CN207760278U - 一种生活垃圾固体热载体催化气化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，属于垃圾处理技术领域。目的是为解决现有燃烧和裂解装置的缺陷，提供一种生活垃圾固体热载体催化气化处理装置。处理装置包括干燥系统、进料系统、催化气化系统、热载体加热系统、油气收集净化系统，所述干燥系统连通进料系统，进料系统连通催化气化系统，催化气化系统与热载体加热系统、油气收集净化系统之间分别设置循环通路。本装置采用固体热载体传热，充分利用了焦炭燃烧放热，在满足工艺要求的情况下，解决了焦炭作为废弃物的处理问题。由于高温的固体热载体与垃圾直接接触传热，垃圾受热时间短，与外热式同类垃圾处理装置相比，本装置的处理能力得到提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种固体热载体气化装置，特别是用于生活垃圾的无害化处理装置，属于垃圾处理领域。
背景技术
随着我国城市化率的提高，生活垃圾的处理已成为当前我国亟待解决的社会问题。
我国1/3以上的城市深陷垃圾围城困局。目前我国在垃圾处理方式上，主要以填埋、堆肥、燃烧等传统方式为主，但这其中弊端丛生，尤其是燃烧处理方式，不仅容易造成二次环境污染，而且成本也较高。因而，如何处理各类垃圾已迫在眉睫。
城市生活垃圾常用的处理方式主要有：卫生填埋、燃烧、垃圾堆肥、厌氧发酵生物制气、垃圾裂解等。目前采用燃烧处理工艺较普遍。
采用燃烧法处理生活垃圾，目前面临的突出问题是资金问题和二噁英污染的问题。燃烧法虽然是一种减量化和无害化程度较高的垃圾处理方法，但燃烧厂的一次性投资和运行费用很高，建设一座日处理能力为100t的燃烧厂，一次性投资需上亿元。
裂解是有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程，生活垃圾主要由生物质、动物和石油制品等组成，通过高温无氧裂解装置，生物质中的高分子物质开始裂解，生成燃料气体与油气的混合物和焦炭。气体与油气的混合物经过冷凝、冷却后被分成燃料气与焦油。垃圾裂解时间长，设备处理量不高，能量基本自给自足，垃圾经裂解后产生的油品属于重质焦油，需经焦化、加氢等工艺处理后才能利用，产生的热解炭质量不稳定无法直接利用，尚需二次处理。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有燃烧和裂解装置的缺陷，提供一种生活垃圾固体热载体催化气化处理装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的具体技术方案为，生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，包括干燥系统、进料系统、催化气化系统、热载体加热系统、油气收集净化系统，所述干燥系统连通进料系统，进料系统连通催化气化系统，催化气化系统与热载体加热系统、油气收集净化系统之间分别设置循环通路；
催化气化系统与热载体加热系统之间的循环通路中，催化气化系统排出的热载体、催化剂、分解产物焦炭进入热载体加热系统，热载体加热系统产生的高温热载体进入催化气化系统；
催化气化系统与油气收集净化系统之间循环通路中，催化气化系统排出的油气进入油气收集净化系统，油气收集净化系统产生的焦油进入催化气化系统。
进一步的，所述干燥系统前端还设有垃圾预处理系统。
进一步的，所述进料系统包括料仓和进料装置，料仓内设隔绝空气设施，在料仓底部设有双齿轮进料器，双齿轮进料器与催化气化系统之间设置链板机或链条机。
进一步的，所述催化气化系统为水平旋转的滚筒，滚筒内表面装有耐高温材料的隔热层和耐磨层。
进一步的，所述催化气化系统两端的密封罩上部分别设有气体排出的管路，两部分管路合并后接入油气收集净化系统的冷凝、冷却器。
进一步的，所述催化气化系统产生的固体出料端设有螺旋输送器和提升装置，在提升装置底部设有过热蒸汽或N2隔绝空气的管路。
进一步的，所述热载体加热系统是水平旋转的滚筒，滚筒内表面装有耐高温材料的隔热层和耐磨层,滚筒内设有燃烧器及通入空气的管路。
进一步的，所述热载体加热系统的出口端设有气固分离装置，气固分离装置用于分离烟气与催化剂。
本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，本实用新型提供的生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，与现有技术相比，具备以下优点：
本装置利用热能使生活垃圾在密闭容器中进行高温分解，使有机质产生焦炭和燃料气，通过焦炭的燃烧提供热量，燃料气可用来发电或作为燃料使用。这样，既可以保障能量自身需求，又在高温下除掉了生活垃圾的污染物，而且由于设备的是在全密封的环境下运行的，对环境没有任何污染。
本装置不产生目的产物焦油及焦炭，在反应过程中焦炭的热量足以满足热载体的热量要求，气化产生的燃料气可以全部用来发电或作为燃料使用。
本装置采用固体热载体传热，充分利用了焦炭燃烧放热，在满足工艺要求的情况下，解决了焦炭作为废弃物的处理问题。由于高温的固体热载体与垃圾直接接触传热，垃圾受热时间短，与外热式同类垃圾处理装置相比，本装置的处理能力得到提高。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的组成示意图；
图2是实施例2中装置的结构图。
[主要元件符号说明]
1、预处理系统；2、干燥系统；3、进料系统；4、催化气化系统；5、热载体加热系统；6、油气收集净化系统；7、垃圾；8、热载体、焦炭、催化剂；9、燃料气；10、焦油；11、空气；
21、催化气化系统；22、热载体加热系统；23、进料系统；24、热载体循环回路；25、油气出口；26、燃烧器；27、热载体补充口；28、螺旋出料机；29、冷凝、冷却系统；30、空气；31、焦油循环回路。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
实施例1
如图1所示，本新型提供一种生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，包括垃圾预处理系统1、干燥系统2、进料系统3、催化气化系统4、热载体加热系统5、油气收集净化系统6，垃圾预处理系统1连通干燥系统2，干燥系统2连通进料系统3，进料系统3连通催化气化系统4，催化气化系统4与热载体加热系统5、油气收集净化系统6之间分别设置循环通路；
催化气化系统4与热载体加热系统5之间的循环通路中，催化气化系4统排出的热载体、焦炭、催化剂8进入热载体加热系统5，热载体加热系统5产生的高温热载体进入催化气化系统4；
催化气化系统4与油气收集净化系统6之间循环通路中，催化气化系统4排出的油气进入油气收集净化系统6，油气收集净化系统6产生的焦油10进入催化气化系统4。
干燥后的生活垃圾7进入进料系统3的料仓，通过料仓底部的双齿轮进料器将垃圾输送到链板机上，再通过链板机将垃圾导入催化气化系统4。
反应的气相产物油气在催化气化系统4由滚筒的两端的密封罩上部管路排出，最后合并一起进入油气收集净化系统6的冷凝器、冷却器。在油气收集净化系统6得到燃料气9及焦油10，焦油10用泵送至催化气化系统4内回炼，最终得到燃料气。
热载体、焦炭、催化剂8一起经螺旋出料机由催化气化系统4下部排出，再经密闭的提升装置进入热载体加热系统5，在密闭的提升装置内设有过热蒸汽保护设施，在热载体加热系统设有辅助的燃烧器和空气管路，空气管路用于引入空气11。
焦炭在热载体加热系统5中燃烧，热载体加热系统5是水平旋转的滚筒，筒内表面装有耐高温材料的隔热层和耐磨层。焦炭燃烧过程中直接给固体热载体和催化剂进行加热。在热载体加热系统5的末端设有气固分离装置，高温的固体催化剂与烟气分离，催化剂收集后循环使用，烟气经设有除尘、洗涤设施的装置净化后排放；高温的固体热载体重新返回催化气化系统4循环使用。
本装置不产生目的产物焦油及焦炭，在反应过程中焦炭的热量足以满足热载体的热量要求，气化产生的燃料气可以全部用来发电或作为燃料使用。
本装置采用固体热载体传热，充分利用了焦炭燃烧放热，在满足工艺要求的情况下，解决了焦炭作为废弃物的处理问题。由于高温的固体热载体与垃圾直接接触传热，垃圾受热时间短，与外热式同类垃圾处理装置相比，本装置的处理能力得到提高。
实施例2
在本实施例中，提供一种具体的生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，图2是实施例2的装置的实物结构图，图中各部件具体包括：催化气化系统21；热载体加热系统22；进料系统23；热载体循环回路24；油气出口25；燃烧器26；热载体补充口27；螺旋出料机28；冷凝、冷却系统29；空气30；焦油循环回路31。本实施例中，整体的工作原理与实施例1相同，本新型的具体的产品组成结构不限于使用实施例2中的各部件。
以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，包括干燥系统，其特征在于，所述生活垃圾固体热载体催化气化处理装置还包括进料系统、催化气化系统、热载体加热系统、油气收集净化系统，所述干燥系统连通进料系统，进料系统连通催化气化系统，催化气化系统与热载体加热系统、油气收集净化系统之间分别设置循环通路；
催化气化系统与热载体加热系统之间的循环通路中，催化气化系统排出的热载体、催化剂、分解产物焦炭进入热载体加热系统，热载体加热系统产生的高温热载体进入催化气化系统；
催化气化系统与油气收集净化系统之间循环通路中，催化气化系统排出的油气进入油气收集净化系统，油气收集净化系统产生的焦油进入催化气化系统。
2.如权利要求1所述的生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，其特征在于，所述干燥系统前端还设有垃圾预处理系统。
3.如权利要求1所述的生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，其特征在于，所述进料系统包括料仓和进料装置，料仓内设隔绝空气设施，在料仓底部设有双齿轮进料器，双齿轮进料器与催化气化系统之间设置链板机或链条机。
4.如权利要求1所述的生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，其特征在于，所述催化气化系统为水平旋转的滚筒，滚筒内表面装有耐高温材料的隔热层和耐磨层。
5.如权利要求1所述的生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，其特征在于，所述催化气化系统两端的密封罩上部分别设有气体排出的管路，两部分管路合并后接入油气收集及净化系统的冷凝、冷却器。
6.如权利要求1所述的生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，其特征在于，所述催化气化系统产生的固体出料端设有螺旋输送器和提升装置，在提升装置底部设有过热蒸汽或N2隔绝空气的管路。
7.如权利要求1所述的生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，其特征在于，所述热载体加热系统是水平旋转的滚筒，滚筒内表面装有耐高温材料的隔热层和耐磨层,滚筒内设有燃烧器及通入空气的管路。
8.如权利要求1所述的生活垃圾固体热载体催化气化处理装置，其特征在于，所述热载体加热系统的出口端设有气固分离装置，气固分离装置用于分离烟气与催化剂。
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