[發明專利]一種遏制二噁英生成的生活垃圾制取燃料的方法和設備

無效

• 申請號: 201210424641.0
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN103045273A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 周鼎力;邢力
• 申請（專利權）人: 周鼎力;邢力
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B57/10;C10B57/00;C10B49/02;C10G1/00;C10G55/00;C10K1/00;C10K1/04;B09B3/00;B09B5/00;F23G5/02;F23G5/46
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技術領域

本發明涉及一種遏制二噁英生成的生活垃圾制取燃料的方法和設備；具體地，屬于生活垃圾與高溫煙氣直接接觸傳熱在無氧條件下進行干餾制取燃料(燃油或/和燃氣)的方法和設備。?

技術背景

隨著社會的發展和人們生活水平的提高，生活垃圾以及垃圾中有機物成份含量不斷提高，并對人類的生存環境產生嚴重危害。有效地處理這些廢棄物使其無害化、資源化已成為全球普遍重視和研究的課題。?

生活垃圾成份復雜，現有生活垃圾(或包括醫療垃圾)的熱處理技術設備，如氣化焚燒法、直接焚燒法等都存在尾氣含有二噁英的缺陷；氣化焚燒法是將生活垃圾中的有機廢棄物在500-900℃還原區和裂解區高溫分解成了商業價值低的含有氮氣的低熱值(5000KJ/Nm³左右)的燃氣(CO、CH₄、C₂-C₅、N₂、H₂、CO₂)；目前，世界上最先進的燃氣發電的熱利用率最多是33％，剩余的熱量從燃氣發電機排出的高溫煙氣中損失掉了，而直接焚燒法是將生活垃圾中的有機廢棄物全部焚燒至燼，產生的高溫煙氣作為蒸汽鍋爐的熱源產生水蒸汽，而水蒸氣驅動的汽輪發電機的熱利用轉化率只有22％左右，大量的能量被損耗，不能回收利用，導致垃圾的資源化利用率低；?

現有技術已公開了一些解決這方面問題的技術方案；本發明人在USP6,133,491，USP6,270,630B1和ZL98117823.5中，公開了用生活垃圾和/或有機廢棄物制取烴類的方法和設備，公開了利用鋼制反應設備將同一原料采用低、高兩種不同溫度的第一級和第二級熱裂解和催化裂解的處理方法；然而，要使生活垃圾中的各種有機物質徹底分解，必須達到800-1100℃的高溫環境，但單一的鋼質旋轉反應釜長期處于高溫環境下易變形，不能旋轉，?裂解反應無法進行到底，導致裂解反應的殘渣中還剩有一定量的有機高分子物質不能完全地徹底分解，不能實施生活垃圾的徹底的減量化和無害化；本發明人在ZL200710130127.5中，公開了一種連續化處理生活垃圾的方法，將不含水的固體垃圾輸送到密閉的熱解設備中，在無氧條件下間接地給鋼制設備加熱發生原料的熱裂解；然而，間接加熱的熱效率低、耗能高、熱解時間長，垃圾處理的成本高；公知地，單一的生活垃圾焚燒爐通常是臥式或立式，如馬丁焚燒爐、沸騰焚燒爐、往復式爐排焚燒爐，各類立式或臥式焚燒爐、流化床焚燒爐....等等，爐體龐大，散熱面積大，熱的綜合利用率低，且投資大，利潤回報率低、不適合經濟不發達國家以及中小城鎮采用，推廣應用價值低；特別地，隨著焚燒爐排的傳動，生活垃圾從干燥區(低中溫區)移向燃燒區(高溫區)的過程中，必須要經過500-700℃溫度區域，在此溫度區域，生活垃圾中所含的食鹽或含氯塑料(PVC)等含氯物質與C和H元素和空氣中的氧氣O₂結合成有害的二噩因(PCDFs)，造成了對環境的嚴重污染和危害，這是無法避免的客觀實事。在ZL201120082883.7中公開了《一種有效遏制二噁英的垃圾干餾熱解氣化裝置》，和在ZL201110073735.3中公開了《一種有效遏制二噁英的垃圾綜合處理和利用方法》，上述二種生活垃圾的干餾或分解設備均屬于常規的氣化焚燒爐，這種氣化爐結構和特性是：爐體的底部是高溫焚燒區，焚燒區的上部是裂解區；它屬于一種“氣化——焚燒”相聯合的生物質產氣爐，生活垃圾原料從爐體上部加入爐內，不斷向下移動直至爐的底部變成灰燼，生活垃圾向下移動到裂解區(500-700℃)或還原區(850℃左右)時，受向上流動空氣的渦流或踹流作用，生活垃圾中包含的一部分食鹽或含氯塑料等含氯物質與空氣中的氧發生反應，將不可避免地和客觀地產生相當量的二噁英(PCDFs)；特別地，如果利用這種氣化焚燒爐作為生活垃圾的熱解設備，則生活垃圾中含有的大量的可以資源化的能產生高價值商品的有機烴類物質(如塑料或橡膠)在高溫850-1100℃的還原區和燃燒區被燒掉，只有小部分轉化成含有大量40-50％(V％)氮氣的低熱值的可燃氣體，不能更好的實施生活垃圾的資源化利用；?

發明內容