CN219177718U - 一种生活垃圾处理的低温催化分解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种生活垃圾处理的低温催化分解装置，包括：进料机，热解炉，加热管，烟气净化设备，风机，固定床催化反应器和烟囱；采用先脱除去烟气中的硫化物，再进行脱除烟气中一氧化碳的催化反应，解决了垃圾低温焚烧中排放气体中一氧化碳不达标的难题，具有烟气处理效果好，保护环境不被污染，运行成本低，热效率高的优点和好的工业实用性。

Description

一种生活垃圾处理的低温催化分解装置

技术领域

本实用新型属于垃圾处理设备领域，涉及一种生活垃圾处理的低温催化分解装置。

背景技术

有关低温焚烧垃圾已有报道，在CN 209672341U《有机垃圾低温磁化裂解设备》和在CN210230977U《一种医疗磁化垃圾处理装置》中，公开了有机垃圾在350℃以下低温和通入磁化空气进行燃烧，但是，低温焚烧垃圾，属于一种缺氧焚烧或闷烧垃圾的过程，氧气供应量不足，垃圾焚烧会导致排出的烟气中含有大量一氧化碳污染大气环境；在CN106734103A《一种生活垃圾处理的磁化分解装置以及方法》和在本申请人CN214060407U《一种环保型垃圾低温磁化热解炉》中，公开了垃圾在低温磁化空气中焚烧，焚烧后的烟气经过附载有稀有金属铂、铑、钯的催化剂除去一氧化碳；公知的，消除一氧化碳的催化剂是由稀有金属元素(如铂、铑、钯)组成，而金属铂、铑、钯催化剂易与烟气中的硫化物发生反应被“中毒”失去催化活性，失去催化活性的催化剂不能除去一氧化碳，烟气中的一氧化碳不能彻底转化成二氧化碳，导致烟气中的一氧化碳不能达标排放。

发明内容

本实用新型针对现有技术不足，提供一种生活垃圾处理的低温催化分解装置，包括：进料机，热解炉，加热管，烟气净化设备，风机，固定床催化反应器和烟囱；

所述的热解炉，属于立式的金属壳体，所述壳体外壁用保温材料包裹保温，所述壳体内的下部配置炉箅子，所述炉箅子上方是分解室，所述分解室内配置加热管，加热管进口和加热管出口分别配置在所述分解室的侧壁上，所述分解室下部侧壁配置排渣门，所述炉箅子下方配置炉灰室，所述炉灰室侧壁配置排灰门，测温仪配置在所述炉箅子上部的壳体侧壁上，进风管配置在所述炉灰室上部的侧面，进风管的进风口配置空气流量调节阀门；

所述的进料机，属于常规的螺旋输送机或液压往复式进料机，进料机的出料口与热解炉顶部进料口连接相通，所述热解炉上部侧壁配置烟气出口，所述烟气出口经过烟气管与烟气净化设备进口连接相通，所述烟气净化设备出口通过管道三与风机进口连接相通，所述风机出口通过管道二与分解室侧壁上的加热管进口连接相通，所述分解室侧壁上的加热管出口通过管道一与固定床催化反应器进口连接相通，所述固定床催化反应器出口通过管道与烟囱进口连接相通；

所述的烟气净化设备，属于常规的烟气净化装置，具有脱硫、脱氯，脱焦油，除尘和除去VOc挥发性有机物的功能，包括(1)碱液喷淋塔，用碱液喷淋塔内的碱液与烟气中的酸性物质(如二氧化硫、硫化氢、氯化氢和二氧化碳)发生酸碱中反应除去烟气中的酸性物质，(2)静电除尘器，用静电除尘器除去烟气中的焦油，(3)活性炭吸附箱或低温催化燃烧设备，用低温催化燃烧设备除去烟气中的VOCs易挥发性有机物；

所述的固定床催化反应器，属于密闭的壳体，该壳体下部配置带孔的隔板，所述的带孔的隔板属于带有孔径在3-9mm的钢质孔板，其孔间距离在2-10mm；在隔板的上面配置颗粒状或蜂窝状催化剂；所述的催化剂，是将一氧化碳氧化变成二氧化碳的催化剂；

所述的测温仪，属于常规的高温炉使用的测温仪器，可以显示热解炉内的焚烧温度；

所述的炉箅子，可以是常规的固定式炉桥、盘式旋转炉排或活动炉排；

所述的催化剂，属于一氧化碳变成三氧化碳的催化剂，蜂窝状外形，该催化剂中的金属铂、铑、钯催化活性组分易与烟气中的硫化物(如二氧化硫、硫化氢)发生化学反应使催化剂“中毒”失效，所以，先脱除气体中的含硫化物，再进行脱除气体中一氧化碳的催化反应，确保了催化剂的活性组分不受硫化物造成的“中毒”失效影响，这是本实用新型特征之一；

利用垃圾热解或燃烧放出的热量，给烟气净化后的低温气体加热至催化反应所需的温度，充分利用了垃圾处理的热效应，降低了烟气净化达标处理的能耗成本；这是本实用新型特征之一；

所述的生活垃圾，包括秸秆农林有机废弃物。

本实用新型的有益效果是：

1.垃圾焚烧时，分解室区的热量被加热管内流动的气体带走，借助于垃圾焚烧产生的热量，供给一氧化碳变成二氧化碳的催化反应所需热量，极大的节省了烟气达标排放的能耗成本；

2.采用小于350℃低温环境进行垃圾的热分解，减少二噁英的产生量，克服了传统的垃圾在高温下焚烧大量产生二恶因的弊病；

3.采用先脱除去烟气中的硫化物，再进行脱除烟气中一氧化碳的催化反应，克服了垃圾热解炉内产生的硫化物给催化剂造成的“中毒”失效的影响，解决了垃圾低温焚烧中排放气体中一氧化碳不达标的难题；

4.垃圾先进行破袋或破碎，缩小了垃圾的体积，增大了垃圾的单位体积重量，增大了垃圾的密度，高密度的垃圾焚烧不会发生垃圾的爆燃，不会出现明火的高温燃烧，炉温达不到二噁英产生的高温条件，有效的遏制了低温磁化的焚烧中产生二噁英的问题；

5.具有运行成本低，热效率高，烟气处理效果好，保护环境不被污染。

附图说明

图1为所述装置的结构示意图；

在图1中，1-进料机，2-料斗，3-管道一，4-管道二，5-热解炉，6-烟气出口，7-进料口，8-分解室，9-加热管出口，10-加热管，11-加热管进口，12-测温仪，13-排渣门，14-炉箅子，15-炉灰室，16-进风管，17-排灰门，18-烟气管，19-空气流量调节阀门，20-烟气净化设备，21-管道三，22-风机，23-固定床催化反应器，24-催化剂，25-烟囱；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步的说明。

实施例一

如图1所示，一种生活垃圾处理的低温催化分解装置，包括：进料机(1)，热解炉(5)，加热管(10)，烟气净化设备(20)，风机(22)，固定床催化反应器(23)和烟囱(25)；

所述的热解炉(5)，属于长方形的金属壳体，该壳体外壁用保温材料包裹保温，壳体内的下部配置炉箅子(14)，炉箅子(14)上方是分解室(8)，分解室(8)内配置加热管(10)，加热管进口(11)和加热管出口(9)分别配置在分解室(8)的侧壁上，分解室(8)下部侧壁配置排渣门(13)，炉箅子(14)下方配置炉灰室(15)，炉灰室(15)侧壁配置排灰门(17)，测温仪(12)配置在炉箅子(14)上部的壳体侧壁上，进风管(16)配置在炉灰室(15)上部的侧面，进风管(16)的进风口配置空气流量调节阀门(19)；

所述的进料机(1)，属于常规的螺旋输送机或液压往复式进料机，进料机(1)的出料口与热解炉(5)顶部进料口(7)连接相通，热解炉(5)上部侧壁配置烟气出口(6)，烟气出口(6)经过烟气管(18)与烟气净化设备(20)进口连接相通，烟气净化设备(20)出口通过管道三(21)与风机(22)进口连接相通，风机(22)出口通过管道二(4)与分解室(8)侧壁上的加热管进口(11)连接相通，分解室(8)侧壁上的加热管出口(9)通过管道一(3)与固定床催化反应器(23)进口连接相通，固定床催化反应器(23)出口通过管道与烟囱(25)进口连接相通；

所述的烟气净化设备(20)，属于常规的烟气净化装置，具有脱硫、脱氯，脱焦油，除尘和除去V0c挥发性有机物的功能，包括(1)碱液喷淋塔，用碱液喷淋塔内的碱液与烟气中的酸性物质(如二氧化硫、硫化氢、氯化氢和二氧化碳)发生酸碱中反应除去烟气中的酸性物质，(2)静电除尘器，用静电除尘器除去烟气中的焦油，(3)活性炭吸附箱或低温催化燃烧除去烟气中的VOCs易挥发性有机物；

所述的固定床催化反应器(23)，属于密闭的壳体，该壳体下部配置带孔的隔板，所述的带孔的隔板属于带有孔径在3-9mm的钢质孔板，其孔间距离在2-10mm；在隔板的上面配置颗粒状或蜂窝状催化剂(24)；所述的催化剂，包括脱除二氧化硫的催化剂和/或脱除一氧化碳的催化剂；

所述的测温仪(12)，属于常规的高温炉使用的测温仪器，可以显示热解炉内的焚烧温度；

所述的炉箅子(14)，可以是常规的固定式炉桥、盘式旋转炉排或活动炉排；

通过所述装置对生活垃圾进行低温催化热解的原理是：

热解是利用有机物的热不稳定性在无氧或缺氧的条件下利用热能使化合物的化合键断裂由大分子量的有机物转化成小分子量的可燃气体、液体、燃料和焦炭的过程；

催化是将垃圾燃烧后产生含有硫化物和一氧化碳的烟气先经过烟气净化处理，除去烟气中使催化剂“中毒”的硫化物，再将除去硫化物的烟气引入到固定床催化反应器内，与催化剂接触发生催化反应，将一氧化碳氧化变成二氧化碳的过程，特别地，发生催化反应所需热量取自垃圾焚烧放出的热量，彻底解决现有垃圾低温热解的烟气中一氧化碳排放不达标的难题；

通过调节和控制空气流量调节阀门(19)，可以有效地引入小量的空气进入分解室(8)内，使分解室(8)内在正常稳定的热解过程中保持较低的热解温度为300-350℃，公知的垃圾焚烧热解的热化学反应中，二噁英产生的浓度与反应温度有关，反应温度为500-700℃之间时二噁英的浓度最大，所述装置在300-350℃的低温下进行，基本消除了二噁英的产生。进一步的，所述装置的操作，包括：

1.装入辅助燃料并引燃：从所述排渣门(13)装入易燃物，并且将所述易燃物引燃；

2.装入可燃垃圾：将生活垃圾经过破碎后用进料机(1)从进料口(7)加入所述热解釜(5)内的所述分解室(8)内；

3.关闭所述排渣门(13)和所述排灰门(17)；

4.调节所述分解室(8)的所述空气流量调节阀门(19)，使的进入所述分解室(8)的空气流量的大小能够维持所述分解室(8)内部所述易燃物的正常燃烧，空气通过所述阀门(19)的调节后进入所述分解室(8)；

5.低温分解过程：空气通过所述的阀门(19)调节流量后进入炉灰室(15)，然后从炉灰室(15)向上穿过炉箅子(14)进入所述分解室(8)内，所述垃圾被热解，所述分解室(8)内的热分解温度为300-350℃

6.烟气处理：

6.1热解过程中所产生的烟气和极少量的灰尘从热解炉(5)烟气出口(6)排出，经过烟气管(18)后进入烟气净化设备(20)内进行脱硫、脱氯、除尘、脱焦油和去除易挥发性有机物的净化处理；

6.2用风机(22)将上述6.1净化脱硫后的烟气输送到所述分解室(8)中的加热管(10)内，利用所述分解室(8)内垃圾燃烧产生的热量给所述加热管(10)内流动的气体进行间接加热，加热管出口(9)的气体温度控制在200-280℃；

7.催化反应：

将上述6.2排出的200-280℃脱硫后的气体输送到固定床催化反应器(23)内，与所述固定床催化反应器(23)内的固体催化剂(24)接触，将气体中的一氧化碳氧化变成二氧化碳；

8.烟气排出：

将上述7催化反应后的达到国家排放标准的气体输送到烟囱(25)进口，从烟囱(25)出口排出。

Claims (1)

1.一种生活垃圾处理的低温催化分解装置，其特征在于，包括：进料机，热解炉，加热管，烟气净化设备，风机，固定床催化反应器和烟囱；

所述的热解炉，属于立式的金属壳体，所述壳体外壁用保温材料包裹保温，所述壳体内的下部配置炉箅子，所述炉箅子上方是分解室，所述分解室内配置加热管，加热管进口和加热管出口分别配置在所述分解室的侧壁上，所述分解室下部侧壁配置排渣门，所述炉箅子下方配置炉灰室，所述炉灰室侧壁配置排灰门，测温仪配置在所述炉箅子上部的壳体侧壁上，进风管配置在所述炉灰室上部的侧面，进风管的进风口配置空气流量调节阀门；

所述的进料机，属于常规的螺旋输送机或液压往复式进料机，进料机的出料口与热解炉顶部进料口连接相通，所述热解炉上部侧壁配置烟气出口，所述烟气出口经过烟气管与烟气净化设备进口连接相通，所述烟气净化设备出口通过管道三与风机进口连接相通，所述风机出口通过管道二与分解室侧壁上的加热管进口连接相通，所述分解室侧壁上的加热管出口通过管道一与固定床催化反应器进口连接相通，所述固定床催化反应器出口通过管道与烟囱进口连接相通；

所述的烟气净化设备，属于常规的烟气净化装置，包括(1)碱液喷淋塔，(2)静电除尘器，(3)活性炭吸附箱或低温催化燃烧设备；

所述的固定床催化反应器，属于密闭的壳体，该壳体下部配置带孔的隔板，所述的带孔的隔板属于带有孔径在3-9mm的钢质孔板，其孔间距离在2-10mm；在隔板的上面配置颗粒状或蜂窝状催化剂；所述的催化剂，是将一氧化碳氧化变成二氧化碳的催化剂；

所述的测温仪，属于常规的高温炉使用的测温仪器，可以显示热解炉内的焚烧温度；

所述的炉箅子，可以是常规的固定式炉桥、盘式旋转炉排或活动炉排。

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