CN117304953A - 一种可燃性木基、纸基及其他可燃性废物处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可燃性木基、纸基及其他可燃性废物处理系统，提供了一个回收处理方式，该系统有效地结合了粉碎机、炭化炉和气化炉的设备，提供了一个将低温石棉脱毒处理技术与生物质处理和回收技术相结合的新系统，并有着在运行时进行能源自给自足的优势。

Description

一种可燃性木基、纸基及其他可燃性废物处理系统

技术领域

本发明涉及一种用于可燃木基、塑料基、纸基和纤维基废物的处理系统和处理设备，具体地说，本发明涉及一种自持燃烧型处理系统和处理设备，其即使在废物含有例如石棉时也能进行有效处理。

背景技术

垃圾处理过程中通常会遇到需要处理大量大量碎屑（废物）。这些碎屑主要由房屋建筑结构拆除、浮木等的木质材料、各种塑料材料以及纸张和纤维材料组成。其中还含有极其危险的废物，包括通常需要作为特别控制的工业废物处理的石棉。在正常情况下应将其单独分开，并进行适当处理，但实际的处理过程确面临着难度。根据石棉的化学特性，使用石棉熔剂在相对较低的温度区域进行熔解解毒，并且塑料组件可以通过热分解转化为可燃气体用于燃料。

发明内容

本发明提供了一种用于可燃木基、塑料基、纸基和纤维基废物的处理系统和处理设备，解决方案是一种用于回收废物的自持燃烧式处理和回收系统，由粉碎机、炭化炉和气化炉构成。炭化炉输入来自粉碎机的粉碎材料，并燃烧以获得燃烧废气和碳化物。接下来，碳化物质被输入气化炉，水蒸气也被输入气化炉，利用燃烧废气加热相互接触的碳化物和水蒸气，获得可燃性的生成气体。同时，当垃圾中含有石棉时，碎纸机中会加入石棉熔剂。石棉熔剂优选为碱性化合物（通常为碱基化合物）。处理后获得的生成气体为水煤气，由H2、CO、CO2的混合物组成。

水煤气通常驱动发电机发动机或燃料电池获得电力，其中一部分可回收用于系统的各个过程，或出售或用于其他燃料供应，燃烧废气的余热可用于各种热源。

本发明的另一种囊括是一种自持燃烧式处理废物回收装置，由粉碎机、炭化炉和气化炉构成。可燃废物，如木基、塑料基、纸基或纤维基废物被输入碎纸机。炭化炉具有管状结构，上部配置气体燃烧段，中部和下部分别配置燃烧段和精炼段，最下部配置碳化物质排放段，并包括粉碎废物输入口、各燃烧段的进气口，燃烧废气排放口和点火燃烧器。气化炉具有双层管结构，中心配置用于分解碳化物质的反应炉，外围配置用于使用燃烧废气加热反应炉的加热段，并且包括用于在炭化炉中获得碳化物质的输入端口和水蒸气输入端口，还包括产生气体的排出口和排渣口。燃烧废气路径包括燃烧废气的入口和出口。由此可以利用所获得的生成气体，对来自燃烧废气排放口的气体进行热循环，并回收炉渣。粉碎机可将主要基于生物质、塑料、纸和纤维的输入材料粉碎至约30 mm或以下（长度），如果废物含有石棉，则可将石棉熔剂输入粉碎的混合物中。

炭化炉的精炼段部分包括一个竖直突出在管状内的蓄热塞，其结构是，碳化物质在蓄热塞的外表面和炉壳的内表面之间下落，并单独使用燃烧热进行碳化。

附图说明

图1为本发明所述整体系统图

图2为炭化炉示意图

图3为气化炉示意图。

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。

请参阅图1，本发明提供的一种实施例，图1示出了本发明的整体系统。该图显示了粉碎机1、炭化炉2和气化炉3。废物被输入粉碎机1（箭头A），获得的粉碎材料被输入炭化炉2（箭头B），空气被引入炭化炉2（箭头C）以获得燃烧废气5和碳化物。碳化物质被输入气化炉3（箭头D），水蒸气7被输入气化炉3（箭头E）。在碳化物和水蒸气相互接触的情况下，燃烧废气5被引入气化炉3作为反应热源（箭头F），气化主要通过吸热反应进行。该图还显示了蒸汽锅炉11和热交换器12。获得的生成气体8从气化炉3中移除，并用于发电，如下文所述（箭头G）。

燃烧废气5随后从气化炉排出，并且其余热用于各种热源（箭头H），并实现从气化炉3排出的炉渣10的再循环（箭头I）。

图2示出了作为本发明特征的自持燃烧（连续流式）炭化炉的基本结构，即使用自身燃烧热（部分氧化反应热）进行碳化的炭化炉2的基本结构。炭化炉2由适当的防火隔热材料覆盖，图纸中未说明。炭化炉2包括内圆筒部分31。圆柱体内部部分31的上部是生成气体燃烧部分，中部是粉碎燃烧部分，下部是精炼部分。该图还显示了用于从废物粉碎机1混合粉碎材料的入口32和进气口33、34。在操作开始时引入炭化炉2的圆柱体内部31的混合粉碎材料由点火燃烧器点燃，图中未示出，之后通过进气口33、34引入的空气（氧气）维持燃烧。尤其是，粉碎的材料使用来自进气口33的空气燃烧，产生的气体上升，并使用来自进气口34的空气完全燃烧。也就是说，粉碎材料释放的可燃气体在燃烧段完全燃烧，形成燃烧废气，通过管道36输送到以下气化炉3作为热源。图3示出了气化炉3的基本结构。图中省略了防火隔热材料，类似于图2。圆筒形反应炉40设置在中心气化炉3处，热源室41（反应炉加热部分）设置在反应炉40的外围。反应炉40包括用于输入由炭化炉2获得的碳化物质的入口43、用于气化产生的气体的去除口44和用于排出熔渣10的螺钉45。还提供蒸汽入口46以引入必须与输入碳化物质接触以产生气体的蒸汽。热源室41包括从碳化炉2引入燃烧废气（热源）的热源入口47，并连接到管道36。还提供热源气体排放口48，以排放用于气化的热源气体。在气化炉3中，在炭化炉2中获得的碳化物质被输入到反应炉40，并与类似地引入反应炉40的蒸汽接触，由此，使用燃烧废气的能量作为反应热源发生气化反应。在反应炉40中进行热分解气化，生成所谓的水煤气（H2、CO、CO2），该水煤气通过生成的气体去除端口44被去除，用于发电等，气化炉3的工作温度约为850°C。

Claims (9)

1.一种可燃性木基、纸基及其他可燃性废物处理系统，其特征在于：包括粉碎输入材料以产生粉碎材料的粉碎机；燃烧来自粉碎机的粉碎材料以产生气体和碳化材料的炭化炉，炭化炉完全燃烧气体以产生燃烧废气，并在缺氧条件下碳化已有的材料以产生碳化物质；还包括将炭化炉中产生的炭化物和水蒸气相互接触，同时与炭化炉中产生的燃烧废气一起加热，以反应生成可燃生成气体的气化炉。

2.根据权利要求1所述的一种可燃性废物处理系统，其中石棉熔剂被并入粉碎材料中，并且经由粉碎材料的输入过程被输入炭化炉，以防粉碎材料中含有石棉。

3.根据权利要求1所述的一种可燃性废物处理系统，其中所获得的产生气体主要包含H2、CO及CO2的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种可燃性废物处理系统，其中至少一部分获得的生成气体被供应给发电系统。

5.根据权利要求4所述的处理方式，其中所获得的电的至少一部分被回收用于该系统的各个步骤中。

6.根据权利要求1所述的一种可燃性废物处理系统，其中燃烧废气的余热用作各种过程的热源。

7.根据权利要求1所述的一种可燃性废物处理系统，其中炭化炉包括：a燃烧部分，用于燃烧从粉碎机输入的粉碎材料；b位于燃烧段上方的气体燃烧段，燃烧燃烧段中粉碎材料燃烧产生的气体，以产生燃烧废气以及c精炼段，位于燃烧段下方，进一步碳化燃烧段中粉碎材料燃烧产生的碳化物质。

8.根据权利要求1所述的一种可燃性废物处理系统，其中气化炉包括a反应炉，其输入炭化炉中产生的碳化物质，并在水蒸气存在下分解碳化物质以产生气体；b反应炉加热部分，通过引入炭化炉中产生的燃烧废气来加热反应炉以及c生成气体移除端口，用于移除反应炉中生成的生成气体。

9.根据权利要求7所述的处理装置，其中所述炭化炉包括：炭化物生成部分，所述炭化物生成部分输入从木基、纸基或纤维基废物中选择的至少一种类型的废物，以生成炭化物。