CN1952044A - 把生活垃圾转化成炭质燃料的工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明采用先筛分后风选的简单工艺，把垃圾不太严格地归类为无机物、有机物和塑料薄膜类，将含量最多的有机物部分用炭化炉在隔绝空气条件下加热，干馏成为性质类似于煤的炭质燃料。产生的气体和焦油用于加热炭化炉，而大部分消耗掉。从而达到了生活垃圾的无害化处理。炭质燃料可民用，也可工业利用，有较好的销路。

Description

把生活垃圾转化成炭质燃料的工艺及设备

技术领域：

本发明属化工领域。环保工程或新能源开发技术。

背景技术：

目前国际上盛行把生活垃圾制造成垃圾衍生燃料(即RDF)，以解决污染和实现垃圾能源化利用。各国设计了不同的工艺和设备。本发明结合本国生活垃圾的特点和性质，设计了新的工艺流程并确定了新的产品方向。符合中国国情和中国人用能的习惯。产品便于销售获利，以促进垃圾处理资源化利用和商业化运作。

发明内容：

1、生活垃圾处理的工艺流程

本设计处理垃圾的工艺流程如图1所示。生活垃圾由收集车运到处理厂后倒入料仓1中，由皮带输送机2运送给筛分设备3，可在输送机2上进行人工或机械破袋，人工捡除大件或异型物。筛下的细小颗粒以无机物为主送去填坑。筛上物进入风选机4，风机5向风选机4中吹入适量的风，较重的无机物、金属等先下落成为风选产物I，送去填坑。随着风选机容积渐宽，大部分有机物成为风选产物II，风选机内被吹飞最远的塑料薄膜类成为风选产物III，在气化裂解炉12中进行裂解气化处理，产生的气体经冷却器11脱除液体烃得到燃气。风选产物II由输送机7送入料仓8中，由给料机9送入炭化炉10的进料口，有机垃圾在炭化炉10中，在缺氧和600℃左右的温度条件下，迅速失去水分，被干馏为可燃气体、木焦油和炭质燃料。炭化炉中产生的干馏气，大部分在炉内燃烧，向炭化炉提供所需的热能，维持干馏的条件。红热的炭质燃料被推出炭化炉后由水喷头14洒水熄灭，进入粉碎机15，粉碎后由输送机16运至产品堆场。在产品输送过过程中可视情况安装设备选出部分金属。

2、炭质燃料产品

国外和国内一些研究单位把生活垃圾制成垃圾衍生燃料(RDF)，而本设计制造的炭质燃料是垃圾衍生燃料RDF的一个新品种，它与之前的RDF有许多不同。炭质燃料在生产中具有高温无害化处理、不产生二次污染、反应不需大量外加能量、能自行进行、产品热能高、生产易行、成本低、产品易加工、通过控制生产条件可以生产出干馏完全的木炭、也可以生产出干馏不完全的类似烟煤的产品、好销售等很多优点，比较符合我国国情和中国人用能的习惯。

3、风选机

本发明中用于垃圾处理工艺中的风选机，是一个水平放置的长筒型容器。横截面进风端较小，沿物料运动方向渐大。它可以是圆形，也可以是方形，多种板型材料均可制造。

4、炭化炉

本发明中的炭化炉构造如图2所示，炭化炉腔a是一个水平放置、固定不动的圆筒形容器，可以用钢制，也可用非金属耐火材料浇铸或砌铸制成，其内装有一个钢制螺旋推进装置g，由电机h驱动、旋转，推动物料由进料端向出料端运动。电机h是可调速电机。有一个与炉腔a连接相通的进料口f。蓄热保温层d包围炉腔a的外壁并与外壁之间有一个断面为环形的燃烧腔e，燃烧腔e是干馏气与空气混合燃烧的空间。在炭化炉腔a的壁上装有可使干馏气逸出但阻碍固体颗粒的微孔板j，与微孔板j相对应处的蓄热保温层d上开有透气孔k，透气孔k外与大气或燃烧嘴m相通，内与燃烧腔e相通。烟囱c与燃烧腔e相通，烟囱c另一端与引风机b相连。引风机b使用可调速电机。

具体实施办法：

从生活垃圾中分选出的有机物质通过炭化炉，在隔绝空气的条件下加热，被干馏成炭质燃料产品。同时产出的干馏气、木焦油在炭化炉中燃烧，向炭化炉供热而消耗。

有机物进入炭化炉的进料口f，被螺旋推进装置g推动挤压到炭化炉腔a中，向出料端运动。物料在被螺旋g不断翻动时接触炉腔a的壁，由于受到炭化炉腔a的壁传热，物料升温，水分挥发，在250℃以上时开始发生有机物干馏反应，产生的干馏气和水蒸气从微孔板j逸出，进入燃烧腔e，与从透气孔k进入的空气相遇而燃烧。加热蓄热保温层d和炭化炉腔壁a，使之温度保持在400℃至800℃。

在炭化炉启动或温度不足时，需要外来热源。外来燃气与来自风机18的空气在燃烧嘴19中混合燃烧，通过透气孔k加热炉腔a，此时引风机b关闭；温度过高时，引风机b提高电机转速，引入过剩空气降低炉内燃烧腔e的烟气温度。通过改变引风机b的电机转速，可调节从透气孔k进入到燃烧腔e的过剩空气量，以控制炭化炉燃烧腔e中烟气的温度。

燃烧腔e产生的废烟气通过烟囱c由引风机b排出炉外。

电机h使用的是可调速电机，可以通过调节电机h的转速，从而改变螺旋推进装置g的转速，这样就改变了物料在炭化炉中停留的时间，就可以得到不同干馏程度的产品。

Claims (5)

1、把生活垃圾转化成炭质燃料的工艺流程。垃圾运到处理场后，由输送机输送给筛分设备，筛除细小颗粒。在输送机上，只进行破袋和捡除大件异型物的简单处理。筛上物给入风选机，鼓风机向风选机鼓入适量的风，风将物料大致分选成无机物为主的重产物、以有机物为主的中间产物和以塑料薄膜为主的轻产物。轻产物用气化裂解的办法制成燃气和液态烃。重产物填坑。以有机物为主的产物用炭化炉在隔绝空气的条件下加热至400℃到800℃，被干馏成干馏气、木焦油和炭质燃料。产出的干馏气和木焦油燃烧加热炭化炉，主要用于维持干馏反应的条件。炭质燃料作商品出售。

本文所说的筛分设备，是指旋转的圆筒筛、倾斜放置的振动筛和摇动筛。细小颗粒是指筛孔直径为3mm至30mm的筛下物。

无机物是指生活垃圾中炉渣、砂粒、玻璃、陶瓷片、金属等。

有机物是指生活垃圾中厨余物、木质、废纸、橡胶、塑料等有机物。

2、把生活垃圾转化成不同干馏程度的炭质燃料，再经调配、成型加工的商品燃料结构。它们是：木炭制品类和代煤燃料类。

不同干馏程度是指炭质燃料产品中含有0％挥发份到40％挥发份。

木炭制品类包括：木炭粉、粒、球、椭球和各种木炭棒。

代煤燃料类是含有0％挥发分至50％挥发分，外观和性质类似各类煤的系列产品。它们可以是粉状，也可以成粒、块、球和蜂窝状。

调配指的是在炭质燃料中，掺入0％至50％的煤。

3、炭化炉结构。圆筒形，长径比大于5的水平放置、固定不动的炉腔，内有一个旋转的螺旋推进器，可把物料从进料端推向出料端，螺旋推进器由电机驱动。炉腔外围有一个蓄热保温层。保温层与炉腔之间有一个断面为圆型的燃烧腔。炉腔外壁装有微孔板，能使炉腔内被干馏物料产生的干馏气逸出而阻碍固体物逸出。蓄热保温层开有透气孔，穿过保温层的烟囱与燃烧腔相通，烟囱的另一端与引风机相联。引风机使用可调速电机。

炉腔和微孔板可用金属，也可以用非金属耐火材料制造。蓄热保温层，用粘土和砖砌成，它的内壁断面是圆型，外表面断面形状可以是圆型，也可以是拱型、正梯型。

4、在使用螺旋推料器的炭化炉中，主驱动电机采用可调速电机。利用改变电机转速控制物料在炉中的停留时间，得到不同干馏程度的产品的方法。

5、风选机是一个水平放置的长筒型容器。横截面进风端较小，沿物料运动方向渐大。它的断面可以是圆形，也可以是方形。多种板型材料均可制造。

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