CN213944291U - 含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台 - Google Patents
含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213944291U CN213944291U CN202021730593.4U CN202021730593U CN213944291U CN 213944291 U CN213944291 U CN 213944291U CN 202021730593 U CN202021730593 U CN 202021730593U CN 213944291 U CN213944291 U CN 213944291U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- reactor
- solid
- htc
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台，所述系统包括热液碳化单元、热解气化单元、和液体营养素再生单元。本实用新型系统实现了有机固废物的高效减量与资源化利用，达到“有机能源再生/污染清洁固碳”的目的，实现循环经济和零废物排放。含有该系统的海上作业平台能够实现离岸清洁作业的大规模高效固废处理。
Description
技术领域
本实用新型属于有机固废处理领域，具体涉及含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台。
背景技术
城市生活垃圾(包括餐厨、厨余)、污水厂污泥、水体底泥、藻类和水产养殖残留、农产品加工废弃物、植物残渣等都属于“有机固体废弃物”，这些废弃物的共性是富含有有机碳化合物，且这些含有机碳化合物垃圾的含水量高，体积大，因此在再利用或/和减量处理之前，预处理的工序复杂，通常需要进行脱水、干燥等高能耗的预处理步骤，尤其是当这类有机固废湿垃圾与各种废弃塑料垃圾混合后，高耗能的预处理步骤会对环境带来严重污染，以及造成能源的浪费。
对于我国沿海城市，以及东南亚的海洋国家(例如印尼、菲律宾)来讲，采用传统污染清洁的陆基系统进行大规模处理收集湿垃圾的物流成本过高，且存在地理位置上的限制。因此，提供一种能够安全、可靠和高效地大规模处理城市收集的生活垃圾、岸线和/或漂浮的废弃塑料等有机残渣、以及水厂污泥、河道清淤污泥等湿垃圾的海上平台和/或陆上平台，实现高效、封闭的对有机固废进行全量资源化处理的装备系统，成为亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种含碳有机固废物综合处理和再利用系统，该系统包括热液碳化单元、热解气化单元、和液体营养素再生单元；
所述热液碳化单元包括HTC反应器、与HTC反应器直接连接或间接连接的液体资源排出口和固体资源排出口；所述液体资源排出口与液体营养素再生单元连接；所述固体排出口与所述热解气化单元连接；
所述液体营养素再生单元包括HTC工艺介质水浓缩循环回路和与HTC工艺介质水浓缩循环回路连接的液相产品收集器；所述HTC工艺介质水浓缩循环回路的一端连接液体资源排出口，另一端连接HTC反应器的工艺介质水入口；
所述热解气化单元包括热解气化反应器，热解气化反应器的进料口与固体排出口直接或间接连接，热解气化反应器的燃气输出口与动力系统连接。例如，所述热解气化反应器为压力循环流化床热解锅炉。
根据本实用新型的实施方案，所述系统包括热液燃油化单元，所述热液燃油化单元包括HTL反应器，HTL反应器的进料口与HTC工艺介质水浓缩循环回路和/或固体资源排出口直接或间接连接，HTL反应器的燃油输出口与燃油收集器。
根据本实用新型的实施方案，所述系统包括梯级热源供应单元，所述HTL 反应器的燃油输出口还可以与梯级热源供应单元连接，所述梯级热源供应单元为HTC反应器、HTL反应器、和/或系统中其他需要热源的装置提供热源。
根据本实用新型的实施方案，所述系统还包括进料系统，用于将含碳有机固废物输送至热液碳化单元。优选地，所述进料系统包括混料器，混料器的物料出口与HTC反应器的进料口连接。优选地，所述进料系统还可以包括预热器，所述预热器用于对含碳有机固废物进行预热。优选地，所述混料器的物料入口与预热器的物料出口连接。
根据本实用新型的实施方案，所述系统还包括气相处理单元。优选地，所述气相处理单元与热液碳化单元连接。具体地，所述气相处理单元包括冷凝器，所述冷凝器与HTC反应器的气相出口连接。优选地，所述气相处理单元还包括气相产物收集器，所述气相产物收集器与冷凝器的物料输出口连接。
根据本实用新型的实施方案，所述热液碳化单元与热解气化单元之间设置固液分离装置。例如，所述固液分离装置可以选自常压过滤器、压滤器等中的一种或两种。优选地，所述固液分离装置包括常压过滤器和压滤器。优选地，常压过滤器的进料口与HTC反应器的浆液输出口连接，常压过滤器的液体出口与压滤器的进料口连接，常压过滤器的固体出口与HTL反应器的固体进料口连接，压滤器的固体出口即为所述固体资源排出口。优选地，压滤器的液体出口与HTC工艺介质水浓缩循环回路连接。
根据本实用新型的实施方案，所述固体资源排出口与热解气化单元之间还可以设置烘干装置，用于去除固体资源中夹带的水分。
根据本实用新型的实施方案，所述HTC反应器还包括添加剂入口，用于向 HTC反应器中加入所需的物料。
根据本实用新型的实施方案，所述系统还包括固废物收集单元，用于收集陆地和/或沿海岸线堆积的有机固废物。其中，对于固废物收集单元可以为收集池、储罐等常规装置，以适于安装在船舶上为优。进一步地，所述固废物收集单元包括沉积污水排出口和固体输送口，所述沉积污水排出口均与混料器连接，所述固体输送口与所述热液碳化单元连接。
根据本实用新型的实施方案，所述系统还可以包括热交换器。优选地，所述热交换器设置在系统中任选需要进行热交换的装置之间或管路上。
实用新型根据本实用新型的实施方案，所述含碳有机固废物包括城市生活垃圾(包括餐厨、厨余)、污水厂污泥、水体底泥、藻类和水产养殖残留、农产品加工废弃物、植物残渣、废弃塑料等中的至少一种。例如，所述废弃塑料物可以是颗粒、球状或其他形态，优选经过破碎、切割、研磨后形成适于反应器进料的体积。
根据本实用新型的实施方案，所述动力系统可以为海上移动平台的动力系统或陆地上工业动力系统；例如为船舶动力系统。优选地，所述船舶动力系统可以包括船用燃气动力系统和/或电动力系统，优选为燃气联合循环冷、热和电动力系统。其中，所述船舶动力系统可以与所述固废物收集单元、热液碳化单元、热解气化单元、船舶水处理系统连接，为各个单元和/或系统提供动力。
根据本实用新型的实施方案，所述系统还可以包括水处理单元，例如包括高压蒸汽冷凝再生循环系统或海水淡化系统。
根据本实用新型的实施方案，所述各部件的连接管路上可以根据需要设置流量计和/或阀门等。
本实用新型还提供采用上述上述含碳有机固废物综合处理和再利用系统处理含碳有机固废物的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)含碳有机固废物经热液碳化单元处理，得到含热液碳化物的浆料；
(2)所述热液碳化物浆料经固液分离，得到HTC工艺介质水、热解碳化固相物和塑料废弃物残渣；所述固相物经热解气化单元制成燃气，用于在线为动力系统提供能源；或者所述固相物也可以作为煤化燃料产品存储起来；所述 HTC工艺介质水返回热液碳化单元和/或进入热液燃油化单元浓缩循环。
根据本实用新型的实施方案，所述含碳有机固废物具有如上文所述的含义。
根据本实用新型的实施方案，步骤(2)中浓缩循环后的HTC工艺介质水达到再生资源的标准浓度后排出，作为液体资源产品。
根据本实用新型的实施方案，所述方法包括步骤(3)：所述塑料废弃物残渣进入热液燃油化单元反应，产生的生物质燃料为反应器热源单元提供热源；例如生物质燃料加压氧气进行高温喷射燃烧，提供系统HTL、HTC核心反应器和预热环节的梯级热源。
本实用新型还提供上述固废物综合处理和再利用系统在移动式海上平台和/ 或陆地平台中的应用。例如，所述移动式海上平台可以为船舶。
本实用新型还提供含有上述固废物综合处理和再利用系统的移动式海上平台。例如，所述移动式海上平台可以为船舶。
有益效果
本实用新型提供的含碳有机固废物综合处理和再利用系统，将收集到的固废物通过预热和在第一级HTC热液碳化反应，将塑料残渣过滤、分流至第二级 HTL反应；第一级HTC的固相产品-“水焦碳”残渣脱水脱水后进入热解气化处理，得到燃气，燃气可以为船舶动力系统提供在线动力，直接作为船舶的燃气轮机动力的来源，或者将热解碳化物作为煤化燃料产品到岸集中供应给岸基高效气化工业装置，实现了固废物中碳元素资源再生。热解碳化过程中分离和/或产生的过程介质水经过循环浓缩处理，达到再生营养素的级别后可以直接作为工业生产液体肥料的原料。同时，船舶动力系统还可以为各处理单元和/或船舶水处理系统提供动力。在第一级预热和HTC反应后分流的废弃塑料残渣经过 HTL超临界的“水热液化”处理后得到的生物质燃料，用于系统两级反应器所需梯级热源的能源。
本实用新型固废物综合处理和再利用系统实现了有机固废物的全量资源化，达到“能源再生/清洁固碳”的目的，实现全量资源化的循环经济和零排放。装备该系统的海上作业平台能够实现离岸清洁作业的大规模高效固废再生处理。
附图说明
图1为本实用新型实施例1所述船用热液碳化装置的结构图。
图2为实施例2工艺流程图。
附图标记：1-固废物收集单元，2-热液碳化单元，3-热解气化单元，4-热解燃油化单元，5-船舶动力系统，6-梯级热源供应单元，7-液体营养素再生单元， 8-预热单元，9-固液分离单元；81-预热器，82-混料器，21-HTC反应器，91-常压过滤器，92-压滤器，31-压力循环硫化床，32-燃气轮机，51-发电机，71-HTC 工艺介质水浓缩循环回路，72-液相产品收集器，41-HTL反应器，42-燃料液体收集器，11-冷凝器。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。此外，应理解，在阅读了本实用新型所公开的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本实用新型所限定的保护范围之内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的装置等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
如图1所示的系统，包括热液碳化单元2、热解气化单元3、热解燃油化单元4，船舶动力系统5，梯级热源供应单元6、液体营养素再生单元7、预热单元8和固液分离单元9。
预热单元8包括预热器81和混料器82，预热器81用于对含碳有机固废物进行预热；混料器82的物料入口与预热器81的物料出口连接，混料器的物料出口与HTC反应器的进料口连接。
热液碳化单元2与固液分离单元9连接。热液碳化单元2包括HTC反应器 21。固液分离单元包括常压过滤器91和压滤器92；压过滤器的进料口与HTC 反应器的浆液输出口连接，常压过滤器的液体出口与压滤器的进料口连接，常压过滤器的固体出口与HTL反应器的固体进料口连接，压滤器的固体出口即为所述固体资源排出口，压滤器的液体出口与HTC工艺介质水浓缩循环回路71 连接。
液体营养素再生单元7包括HTC工艺介质水浓缩循环回路71和与HTC工艺介质水浓缩循环回路连接的液相产品收集器72；HTC工艺介质水浓缩循环回路的一端连接压滤器的液体出口，另一端连接HTC反应器的工艺介质水入口。
热解气化单元3包括压力循环硫化床31，热解气化反应器31的进料口与压滤器的固体出口连接，压力循环硫化床31的燃气输出口与燃气轮机32连接，而后与为船舶提供动力的发电机51连接。
热液燃油化单元4包括HTL反应器41，HTL反应器的进料口与HTC工艺介质水浓缩循环回路、以及常压过滤器的固体出口连接，HTL反应器的燃油输出口与燃料液体收集器42连接或者与梯级热源供应单元6连接，为HTC反应器、HTL反应器、和/或系统中其他需要热源的装置提供热源。
HTC反应器的气相出口与冷凝器11连接，收集气相物。
实施例2
如图2所示的含碳有机固废物综合处理和再利用的工艺流程图，该工艺使用实施例1提供的系统，工艺包括以下步骤：
(1)收集到船舶上的有机固废物经热液碳化单元处理，得到热液碳化物和含水液体浆料；
(2)热液碳化物浆料经固液分离，得到HTC工艺介质水、热解碳化固相物和塑料废弃物残渣；固相物经热解气化单元制成燃气，用于在线为动力系统提供能源；或者固相物作为煤化燃料产品存储起来；HTC工艺介质水返回热液碳化单元和/或进入热液燃油化单元浓缩循环，达到再生资源的标准浓度后作为液体肥料的原料。而船舶水处理系统则为船舶系统提供净水。
(3)经过两步预处理的塑料颗粒残渣进入HTL连续反应，产生的生物质燃料加压氧气进行高温喷射燃烧，提供系统HTL、HTC核心反应器和预热环节的梯级热源。
以上，对本实用新型的实施方式进行了说明。但是，本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含碳有机固废物综合处理和再利用系统，其特征在于，所述系统包括热液碳化单元、热解气化单元、和液体营养素再生单元；
所述热液碳化单元包括HTC反应器、与HTC反应器直接连接或间接连接的液体资源排出口和固体资源排出口；所述液体资源排出口与液体营养素再生单元连接；所述固体排出口与所述热解气化单元连接；
所述液体营养素再生单元包括HTC工艺介质水浓缩循环回路和与HTC工艺介质水浓缩循环回路连接的液相产品收集器；所述HTC工艺介质水浓缩循环回路的一端连接液体资源排出口，另一端连接HTC反应器的工艺介质水入口；
所述热解气化单元包括热解气化反应器，热解气化反应器的进料口与固体排出口直接或间接连接，热解气化反应器的燃气输出口与动力系统连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括热液燃油化单元，所述热液燃油化单元包括HTL反应器，HTL反应器的进料口与HTC工艺介质水浓缩循环回路或固体资源排出口直接或间接连接，HTL反应器的燃油输出口与燃油收集器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括梯级热源供应单元，所述HTL反应器的燃油输出口与梯级热源供应单元连接，所述梯级热源供应单元为HTC反应器、HTL反应器或系统中其他需要热源的装置提供热源。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括进料系统，用于将含碳有机固废物输送至热液碳化单元；
所述进料系统包括混料器，混料器的物料出口与HTC反应器的进料口连接；
所述进料系统还包括预热器，所述预热器用于对含碳有机固废物进行预热；所述混料器的物料入口与预热器的物料出口连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括气相处理单元；所述气相处理单元与热液碳化单元连接；
所述气相处理单元包括冷凝器，所述冷凝器与HTC反应器的气相出口连接；所述气相处理单元还包括气相产物收集器，所述气相产物收集器与冷凝器的物料输出口连接。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热液碳化单元与热解气化单元之间设置固液分离装置；所述固液分离装置包括常压过滤器和压滤器；
常压过滤器的进料口与HTC反应器的浆液输出口连接，常压过滤器的液体出口与压滤器的进料口连接，常压过滤器的固体出口与HTL反应器的固体进料口连接，压滤器的固体出口即为所述固体资源排出口，压滤器的液体出口与HTC工艺介质水浓缩循环回路连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固体资源排出口与热解气化单元之间还设置烘干装置，用于去除固体资源中夹带的水分；
所述HTC反应器还包括添加剂入口，用于向HTC反应器中加入所需的物料。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括固废物收集单元，用于收集陆地或沿海岸线堆积的有机固废物；
所述系统还包括热交换器，所述热交换器设置在系统中任选需要进行热交换的装置之间或管路上。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动力系统为海上移动平台的动力系统或陆地上工业动力系统。
10.一种移动式海上平台，其特征在于，所述移动式海上平台含有权利要求1-9任一项所述含碳有机固废物综合处理和再利用系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021730593.4U CN213944291U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021730593.4U CN213944291U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213944291U true CN213944291U (zh) | 2021-08-13 |
Family
ID=77192374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021730593.4U Active CN213944291U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213944291U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022037584A1 (zh) * | 2020-08-17 | 2022-02-24 | 深圳清研紫光检测技术有限公司 | 水热碳化系统及其与能源装置的耦合系统和应用 |
-
2020
- 2020-08-17 CN CN202021730593.4U patent/CN213944291U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022037584A1 (zh) * | 2020-08-17 | 2022-02-24 | 深圳清研紫光检测技术有限公司 | 水热碳化系统及其与能源装置的耦合系统和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103722002B (zh) | 基于厌氧消化和水热碳化的生活垃圾综合处理方法 | |
| US20100105127A1 (en) | Systems and methods for generating resources using wastes | |
| KR20070084297A (ko) | 슬러리 탈수 및 바이오고형물의 재생가능 연료로의 변환 | |
| US20110239620A1 (en) | Method for processing organic waste and a device for carrying out said method | |
| CN103987814A (zh) | 来自生物质废物离解的用于运输和贮存的碳基耐用物品和可再生燃料 | |
| JP7050043B2 (ja) | 廃棄物処理システム | |
| CN101531910A (zh) | 生物质快速热解液化系统 | |
| JP6640268B2 (ja) | 廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法 | |
| CN102921695A (zh) | 城市生活垃圾水分选资源化无害化自然衍生循环生态系统 | |
| CN102786980A (zh) | 一种废塑料炼油生产方法及其生产线 | |
| CN213944291U (zh) | 含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台 | |
| CN109513730A (zh) | 一种固体有机废弃物真空热解系统与方法 | |
| CN201198470Y (zh) | 生物质快速热解液化系统 | |
| CN211167367U (zh) | 船舶固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台 | |
| CN110777057A (zh) | 一种城市有机固废协同处理系统 | |
| CN103880266A (zh) | 一种水热法污泥脱水方法及装置 | |
| CN111704931A (zh) | 一种可燃固废分段富氧气化协同处理系统 | |
| CN112779129A (zh) | 海岛有机废物处理及能量循环调节利用方法与系统 | |
| CN109626784B (zh) | 一种防堵塞的污泥连续热水解系统 | |
| CN103629659A (zh) | 一种废水与生物质产热工艺 | |
| CN113072982A (zh) | 一种污泥低温热解耦合生物质催化气化的处置系统及方法 | |
| CN114350389A (zh) | 一种水草高值资源化回收利用的工艺 | |
| CN103846055A (zh) | 一种回收富水生物质中能量的热回收方法和系统 | |
| CN107138510A (zh) | 垃圾处理装置及其系统和方法 | |
| CN114308981A (zh) | 一种超临界水处理湿垃圾多联产综合利用系统及处理工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |