CN206278916U - 一种无害化处理废弃物的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无害化处理废弃物的系统。所述系统包括废弃物热解炉、流化床、净化分离装置及密封装置，所述废弃物热解炉内设有反应室和蓄热式燃烧器；所述废弃物热解炉的顶部设有进料口和热解气出口；所述废弃物热解炉的底部设有热解炭出口；所述密封装置包括设于所述废弃物热解炉底部的水封单元及设于所述废弃物热解炉进料口的双螺旋密封单元；所述流化床具有热解炭入口、活化气体进口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述废弃物热解炉的热解炭出口连接；所述净化分离装置的入口与所述蓄热式燃烧器的燃烧烟气出口连接，用于对所述燃烧烟气进行净化分离处理。本实用新型的技术方案能较好地热解废弃物且直接资源化利用，对燃烧的烟气进行了净化分离处理，并保障热解系统的密闭性。

Description

一种无害化处理废弃物的系统

技术领域

本实用新型总的涉及一种废弃物的处理技术，具体涉及一种无害化处理废弃物的系统。

背景技术

我国的生物质资源非常丰富，每年产生大约6.5亿吨农业秸秆，加上薪柴及林业废弃物等，折合能量4.6亿吨标准煤，预计到2050年将增加到9.04亿吨，相当于6亿多吨标准煤。我国每年的森林耗材达到2.1亿立方米，折合1.2亿吨标准煤的能量。另外，全国城市生活垃圾年产量已超过1.5亿吨，到2020年年产量将达2.1亿吨，垃圾中的有机质含量平均约为40％，年产1.5亿吨的城市垃圾中，被丢弃的可再生资源价值高达250亿元。这些资源若未经治理直接焚烧、排放入水体、堆积必将造成资源浪费，以及空气、土壤、地表水和地下水等环境污染和人类生存环境的恶化。然而若将生物质、垃圾、废旧轮胎、废旧有机物、有机污泥等为原料，经碳化之后可以生产出油、气和固体碳，部分替代煤、油、天然气等资源。但是，为了确保经济效益，仍然需要开发出对生物质、垃圾、废旧轮胎、废旧有机物、有机污泥等含炭物热解相合适的工艺路线。经研究发现，含碳的物质在几百摄氏度的温度下经过炭化，再活化可制备活性炭。

现有技术可通过热解对废弃物进行回收利用，比如采用流化床对废弃物热解。然而，废弃物在热解过程中还是难免会有二次污染气体产生，比如二噁英。实验证明二恶英可以损害多种器官和系统，一旦进入人体，就会长久驻留，因为其本身具有化学稳定性并易于被脂肪组织吸收，并从此长期积蓄在体内，可能透过间接的生理途径而致癌。因为在热解过程中不同的二噁英前驱物(如氯酚、多氯联苯)在高温和氧气的条件下反应会生成二噁英。二噁英以微小的颗粒进入大气、土壤和水中，进而污染人类的食物。

针对现有技术存在的不足，为了同时能够设计出热解效率更高、直接进行资源化利用且能耗小的废弃物处理系统，并杜绝二次污染气体的产生，有待提出一种新的废弃物处理系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无害化处理废弃物的系统，以设计出热解效率更高、直接进行资源化利用且能耗小的废弃物处理系统的同时，杜绝二次污染气体的产生。

本实用新型提供一种无害化处理废弃物的系统，所述系统包括废弃物热解炉、流化床、净化分离装置及密封装置，其中，所述废弃物热解炉内设有反应室和蓄热式燃烧器；所述废弃物热解炉的顶部设有进料口和热解气出口；所述废弃物热解炉的底部设有热解炭出口；所述密封装置包括设于所述废弃物热解炉底部的水封单元及设于所述废弃物热解炉进料口的双螺旋密封单元；所述流化床具有热解炭入口、活化气体进口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述废弃物热解炉的热解炭出口连接；所述净化分离装置的入口与所述蓄热式燃烧器的燃烧烟气出口连接，用于对所述燃烧烟气进行净化分离处理。

上述的系统，所述系统还包括缓冲罐，所述缓冲罐设有热解气入口和热解气输出口，所述热解气入口与所述废弃物热解炉的热解气出口相连，所述缓冲罐的热解气输出口与所述蓄热式燃烧器的燃烧气体进口相连。

上述的系统，所述缓冲罐的材料为保温材料。

上述的系统，所述流化床的活化气体进口连接水蒸气输送管道和/或二氧化碳气体输送管道。

上述的系统，所述水封单元为圆环状水封槽，用于隔绝炉内气氛，避免炉内热解气扩散到炉外，同时防止炉外空气进入炉内。

上述的系统，所述系统还进一步包括设于所述废弃物热解炉前的预处理装置。

上述的系统，所述预处理装置包括滚筒筛、磁选器和破碎机。

上述的系统，所述蓄热式燃烧器由多根蓄热式辐射管组成，所述蓄热式辐射管均匀水平布置在所述废弃物热解炉内的布料板上方。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的技术方案,解决了原有废弃物热解存在热解不充分效率低、燃烧气体直接排放仍可能造成二次污染、热解气可能泄露等问题，本实用新型能较好的热解废弃物且直接资源化利用，对燃烧的烟气进行了净化分离处理，并保障热解系统的密闭性。

进一步地，本系统将热解后的热解炭直接与流化床相连，利用了流化床床层体积出现膨胀使得流化物体具有颗粒松动、颗粒间空隙增大，使所述热解炭与活化剂发生反应，得到的活性炭具有较大的孔隙结构，因而具有较好的吸附特性，解决了制备活性炭时能耗高、热量损失严重、制备活性炭品质差的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的废弃物热解制备活性炭的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的废弃物热解制备活性炭的结构示意图。

其中：100、热解炉；101、进料输送系统；102、热解气出口；103、燃烧器热解气入口；104、燃烧器烟气出口；105、热解炭出口；200、流化床；201、二氧化碳入口；202、热解炭入口；203、气体出口；204、活性炭出口；300、预处理装置；301、生活垃圾原料；302、生活垃圾原料进口；303、生活垃圾出口；400、缓冲罐；500、燃烧器；600、净化分离装置；601、净化前烟气入口；602、净化分离后烟气出口；700、加热器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、”纵向”、”横向”、”长度”、”宽度”、”厚度”、”上”、”下”、”前”、”后”、”左”、”右”、”竖直”、”水平”、”顶”、”底”、”内”、”外”、”顺时针”、”逆时针”、”轴向”、”径向”、”周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语”第一”、”第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有”第一”、”第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，”多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语”安装”、”相连”、”连接”、”固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征”上”或”下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

研究证明，热解过程的升温、保温和冷却过程需要完全控制在无氧气氛下,才能抑制二噁英类的合成。为了二次污染气体的产生及针对现有技术存在的不足，本实用新型提出下述系统与方法。

需要说明的是，本实用新型中的废弃物主要针对生活类垃圾。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种制备活性炭系统。根据本实用新型的实施例，所述废弃物热解炉内设有反应室和蓄热式燃烧器；所述废弃物热解炉的顶部设有进料口和热解气出口；所述废弃物热解炉的底部设有热解炭出口；所述密封装置包括设于所述废弃物热解炉底部的水封单元及设于所述废弃物热解炉进料口的双螺旋密封单元；所述流化床具有热解炭入口、活化气体进口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述废弃物热解炉的热解炭出口连接；所述净化分离装置的入口与所述蓄热式燃烧器的燃烧烟气出口连接，用于对所述燃烧烟气进行净化分离处理。

上述水封单元为圆环状水封槽，用于隔绝炉内气氛，避免炉内热解气扩散到炉外，同时防止炉外空气进入炉内。这样就杜绝了氧气进入热解系统，进而避免产生二噁英类有毒有害气体，同时也防止其它热解气体泄漏出去。

经发现，通过采用内部设置蓄热式辐射管的生活垃圾热解炉与现有的流化床直接进行联用制备活性炭，而无需对现有技术采用的流化床进行改造，即可将生活垃圾热解炉中产生的热的热解炭送至流化床进行活化产生活性炭。

由于生活垃圾热解炉中采用蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且该蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证生活垃圾热解炉中温度场的均匀性，从而可以显著提高生活垃圾热解效率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本实用新型的生活垃圾热解炉不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化热解和活化反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得清洁的热解气混合物，通过直接燃烧油气混合物，无需对高温油气的除尘、过滤和降温，进而可以解决现有的生活垃圾制备活性炭前段热解工艺复杂，且现有的热解炉与流化床耦合性高导致的操作不稳定的问题。

同时采用该生活垃圾热解炉可以解决热解气带走的部分显热，热解炉易结焦、易堵塞问题，然后通过采用蓄热式辐射管燃烧器回收利用热解气，较现有技术相比可以省去油气回收利用等化工系统，从而降低设备投资成本，另外，通过将生活垃圾热解炉中产生的热的热解炭直接热送至流化床与烟气中二氧化碳反应，不仅能够确保流化床直接制备活性炭，而且可以显著提高能量利用率，并且当利用该生活垃圾制备活性炭系统的稳定性。

下面参考图1和图2对本实用新型实施例的利用生活垃圾制备活性炭系统进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该利用生活垃圾制备活性炭系统包括：热解炉100和流化床200。

根据本实用新型的实施例，热解炉100具有进料输送系统101、热解气出口102、热解炭出口105，并且热解炉100内部设置有多组燃烧器500，且适于将生活垃圾进行热解反应，从而可以得到热解炭和热解气。实用新型人发现，通过采用内部设置蓄热式辐射管的生活垃圾热解炉与现有的流化床直接进行联用制备活性炭，而无需对现有的流化床进行改造，即可将生活垃圾热解炉中产生的热的热解炭送至流化床进行活化产生活性炭，由于生活垃圾热解炉中采用蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且该蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证生活垃圾热解炉中温度场的均匀性，从而可以显著提高生活垃圾热解效率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本实用新型的生活垃圾热解炉不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化热解和活化反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得清洁的热解气混合物，通过直接燃烧油气混合物，无需对高温油气的除尘、过滤和降温，进而可以解决现有的生活垃圾制备活性炭前段热解工艺复杂，且现有的热解炉与流化床耦合性高导致的操作不稳定的问题。

根据本实用新型的一个实施例，进料输送系统101可以设在热解炉100的上端，且适于将生活垃圾供给至热解炉内部。

根据本实用新型的再一个实施例，热解炭出口105可以设在热解炉100的底端，且适于将热解过程产生的热解炭固体排出热解炉。

根据本实用新型的又一个实施例，热解气出口102可以设在热解炉100的炉顶上，且适于将热解过程产生的热解气排出热解炉。

根据本实用新型的又一个实施例，燃烧器500在热解炉100中沿热解炉水平方向间隔分布，并且每组燃烧器均采用蓄热式辐射管，可独立控制操作。

根据本实用新型的实施例，流化床200具有二氧化碳入口201、热解炭入口202、气体出口203和活性炭出口204，热解炭入口202与热解炭出口105相连，且适于将热解炭进行处理，从而可以获得活性炭。实用新型人发现，通过将生活垃圾热解炉中产生的热的热解炭直接热送至流化床与烟气中分离出的二氧化碳反应，不仅能够确保流化床直接进行活性炭的制备，而且可以显著提高能量的利用率，并且提高利用该废弃物制备活性炭系统的稳定性。

根据本实用新型的具体实施例，参考图2，预处理装置300可以包括接收生活垃圾原料进口302和生活垃圾出口303。预处理装置包括滚筒筛、磁选器和破碎机等，通过对送入的生活垃圾进行预处理，降低废弃物中无机物如渣土、玻璃和金属等的含量，从而减少热解过程中无机物带走的热量并保证提供热解炭的品质。

根据本实用新型的又一个具体实施例，缓冲罐400具有热解气入口和热解气出口，该热解气入口与热解气出口102相连，热解气出口102可以设在热解炉100顶部，热解气出口102可由一个或多个组成，根据热解气产量情况开启单个或多个热解气出口阀。缓冲罐400用于缓存热解炉100产生的热解气，整个缓冲罐400均采用保温材料进行保温，确保热解气中油一直处于气态。

根据本实用新型的又一个具体实施例，燃烧器500具有燃烧器热解气入口103和燃烧器烟气出口104，该燃烧器500热解气入口103与缓冲罐400相连，由缓冲罐为燃烧器500提供气源，满足燃烧器的燃烧。燃烧产生的烟气从燃烧器烟气出口104排出，确保热解炉100炉膛气氛与燃烧器500气氛隔离，实现生活垃圾热解在绝氧气氛下进行，确保了热解气具有较高的热值，同时有效抑制了二噁英的产生。

根据本实用新型的又一个具体实施例，净化分离装置600具有净化前烟气入口601和净化分离后二氧化碳出口602，该净化分离装置600净化前烟气入口601与燃烧器烟气出口104相连，接收燃烧器500燃烧产生的混合烟气，并且在净化分离装置600对混合烟气进行净化分离，净化分离后的二氧化碳通过净化分离后的二氧化碳出口602送入后段。

根据本实用新型的又一个具体实施例，加热器700入口与分离后的二氧化碳出口602连接，对净化后的二氧化碳进行加热，加热后的热二氧化碳通过二氧化碳入口201送入流化床200中，并且与热解炉100排出的热解炭发生反应制得活性炭。

在本实用新型的第二个方面，本实用新型提出了一种利用生活垃圾制备活性炭的方法。根据本实用新型的实施例，该方法是利用一种制备活性炭系统进行的。根据本实用新型的实施方案，该方法包括：(1)将生活垃圾送至所述预处理装置进行预处理，从而得到热解原料；(2)将预处理后有机物送至所述热解炉进行热解处理，以便得到残炭和热解气；(3)将所述热解气输送至燃烧器进行燃烧，为热解炉提供热量，且燃烧产生可供所述流化床反应的热烟气；(4)将所述热解炭送至所述流化床，使残炭与烟气中二氧化碳发生反应，以便得到活性炭。

经发现，通过采用内部设置蓄热式辐射管的生活垃圾热解炉与现有的流化床直接进行联用制备活性炭，而无需对现有的流化床进行改造，即可将生活垃圾热解炉中产生的热的热解炭送至流化床进行活化产生活性炭，由于生活垃圾热解炉中采用蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且该蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证生活垃圾热解炉中温度场的均匀性，从而可以显著提高生活垃圾热解效率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本实用新型的生活垃圾热解炉不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化热解和活化反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得清洁的热解气混合物，通过直接燃烧油气混合物，无需对高温油气的除尘、过滤和降温，进而可以解决现有的生活垃圾制备活性炭前段热解工艺复杂，且现有的热解炉与流化床耦合性高导致的操作不稳定的问题，同时采用该生活垃圾热解炉可以解决热解气带走的部分显热，热解炉易结焦、易堵塞问题，然后通过采用蓄热式辐射管燃烧器回收利用热解气，较现有技术相比可以省去油气回收利用等化工系统，从而降低设备投资成本，另外，通过将生活垃圾热解炉中产生的热的热解炭直接热送至与流化床与烟气中分离出的二氧化碳反应，不仅能够确保流化床直接制备活性炭，而且可以显著提高能量利用率，并且当利用该生活垃圾制备活性炭系统的稳定性。需要说明的是，上述针对一种制备活性炭系统所描述的特征和优点同样适用于利用生活垃圾制备活性炭的方法，此处不再赘述。

下面参考图1和图2对本实用新型实施例的一种利用生活垃圾制备活性炭的方法进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括如下步骤：

(1)原料前处理：将生活垃圾经过预处理后得到能作为热解的原料。

上述预处理包括以下一项或多项：

a)将生活垃圾送至所述筛选机，以便得到含有大量有机物的原料；

b)将筛选后的含有大量有机物的原料送入磁选机中，筛选有机物中的金属；

c)将磁选后的含有大量有机物的原料送入破碎机中，可将磁选后的有机物破碎成粒径为2-50mm片状和或块状的可满足热解要求的原料。

(2)装入原料：将上述物料通过进料输送系统101送入热解炉100中，物料均匀布料在布料板上，料层厚度为50-300mm。

(3)置换及气密性检测：在确保整个制备活性炭系统内部阀门开启，各个设备相通，向系统一端通入一定量氮气或水蒸气，将整个系统进行置换，排掉系统内空气，关上放气阀，确保整个系统的气密性良好。

(4)物料热解：根据本实用新型的实施例，将上述经过原料预处理后的物料通过热解炉上部进料口进入入口仓，在热解炉内布料刮板作用下，物料均匀布料在反应器布料板上，并向热解炉内蓄热式辐射管中供给燃料，以便采用生活垃圾热解炉对生活垃圾进行热解反应，从而得到热解炭和热解气。通过采用内部设置蓄热式辐射管的生活垃圾热解炉与现有的流化床直接进行联用制备活性炭，而无需对现有的流化床进行改造，即可将生活垃圾热解炉中产生的热的热解炭送至流化床进行活化产生活性炭，由于生活垃圾热解炉中采用蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且该蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证生活垃圾热解炉中温度场的均匀性，从而可以显著提高生活垃圾热解效率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本实用新型的生活垃圾热解炉不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化热解和活化反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得清洁的热解气混合物，通过直接燃烧油气混合物，无需对高温油气的除尘、过滤和降温，进而可以解决现有的生活垃圾制备活性炭前段热解工艺复杂，且现有的热解炉与流化床耦合性高导致的操作不稳定的问题。

(5)燃烧器燃烧供热：根据本实用新型的实施例，将生活垃圾热解产生的热解气提供给热解器进行燃烧，热解器由多根蓄热式辐射管组成，蓄热式辐射管均匀水平布置在布料板上方，通过辐射传热为生活垃圾提供热量，每根蓄热式辐射管采用独立的控制系统，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，蓄热式燃烧器，可将常温空气温度提高到300～450℃，同时燃烧产生的烟气温度可降至120℃以下。在热解气进入蓄热式辐射管前端设置有缓冲罐，用于缓存部分热解气，满足在突然停炉的条件下也能满足辐射管不间断燃烧。生活垃圾热解过程中，物料相对料盘静止不动，避免飞灰的产生，再加上缓冲罐的设置，可避免热解气进入燃烧器过程中会带入灰渣问题，因此混合热解气可直接送至热解器中燃烧，并且本实用新型的生活垃圾热解炉不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化热解和活化反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得清洁的热解气混合物，通过直接燃烧油气混合物，无需对高温油气的除尘、过滤和降温。

(6)烟气净化分离：根据本实用新型的实施例，将燃烧器燃烧的烟气送入净化分离装置中，先对烟气进行脱硝和脱硫，降低氮、硫化合物的排放量，以免该类物质排入大气造成二次污染。净化后的烟气送入气体分离装置进行二氧化碳和其他气体(主要含氮气)的分离，得到纯度在95％以上的二氧化碳气体。将得到的其他气体(主要含氮气)送入储气罐备用，既可作为惰性气体用于各密封段进行气封隔离，又可作为炉膛和管道吹扫用置换气。

(7)气体预热：根据本实用新型的实施例，将分离得到的二氧化碳气体通入加热器中进行换热，将二氧化碳气体温度提高到600～950℃，达到流化床活化所需反应温度。换热器采用旋转预热器，换热材料优选陶瓷蜂窝体，可实现气体快速的换热，且可大大提高热利用率，从而降低能耗。

经发现，通过采用内部设置蓄热式辐射管的生活垃圾热解炉与现有的流化床直接进行联用制备活性炭，而无需对现有的流化床进行改造，即可将生活垃圾热解炉中产生的热的热解炭送至流化床进行活化产生活性炭。采用此工艺可解决采用流化床热解过程中，部分固体物流化时随热解气进入管道和除尘系统导致堵塞和粉尘重问题，同时固体的流失会带走部分热量，导致热损失严重。固体在流化床中流化时，停留时间难控制，导致部分固体炭还未测底热解就从出料口排出，固体炭中会存在较多的焦油，而焦油的存在为后续固体炭活化增加难度，降低活性炭的比表面积。同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本实用新型的生活垃圾热解炉不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化热解和活化反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得清洁的热解气混合物，通过直接燃烧油气混合物，无需对高温油气的除尘、过滤和降温，进而可以解决现有的生活垃圾制备活性炭前段热解工艺复杂，且现有的热解炉与流化床耦合性高导致的操作不稳定的问题，同时采用该生活垃圾热解炉可以解决热解气带走的部分显热，热解炉易结焦、易堵塞问题，然后通过采用蓄热式辐射管燃烧器回收利用热解气，较现有技术相比可以省去油气回收利用等化工系统，从而降低设备投资成本，进一步采用回转空预器给二氧化碳加热，可大大提高热利用率，从而降低能耗。

另外，通过将生活垃圾热解炉中产生的热的热解炭直接热送至流化床与烟气中二氧化碳反应，不仅能够确保流化床直接制备活性炭，而且可以显著提高能量利用率，并且当利用该生活垃圾制备活性炭系统的稳定性。

本实用新型未采用原有流化床热解废弃物的技术，却又恰当地利用了流化床的特性，即当流体通过床层的速度逐渐提高到某值时，颗粒出现松动，颗粒间空隙增大，床层体积出现膨胀；如果再进一步提高流体速度，床层将不能维持固定状态。此时，颗粒全部悬浮于流体中，显示出相当不规则的运动；随着流速的提高，颗粒的运动愈加剧烈，床层的膨胀也随之增大，活化剂与颗粒充分接触，增大接触面积，但是颗粒仍逗留在床层内而不被流体带出。本实用新型把上述流化床的运动特性运用在了热解碳活化制备活性炭的过程中，使得制得的活性炭具有空隙结构发达，比表面积大，吸附能力强。尤其孔隙结构大的特征，使得活性炭能有效吸附液体中的颜色等较大的各种物质、杂质。

综上所述，本实用新型的技术方案,既解决了原有废弃物热解存在热解不充分效率低的问题，本实用新型能较好地热解废弃物且直接资源化利用，又解决了燃烧气体直接排放仍可能造成二次污染、热解气可能泄露等问题，对燃烧的烟气进行了净化分离处理，并保障热解系统的密闭性。

下面参考具体实施例，对本实用新型进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本实用新型。

实施例

以生活垃圾为原料，利用生活垃圾废弃物制备活性炭的系统进行活性炭的制备，系统的结构如图2所示，制备活性炭的方法如下：

(1)将30吨废弃物进行筛选、磁选和破碎处理，获得粒径30mm以下有机物；

(2)将破碎的废弃物送入热解炉进行热解，物料均匀布料在布料板上，料层厚度为100mm。该热解炉中设置了加热辐射管，热解得到半焦(550℃)和热解气(温度为600℃)，产生的热解半焦送入流化床；

(3)将热解产生的中高温热解气送入燃烧器中进行燃烧，燃烧器采用蓄热式燃烧器，可将常温空气温度提高到350～400℃，同时燃烧产生的烟气温度可降至110℃左右；

(4)将燃烧器燃烧的烟气送入净化分离装置中，对烟气进行脱硝和脱硫，净化后的烟气送入气体分离装置进行二氧化碳和其他气体(主要含氮气)的分离，得到纯度在97％左右的二氧化碳气化。将分离得到的二氧化碳气体通入旋转预热器中进行换热，预热后的二氧化碳气体温度为780℃左右，送入流化床中。

(5)将在步骤(4)中获得的二氧化碳与步骤(2)获得的热解炭在流化床逆向接触反应制得活性炭，流化床反应温度控制在850℃左右；

本实用新型所述工艺方法可长期平稳操作，所得到的上述废弃物制得活性炭产物的产率和主要性质见表1。

表1数据结果

从表1可看出，本实用新型通过上述系统及方法能直接进行资源化利用废弃物，制得较好的活性炭产品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种无害化处理废弃物的系统，所述系统包括废弃物热解炉、流化床、净化分离装置及密封装置，其中，

所述废弃物热解炉内设有反应室和蓄热式燃烧器；所述废弃物热解炉的顶部设有进料口和热解气出口；所述废弃物热解炉的底部设有热解炭出口；

所述密封装置包括设于所述废弃物热解炉底部的水封单元及设于所述废弃物热解炉进料口的双螺旋密封单元；

所述流化床具有热解炭入口、活化气体进口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述废弃物热解炉的热解炭出口连接；

所述净化分离装置的入口与所述蓄热式燃烧器的燃烧烟气出口连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括缓冲罐，所述缓冲罐设有热解气入口和热解气输出口，所述热解气入口与所述废弃物热解炉的热解气出口相连，所述缓冲罐的热解气输出口与所述蓄热式燃烧器的燃烧气体进口相连。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述缓冲罐的材料为保温材料。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流化床的活化气体进口连接水蒸气输送管道和/或二氧化碳气体输送管道。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水封单元为圆环状水封槽。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设于所述废弃物热解炉前的预处理装置。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预处理装置包括滚筒筛、磁选器和破碎机。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄热式燃烧器由多根蓄热式辐射管组成，所述蓄热式辐射管均匀水平布置在所述废弃物热解炉内的布料板上方。