CN205893165U - 一种微波辐射垃圾裂解处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微波辐射垃圾裂解处理装置，该微波辐射垃圾裂解处理装置包括气水混合冷却系统、循环冷却及油水分离系统、气分冷却及燃烧系统、裂解炉安全泄压系统、裂解气含氧量检测系统、加药系统、排污排渣系统。本实用新型解决了现时关于生活垃圾的裂解处理大部分都是处于实验室阶段，处理量少，难成规模，而且处理的对象成分单一，难以应用于实际中。而且相关的裂解流程较为复杂，对裂解产物的处置非常繁琐，裂解产生的可燃气热值低，利用价值不高，裂解后的残渣含有较多有毒有害物质，不能直接利用，填埋或露天堆放都会造成严重的环境污染。

Description

一种微波辐射垃圾裂解处理装置

技术领域

本实用新型属于垃圾裂解处理技术领域，尤其涉及一种微波辐射垃圾裂解处理装置。

背景技术

近年来，国家高度重视环境保护问题，在生活垃圾和污水防治工作已取得长足发展，然而，在我国城市垃圾产量不断增加的同时，生活垃圾的分类，回收和处理能力与水平发展相对滞后，也就是我国生活垃圾处理技术非常薄弱。通常处理城市生活垃圾的主要方法有填埋处理法、焚烧处理及热解处理法等方法，这些方法分别存在不同的缺点，例如填埋处理法占用土地面积大、易污染环境、易造成土壤板结和地下水质变坏，焚烧处理法对空气污染严重且浪费大量可回收利用的资源，而目前垃圾的热解处理法垃圾分解不彻底，资源难以回收重复利用。

有文献公开了“垃圾破碎裂解处理工艺及裂解炉”，其由以下步骤完成：(1)垃圾粗破碎；(2)垃圾干燥；(3)垃圾除铁；(4)垃圾二次破碎；(5)裂解炉处理；(6)气液分离；(7)可燃气回用，其中，裂解炉处理中控制荧光分解区反应温度为200～550℃，屏蔽分离区反应温度为100～200℃，催化裂解区反应温度为60～100℃，此工艺在特定的裂解炉中使用催化剂进行在低温下催化裂解，垃圾量越大就需要多的催化剂，而现有的催化剂一般都较为昂贵，由此使得垃圾处理成本高，不适于大规模应用。

现时关于生活垃圾的裂解处理大部分都是处于实验室阶段，处理量少，难成规模，而且处理的对象成分单一，难以应用于实际中。而且相关的裂解流程较为复杂，对裂解产物的处置非常繁琐，裂解产生的可燃气热值低，利用价值不高。裂解后的残渣含有较多有毒有害物质，不能直接利用，填埋或露天堆放都会造成严重的环境污染。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种微波辐射垃圾裂解处理装置，旨在解决背景技术所述的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种微波辐射垃圾裂解处理装置，该微波辐射垃圾裂解处理装置设置有气水冷却系统、循环冷却及油水分离系统、气分冷却及燃烧系统、裂解炉安全泄压系统、裂解气含氧量检测系统、加药系统、排污排渣系统；

所述气水冷却系统设置有微波裂解炉、混合冷却器、水洗罐；所述微波裂解炉、混合冷却器、水洗罐依次连接；水洗罐上部设置有除沫器；

所述循环冷却及油水分离系统设置有油水分离器、循环泵、换热器、油收集桶；油水分离器、循环泵、换热器依次连接，油收集桶连接油水分离器上设置的集油室，油水分离器与水洗罐连接；

所述气分冷却及燃烧系统设置有缓冲罐、第三水封罐、燃气处理装置；所述缓冲罐、第三水封罐、燃气处理装置依次连接；缓冲罐上部设置有除沫器；

所述裂解炉安全泄压系统设置有第一水封罐，第一水封罐与微波裂解炉连接；

所述裂解气含氧量检测系统设置有在线氧气分析仪；在线氧气分析仪与缓冲罐连接；

所述加药系统设置有加药装置计量泵、pH计；加药装置计量泵连接水洗罐，pH计设置在水洗罐内；

排污排渣系统设置有废渣处理装置，废渣处理装置连接在油水分离器底部。

进一步，所述排污排渣系统还设置有水洗罐底部排渣排污阀、油水分离器底部排渣排污阀、第一水封罐底部排渣排污阀、第三水封罐底部排渣排污阀并均连接外部污水处理池；所述裂解气含氧量检测系统还设置有气动球阀，气动球阀连接在在线氧气分析仪与缓冲罐之间。

进一步，所述混合冷却器前面设置有循环泵；循环泵后面设置过滤器，所述换热器设有热交换循环旁路。

进一步，所述裂解炉安全泄压系统还设置有第二水封罐、污水处理池；所述第二水封罐与第一水封罐连接，污水处理池与第二水封罐连接。

进一步，所述加药系统还设置有碱液池，所述碱液池与加药装置计量泵连接。

本实用新型提供的微波辐射垃圾裂解处理装置及工艺，解决了现时关于生活垃圾的裂解处理大部分都是处于实验室阶段，处理量少，难成规模，而且处理的对象成分单一，难以应用于实际中。而且相关的裂解流程较为复杂，对裂解产物的处置非常繁琐，裂解产生的可燃气热值低，利用价值不高，裂解后的残渣含有较多有毒有害物质，不能直接利用，填埋或露天堆放都会造成严重的环境污染。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的微波辐射垃圾裂解处理装置结构示意图；

图中：1、微波裂解炉；2、混合冷却器；3、水洗罐；4、pH计；5、缓冲罐；6、第三水封罐；7、燃气处理装置；8、油水分离器；9、油收集桶；10、污水处理池；11、第二水封罐；12、第一水封罐；13、循环泵；14、换热器；15、碱液池；16、加药装置计量泵；17、废渣处理装置；18、在线氧气分析仪。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

下面结合附图对实用新型作详细描述。

如图1所示：一种微波辐射垃圾裂解处理装置，该微波辐射垃圾裂解处理装置设置有气水冷却系统、循环冷却及油水分离系统、气分冷却及燃烧系统、裂解炉安全泄压系统、裂解气含氧量检测系统、加药系统、排污排渣系统；

所述气水冷却系统设置有微波裂解炉1、混合冷却器2、水洗罐3；所述微波裂解炉、混合冷却器、水洗罐依次连接；水洗罐上部设置有除沫器；

所述循环冷却及油水分离系统设置有油水分离器8、循环泵13、换热器14、油收集桶9；油水分离器8、循环泵、换热器依次连接，油收集桶连接油水分离器上设置的集油室，油水分离器与水洗罐连接；

所述气分冷却及燃烧系统设置有缓冲罐5、第三水封罐6、燃气处理装置7；所述缓冲罐、第三水封罐、燃气处理装置依次连接；缓冲罐上部设置有除沫器；

所述裂解炉安全泄压系统设置有第一水封罐12，第一水封罐与微波裂解炉连接；

所述裂解气含氧量检测系统设置有在线氧气分析仪18；在线氧气分析仪与缓冲罐连接；

所述加药系统设置有加药装置计量泵16、pH计4；加药装置计量泵连接水洗罐，pH计4设置在水洗罐3内；

排污排渣系统设置有废渣处理装置18，废渣处理装置连接在油水分离器底部。

所述排污排渣系统还设置有水洗罐底部排渣排污阀、油水分离器底部排渣排污阀、第一水封罐底部排渣排污阀、第三水封罐底部排渣排污阀并均连接外部污水处理池。所述裂解气含氧量检测系统还设置有气动球阀，气动球阀连接在在线氧气分析仪与缓冲罐之间。

所述混合冷却器前面设置有循环泵；循环泵后面设置过滤器，所述换热器设有热交换循环旁路。

所述裂解炉安全泄压系统还设置有第二水封罐11、污水处理池10；所述第二水封罐与第一水封罐连接，污水处理池与第二水封罐连接。

所述加药系统还设置有碱液池15，所述碱液池与加药装置计量泵连接。

下面结合工作原理对本实用新型进一步描述。

一种微波辐射垃圾裂解处理工艺，该微波辐射垃圾裂解处理工艺包括：

气水混合冷却：当进入微波裂解炉内的垃圾被裂解后产生高温气体，气体经过出口过滤装置被高效混合冷却器吸入，高温的裂解气在混合冷却器内与循环水进行直接热交换，裂解气快速降温至110～150℃，裂解气中的气态油进行液化并与水的混合液进入水洗罐中；

循环冷却及油水分离：水洗罐中的油水混合液一路通过油水分离器进行分离，分离出的油进入集油室，液位达到一定值时报警，手动排放至油收集桶，分离后的水进入循环泵进行循环；另一路直接进入循环泵后面设置的过滤器，过滤器对混合液中的大颗粒物质进行过滤后进入循环泵，再经过换热器器设有的旁路进行热交换降温，通过换热器降温以后油水混合液进入水洗罐；油水混合液在水洗罐中进行连续的吸热、除油、过滤、降温；

气分冷却及燃烧：降温后的裂解气通过除沫器后设置的管道进入缓冲罐内液面以下，裂解气与液体直接接触换热降温，使裂化气中一部分水蒸气液化，剩余的裂解气通过除沫器和管道进入到第三水封罐液面以下，裂解气与液体直接接触换热降温，使裂化气中剩余水蒸气液化，最终气体为可燃性气体，可燃性气体最后经管道进入燃气处理装置中进行手动点火燃烧；

裂解炉安全泄压：第三水封罐设置一定液位，当微波裂解炉压力过高时，微波裂解所产生的气体会直接进入第一水封罐中经管道向室外大气进行泄压；

裂解气含氧量检测：在缓冲罐后气体管路上设置在线氧气分析仪，根据气体爆炸极限值设定参数值，并输出4～20mA电信号控制保护气补气系统的气动球阀动作，向裂解炉中补入保护气；

加药：根据系统循环液体pH值进行加入碱液调节，在水洗罐中设置有在线pH计进行pH值在线监测，并输出电信号控制加药装置计量泵工作，向水洗罐中加入碱液以调节循环液体pH值达到设定值；

排污排渣：通过水洗罐底部排渣排污阀、油水分离器底部排渣排污阀、第一水封罐底部排渣排污阀、第三水封罐底部排渣排污阀排污到外部污水处理池；通过油水分离器底部废渣排污到废渣处理装置。

本实用新型提供的微波辐射垃圾裂解处理装置，解决了现时关于生活垃圾的裂解处理大部分都是处于实验室阶段，处理量少，难成规模，而且处理的对象成分单一，难以应用于实际中。而且相关的裂解流程较为复杂，对裂解产物的处置非常繁琐，裂解产生的可燃气热值低，利用价值不高，裂解后的残渣含有较多有毒有害物质，不能直接利用，填埋或露天堆放都会造成严重的环境污染。

下面结合具体分析对本实用新型进一步说明。

气水冷却系统：

当进入微波裂解炉内的垃圾被裂解后产生高温气体(气体主要含甲烷、水和油)，气体经过出口过滤装置被高效混合冷却器吸入，气体中的较大颗粒物被出口过滤装置拦截，高温的裂解气在混合冷却器内与循环水进行直接热交换，大部分热量被水汽化带走，裂解气快速降温至110～150℃以内(油的沸点大约为150℃以上)，使裂解气中的气态油进行液化并与部分水的混合液进水洗罐中。

循环冷却及油水分离系统：

水洗罐中的油水混合液一部分通过油水分离器进行分离，分离后水进入循环泵进行循环，另一部分直接进入循环泵进行循环(设备设置相应阀门可进行调节为全部或部分通过油水分离器进行循环以及不通过油水分离器进行直接循环)。循环泵后面设置过滤器对混合液中的大颗粒物质进行过滤以防止换热器堵塞，过滤器设有旁路，当过滤器堵塞时打开旁路以保证系统正常运行，并清洗过滤器滤网再恢复其工作状态。过滤后的混合液进入换热器进行热交换降温。通过换热器降温以后混合液进入循环泵对裂解气进行吸收降温，如此混合液在水洗罐中进行连续的吸热、除油、过滤、降温过程。油水分离器分离出的油进入集油室，液位达到一定值时报警，手动排放至油收集桶。

气分冷却及燃烧系统：

降温后的裂解气中主要是水蒸气和甲烷气体，水洗罐内由循环泵产生正压，裂解气通过除沫器后设置的管道进入缓冲罐内液面以下，裂解气与液体直接接触换热降温，使裂化气中大部分水蒸气液化，如缓冲罐中的水升高，可开启水冷阀门对冷却水进行置换使其温度降低满足使用要求。其余的裂解气通过除沫器和管道进入到第三水封罐液面以下，裂解气与液体直接接触还可换热降温，使裂化气中剩余水蒸气液化，最终气体为可燃性气体，第三水封罐也起到了防止气体逆流作用，以保证系统设备安全运行，可燃性气体最后经管道进入燃气处理装置中进行手动点火燃烧。

裂解炉安全泄压系统：

为保证裂解炉及后处理装置系统的安全运行，排泄水封罐根据要求设置一定液位，当微波裂解炉压力过高时，微波裂解所产生的气体会直接进入第一水封罐中经管道向室外大气进行泄压。

裂解气含氧量检测系统：

因为裂解气中含有甲烷等易燃易爆气体，所以在缓冲罐后气体管路上设置有在线氧气分析仪，根据气体爆炸极限值设定参数值，并输出4～20mA电信号控制保护气补气系统的气动球阀动作，向裂解炉中补入保护气，防止气路系统中的甲烷等易燃易爆气体发生爆炸危险。

加药系统：

因为垃圾经微波裂解后产生的裂解气含有氯离子，对金属有一定的腐蚀现象，所以需根据系统循环液体pH值进行加入碱液调节。在水洗罐中设置有在线pH计进行pH值在线监测，并输出电信号控制加药装置计量泵工作，向水洗罐中加入碱液以调节循环液体pH值达到设定值。

排污排渣系统：

系统中水洗罐和油水分离器设有底部排渣排污口通过排污管道排向污水处理池，水封罐也设有底部排污，检修维护或系统停运时系统中的循环水排到污水处理池。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种微波辐射垃圾裂解处理装置，其特征在于，该微波辐射垃圾裂解处理装置设置有气水冷却系统、循环冷却及油水分离系统、气分冷却及燃烧系统、裂解炉安全泄压系统、裂解气含氧量检测系统、加药系统、排污排渣系统；

所述气水冷却系统设置有微波裂解炉、混合冷却器、水洗罐；所述微波裂解炉、混合冷却器、水洗罐依次连接；水洗罐上部设置有除沫器；

所述循环冷却及油水分离系统设置有油水分离器、循环泵、换热器、油收集桶；油水分离器、循环泵、换热器依次连接，油收集桶连接油水分离器上设置的集油室，油水分离器与水洗罐连接；

所述气分冷却及燃烧系统设置有缓冲罐、第三水封罐、燃气处理装置；所述缓冲罐、第三水封罐、燃气处理装置依次连接；缓冲罐上部设置有除沫器；

所述裂解炉安全泄压系统设置有第一水封罐，第一水封罐与微波裂解炉连接；

所述裂解气含氧量检测系统设置有在线氧气分析仪；在线氧气分析仪与缓冲罐连接；

所述加药系统设置有加药装置计量泵、pH计；加药装置计量泵连接水洗罐，pH计设置在水洗罐内；

排污排渣系统设置有废渣处理装置，废渣处理装置连接在油水分离器底部。

2.如权利要求1所述的微波辐射垃圾裂解处理装置，其特征在于，所述排污排渣系统还设置有水洗罐底部排渣排污阀、油水分离器底部排渣排污阀、第一水封罐底部排渣排污阀、第三水封罐底部排渣排污阀并均连接外部污水处理池；所述裂解气含氧量检测系统还设置有气动球阀，气动球阀连接在在线氧气分析仪与缓冲罐之间。

3.如权利要求1所述的微波辐射垃圾裂解处理装置，其特征在于，所述混合冷却器设置有循环泵；所述循环泵后面设置有过滤器，所述换热器设有热交换循环旁路。

4.如权利要求1所述的微波辐射垃圾裂解处理装置，其特征在于，所述裂解炉安全泄压系统还设置有第二水封罐、污水处理池；所述第二水封罐与第一水封罐连接，污水处理池与第二水封罐连接。

5.如权利要求1所述的微波辐射垃圾裂解处理装置，其特征在于，所述加药系统还设置有碱液池，所述碱液池与加药装置计量泵连接。