) * | 2018-01-20 | 2018-07-06 | 俞海娟 | 医疗废弃物切碎处理设备 |
| CN208536006U (zh) * | 2018-06-27 | 2019-02-22 | 上海化学工业区中法水务发展有限公司 | 具有清洗功能的废水焚烧装置 |
| CN109078961A (zh) * | 2018-08-28 | 2018-12-25 | 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 | 一种垃圾焚烧飞灰热处理工艺用烟气急冷装置 |
| CN111468504A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-31 | 海湾环境科技（北京）股份有限公司 | 固体废物处理装置与固体废物处理方法 |
| CN213066134U (zh) * | 2020-08-02 | 2021-04-27 | 盛隆资源再生（无锡）有限公司 | 一种危险废物高温熔融处理装置 |
| CN112280584A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-29 | 四川仪陇益邦能源有限公司 | 一种利用生物质能制造环保溶剂和石蜡的方法及其设备 |
| CN113000557A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-22 | 佛山蓝新环保科技研究有限公司 | 布朗气热解危固废物处置技术系统及其应用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李晓东 ; .废弃物流化床燃烧技术.国际学术动态.1997,(11),全文. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113578921A (zh) | 2021-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100381352C (zh) | 用垃圾、生物质和水为原料的等离子体制氢方法及设备 | |
| US9410095B2 (en) | Method of gasification of biomass using gasification island | |
| CN1130444C (zh) | 气化反应装置 | |
| CN108913175B (zh) | 一种基于废弃生物质催化热解产物处理有机废水的联合循环系统及其使用方法 | |
| CN109679672B (zh) | 一种催化热解有机固体废弃物制取气体燃料的反应系统及其方法 | |
| CN107513389B (zh) | 可腐垃圾处理的碳化装置 | |
| CN107216915A (zh) | 果壳类生物质气化联产活性炭和电热的系统及方法 | |
| CN103666505A (zh) | 一种生活垃圾或有机废弃物减量化和能源化的设备 | |
| CN102061196A (zh) | 一种等离子体气化生活垃圾与生物质发电的方法和装置 | |
| WO2014068344A2 (en) | Structural configuration and method for environmentally safe waste and biomass processing to increase the efficiency of energy and heat generation | |
| CN112919760B (zh) | 一种生活垃圾市政污泥及餐厨垃圾协同处理方法及装置 | |
| CN113578921B (zh) | 一种城镇生活垃圾高温热裂解工艺 | |
| CN207026092U (zh) | 处理生活垃圾的系统 | |
| CN110699124A (zh) | 一种有机固废气化熔融无害化处理的方法和系统 | |
| CN115710029A (zh) | 一种基于垃圾焚烧炉的垃圾渗滤液资源化处置装置及方法 | |
| CN213599378U (zh) | 生活垃圾焚烧处理设备 | |
| CN101974351A (zh) | 规模化固定床生物质气化发电生产工艺及成套设备 | |
| CN210373449U (zh) | 垃圾热解装置 | |
| CN210193786U (zh) | 一种农林废弃物低温热解高热值颗粒燃料生产设备 | |
| CN206799531U (zh) | 一种移动床固体废物分段式热解气化系统 | |
| CN115143473B (zh) | 一种生活垃圾高温干馏碳化焚烧装置 | |
| CN107828432A (zh) | 一种生活垃圾资源化的系统及方法 | |
| CN111072239A (zh) | 一种垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统及方法 | |
| CN217459323U (zh) | 一种耦合垃圾焚烧炉的垃圾热解重整制氢系统 | |
| CN115386400B (zh) | 一种有机垃圾制取氢气的系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 202, Xujin Heng Street, Wuhou District, Chengdu City, Sichuan Province, 610043 Applicant after: Sichuan Guangming Construction Group Co.,Ltd. Address before: 610000 No. 202, chujinheng street, Wuhou District, Chengdu, Sichuan Applicant before: Sichuan Guangming Construction Engineering Design Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |