[發明專利]一種利用水蒸氣促進生活垃圾裂解的方法

無效

• 申請號: 201210300158.1
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN103627441A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 黃廣禧;李高奇;周銳海;陳明忠;吳桂香
• 申請（專利權）人: 黃廣禧
• 主分類號: C10J3/66
• 分類號: C10J3/66;C10J3/84;B09B3/00
• 代理公司: 廣州市華創源專利事務所有限公司 44210
• 代理人: 夏屏

技術領域

本發明一種利用水蒸氣促進生活垃圾裂解的方法屬于可再生能源與環境保護用領域，特別涉及一種裂解過程中噴灑水蒸氣的垃圾裂解方法。

背景技術

現時，關于生活垃圾裂解過程中噴加水蒸氣的研究極少，原因在于生活垃圾成分非常復雜，研究起來十分費勁。部分對生活垃圾進行裂解氣化的試驗中，僅對垃圾中的某種或某些具有代表性的成分進行裂解試驗，而生活垃圾的分類政策還不成熟，大規模的垃圾裂解處理實施起來較為困難，所以相關試驗難以運用于實際中。

垃圾裂解過程中噴加水蒸氣可獲得高熱值的可燃氣，同時裂解過程中的反應溫度亦會影響產氣的效率，特別是高熱值氣體氫氣的產率。有實驗顯示，裂解物料的產氫量會隨著裂解溫度的變化而變化，溫度大于900℃后產氫率會隨著溫度的升高而逐漸減少。而且爐內溫度過高，會導致熱量的損失，降低裂解的效率。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足之處，旨在提供一種利用水蒸氣促進垃圾裂解反應的方法。

本發明的目的通過以下措施達到的,?一種利用水蒸氣促進垃圾裂解反應的方法，主要包括以下步驟：生活垃圾回收進場，分揀出電池，然后進行破碎、烘干處理，破碎、烘干后物料與秸稈混合；物料混合后經運料系統送入裂解爐內進行裂解；在物料裂解過程中向爐內噴加水蒸氣；裂解后的殘渣為無機物灰燼，裂解產生的氣液混合物進入噴淋凈化裝置處理，整個裂解處理過程不會產生任何污染物。

本發明經可制得高熱值可燃氣體，有效控制裂解爐內物料裂解的溫度，產氫率高。

附圖說明

附圖1是本發明的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖中：生活垃圾1、破碎、烘干后的垃圾2、秸稈、垃圾混合物3、殘渣4、氣液混合物5、廢液6、濃縮后的廢液7、氣體8、清潔水9、水蒸氣10。

（1）生活垃圾經破碎、烘干處理后與秸稈混合，混合物料送入裂解爐內裂解；

（2）裂解過程中向爐內噴加水蒸氣；

（3）裂解過程中產生的氣液混合物經噴淋凈化裝置。

?

????一、生活垃圾回收后進行破碎、烘干處理，烘干破碎處理后與秸稈混合，混合后的物料含水率降至7%~10%，粒徑在1~5mm。經運料系統送入裂解爐內進行裂解處理，裂解過程中爐內溫度控制在650℃-950℃之間，保證反應過程的產氫量。整個裂解過程無需添加任何輔助燃料及催化劑，避免了由于使用催化劑所帶來的裝置復雜性以及催化劑的回收再生等問題，本反應裝置結構簡，單易于維護，大大簡化了工藝過程，節省了處理成本。

二、在物料裂解過程中向爐內噴加水蒸氣。混合物料裂解后變成焦炭，向爐內噴加水蒸氣，水蒸氣與焦炭反應，能夠進一步提取焦炭中的有效成分，提高反應的產氫量。首先垃圾有機物受熱發生裂解反應：

生活垃圾?H₂+CO+CO₂+輕質碳氫化合物+焦油+焦炭+Q

????生活垃圾中有機物含量高，有機物裂解時，揮發份析出，生成H₂、CO、CO₂、CH₄和其他氣態小分子碳氫化合物，同時生成焦油等重質烴和焦炭，水蒸氣噴入爐內后，先發生水蒸氣的還原反應：

C+H₂O?CO+H₂+Q

C+2H₂O?CO₂+2H₂+Q

????然后水蒸氣與裂解產生的焦油及碳氫化合物結合后，可發生水蒸氣的重整：

CnHm+2nH₂O?2n+m/2H₂+nCO₂

從上述反應中可知，噴入水蒸氣后，提高燃氣的含氫量。

裂解爐內的生活垃圾發生裂解反應時，由于爐內溫度較高，物料所含的水分會被蒸發，會隨著氣體被帶出爐外，而水的裂解亦可以提供大量的氫氣，為補充裂解反應中的水分，向爐內噴入水蒸氣。

有機物受熱首先脫去水分，然后發生脫甲基反應，及時噴入的水蒸氣能夠補充被帶走的水分，與甲基結合，生成大量的氫氣，反應如下：

垃圾物料中的有機物受裂解，首先發生脫水反應，然后發生脫甲基反應，最后，及時通入的水蒸氣與甲基結合，生成大量氫氣。