CN1204227C - 衍生燃料的垃圾处理装置 - Google Patents

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Abstract

通过热裂解焚化衍生燃料的垃圾以从中得到燃料气体的方法，包括以下步骤：脱除该物料中的空气；在与外部隔绝的真空环境(热裂解室)中推动一个物料床，并且通过与该物料接触的热气体的逆流来保持该环境的温度在400-600℃之间；将已通过热裂解室的物料送入反应器，以便在1200-1800℃的温度下进行处理；在接近所述热裂解室的入口端，抽出热裂解产生的气体和已与物料床接触的气体，以便将热裂解室保持在真空状态；将抽出的气体送入用于在反应器中产生的气体的排出管路；净化并过滤这样得到的气体，以使其可作为燃料气体来使用。

Description

衍生燃料的垃圾处理装置
技术领域
本发明涉及按照那些保护环境完整性法规的垃圾处理领域。
背景技术
需要处理的垃圾类型覆盖了一个非常宽的范围，并且要求非常综合的利用以及不同的处理技术。
在垃圾类型的这个范围内，普遍公知的RDF，即衍生燃料的垃圾，或替代燃料是特别重要的。
RDF主要是由分拣程序得到的，分拣程序是分离出所有的不可燃成分，如铁、玻璃、铝、惰性物质或管理RDF的法规不考虑的任何其它的物质，包括一般由食品残渣和其它易腐蚀的物质组成的有机成分。
剩余部分是普遍公知的衍生燃料的垃圾，即RDF。RDF通常在所谓的焚化炉中进行处理，通过焚化炉将其变成灰和气态的燃烧产物。
气态燃烧产物的污染性非常大，因为它们含有本身有毒的各种类型的氧化物。
最普通的氧化物是一氧化碳、硫氧化物以及尤其是氮氧化物。
在公知类型的焚化炉的出口，必须设置处理所述氧化物的装置，这增加了装置的成本，因而也增加了处理成本。
本专利的目的是提供一种RDF处理装置，它比公知的装置具有低得多的操作成本，并且产生不污染或很小污染的燃烧产物，并可以燃料气体的形式部分地被再利用。
本发明的公开
所述目的主要是通过在将要被处理的物料经受高温前除去其中的空气，以彻底地减少氧化物的生成来实现的。
按照本发明，在几乎没有氧气存在的条件下，将所述物料在强真空下进行高温处理，以便促进热裂解，生成富含没有完全分解的有机成分的气体。这是通过将所述物料分批送入用泵产生强真空的热裂解室而得到的，真空有助于从与热裂解室的出口区连接的反应器来的热气体逆流进入。
在反应器内形成灰的流化床，在其上面送入氧气或空气来进一步增加温度，以增加RDF的气化。
正常工作条件下，在反应器内自动产生必要的温度，在这个意义上，该系统是自我维持的，然而在工艺过程循环开始时，不得不用设置在反应器室的辅助燃烧器来引发。
从热裂解室中抽出使其产生真空的气体被加入有氧气，以促进挥发性产物的无焰氧化，并被送到反应器的排出烟道，随后被送到在作为燃料气重新被利用之前的处理。
在这方面，离开反应器的气体富含均由离开反应器的初级灰所组成的气态氯和灰尘，以及由未燃烧物料产生的粉末。
为了除去所述不希望的成分，将其送入一个设有过滤器的洗涤器，且向其中加入碳酸钙来中和氯。
随后洗涤器的过滤器收集为了适当排气(dump)而指定的污染产物，它富含氯。
如果需要，在通过一个或多个用于最终除去残灰的套筒过滤器(sleeve filter)后，在洗涤器的出口，气体可以被作为燃料来使用。
从下面的详细描述、附图和实现该方法的有关装置的说明以及给出的非限制性实施例中，本发明的优点和特征将变得更清楚。
图1是本发明装置的示意图。
该图表示了一个进料圆筒1，在该圆筒中，一个活塞2被滑动地驱动。
所述圆筒在活塞的相对端被阀3关闭，并与一个上加料斗4连接，在加料斗中装有要被处理和被减小至适当尺寸的RDF。
在装料区30，接近于切断阀3处，设有一个产生微小真空的装置，它使用真空泵31将物料置于450-550mmHg压力的微小真空下，这样来脱除其中的空气。
物料的脱气对于减少氮的存在是必要的，并因而减少了热裂解烟气中的氮氧化物NOX。
所述圆筒经由阀3与热裂解室5连接，热裂解室5一般在形状上逐渐将半圆柱状的部分减小，并通向实际反应器7的气体排出管72的扩大区73。反应器7由适合耐很高温度材料的容器71、从其顶部分出的管72、两根插入其内部用来输送氧气和空气的管74、以及辅助燃烧器75构成。管路74的数量也可以不是两根。
在某一水平面上，该水平面限定了反应器中以流体形式存在的灰的数量，有一根溢流管从反应器室伸出并通向装水的罐77，在该罐中将灰急冷，随后用输送带78抽出。
在热裂解室5的入口处，真空泵31逆流地抽出从管72的区段73进入室5的气体，以使室5维持真空。
通过室5的气体温度在500-700℃之间，并保持物料的热裂解发生时的温度在400-600℃之间。
真空泵51将抽出的气体输送至管72的扩大区73处，在到达管72之前，在点52处，向这些气体中加入氧气，以促进挥发性产物的无焰氧化。
在扩大区73后，管72导入洗涤器8，在这里，不仅气体的温度被降低，并因而降低了气体体积，而且另外还除去了气体中夹带的灰和未燃烧的粉末。还将处理氯的碳酸钙送入洗涤器8，这使氯化钙CaCl生成并沉积。
该装置的操作如下所述。
在循环开始时，将已被脱气的要处理物料送入热裂解室，通过辅助燃烧器75来引发反应器中的反应。当反应器内的物料气化过程发展到足以自我维持的程度时，借助由于通过管74输入氧气、臭氧或空气的温度增加，可以熄灭燃烧器。
依靠真空泵51在热裂解室5中产生的真空，将来自反应器的气体从反应器排出管的扩大区传给热裂解室5并与热裂解室5中的物料接触(lap)。
因而通过在氧气缺乏条件下的热解过程，使该物料开始气化，用泵51泵出的气体进入所述热裂解室下游的排出管72。
作为实施例，可以规定热裂解室的温度为约500℃，最优选的在400-600℃之间。
来自热裂解室5的物料，被由活塞2间隔地送入的新鲜物料挤入反应器7的室中。
在热裂解室5的内部形成灰的床层，它降低了该室和气体排出管72之间的传递面积，这样使得真空泵51的作用逐渐变得更有效。
作为实施例，可以规定热裂解室的体积为8m3，可以处理的RDF数量约为1000kg/小时，以得到约3500Nm3体积的燃料气，它的热值在2000-3000kCal/Nm3，相当于RDF的热值为约5000kCal/Nm3。

Claims (17)

1.一种通过热裂解焚化衍生燃料的垃圾以从中得到燃料气体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
-使物料经受450-550mmHg之间的压力以脱除该物料中的空气；
-在与外部隔绝的真空环境热裂解室中推动一个物料床，并且通过与该物料接触的温度为500-700℃的热气体的逆流来保持该环境的温度在400-600℃之间；
-将已通过热裂解室的物料送入反应器，以便在1200-1800℃的温度下进行处理；
-在接近所述热裂解室的入口端，抽出热裂解产生的气体和已与物料床接触的气体，以便将热裂解室保持在真空状态；
-将抽出的气体送入用于在反应器中产生的气体的排出管；
-净化并过滤这样得到的气体，以使其可作为燃料气体来使用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，逆流通过热裂解室的热气体来自反应器产生的气体物流。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为使挥发性产物无焰氧化，在从热裂解室抽出的气体中加入氧气。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，落入反应器室的物料仅在该方法的初始引发阶段受到燃烧器的作用。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在引发后，向位于反应器室内的物料中加入氧气，同时温度升至1200-1800℃之间。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，反应器室内产生的气体和从热裂解室中抽出的气体一起在水中进行洗涤操作，以除去灰。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在洗涤的同时，将碳酸钙加入到物料中，以减少氯。
8.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，将离开洗涤器的气体进一步进行过滤。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将离开洗涤器的气体进一步进行过滤。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将离开洗涤器的气体进一步进行过滤。
11.一种用于衍生燃料的垃圾的焚化装置，包括，一个反应器产生的气体从中通过的热裂解室，向所述室输送物料的装置，一个用于接收已通过热裂解室的物料的反应器，和用于使热裂解室和反应器内的物料产生高温的装置，其特征在于，在热裂解室的上游有一个物料脱气室，它通过一个密封的阀门与热裂解室分开。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，热裂解室中物料离开的那一端与反应器的排出管相连接，排出管从那里分支，接近热裂解室中物料入口的那一端的区域通过一个管路连接到反应器排出管上，泵经由该管路从所述区域抽出气体。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，在所述反应器的下部设有普通的气体燃烧器。
14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述反应器与一个氧源连接。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，热裂解室具有半圆形的横截面，它在物料前进方向上逐渐减小。
16.如权利要求11所述的装置，其特征在于，包括一个与反应器气体排出管连接的洗涤器。
17.如权利要求11所述的装置，其特征在于，反应器包括一个用于流化灰的溢流口，和一个用于其急冷的罐。
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