[發(fā)明專利]一種利用微波裂解廚余垃圾制取焦油的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310302837.7
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103361090A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬曉茜;劉海力;徐青;李雙雙
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B57/00;C10B57/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廚余垃圾制取焦油工藝，尤其涉及一種利用微波裂解廚余垃圾制取焦油的方法。

背景技術(shù)

隨著我國城市規(guī)模的日益增大和城市人口膨脹，城市生活垃圾的年排放量正以8-10%的速度在遞增，目前我國城市生活垃圾的年排放量已超過2億噸。城市生活垃圾急劇增加帶來了諸多問題，如：制約可持續(xù)發(fā)展、影響廢物管理和污染人類生存環(huán)境等。在眾多的城市生活垃圾組分中，廚余垃圾最多，往往占垃圾總量的50%以上。數(shù)量龐大的廚余垃圾，不但其處理問題讓社會頭疼不已，而且由此伴生了“地溝油”、“垃圾豬”等各類食品安全問題。

廚余垃圾富含有機(jī)物，含水率高，易腐爛，容易滋長病原微生物、霉菌毒素等。目前，主要處理方式有填埋、焚燒、飼料化處理、堆肥等。各種處理方法都存在一定的缺點(diǎn)，其中填埋法會產(chǎn)生大量沼氣和滲瀝液，造成嚴(yán)重的二次污染，而且還會占用大量土地；焚燒法則由于廚余垃圾水分含量高，給焚燒處理帶來困難，還會產(chǎn)生二噁英而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；飼料化處理存在嚴(yán)重的安全隱患；堆肥法則存在處理周期長、成本高等缺點(diǎn)。

焦油是一種重要的化工原料，可分離出多種產(chǎn)品，例如奈、瀝青、酚、蒽等等，這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的各個行業(yè)。此外，將焦油改性處理后可以部分代替汽油、柴油或者煤油，而作為發(fā)動機(jī)的原料；焦油與柴油按一定比例混合，也可以作為柴油的替代品使用。目前，焦油主要是在煤炭焦化過程中產(chǎn)生的，然而，煤炭是不可再生資源。

因此，迫切需要開發(fā)一種既能處理廚余垃圾又能制備焦油的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種工藝簡單、廉價的利用微波裂解廚余垃圾制取焦油的方法。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)

一種利用微波裂解廚余垃圾制取焦油的方法，如下步驟：

（1）將廚余垃圾進(jìn)行脫水處理后，在90℃的溫度下干燥5小時，使其含水率<5%；將干燥的廚余垃圾裝入微波裂解反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，放入微波裂解爐內(nèi)；通入氮?dú)?0min后，開始加熱裂解，反應(yīng)在無氧條件下進(jìn)行；

（2）將上述反應(yīng)的揮發(fā)分經(jīng)過一級冷凝裝置，收集冷凝產(chǎn)物于收集瓶中；

（3）不凝結(jié)的氣體產(chǎn)物用收集袋收集；

（4）使廚余垃圾的溫度達(dá)到500℃以上，在無氣體、液體產(chǎn)生時停止裂解；

（5）停止裂解5min鐘后，收集瓶中的液體產(chǎn)物分成兩層，上層是焦油，下層是紅棕色的弱堿性液體，將上層焦油分離出裝入儲油瓶內(nèi)。

本方法不需要對廚余垃圾粉碎及添加微波吸收劑，操作簡單方便，廚余垃圾減量效果好，產(chǎn)生的固體殘渣和不凝結(jié)氣體也都是可利用的資源，無二次污染，為廚余垃圾無害化、減量化、資源化處理開辟了一條新的途徑。

附圖說明

圖1是本發(fā)明制取工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：

將干燥的廚余垃圾裝入微波裂解反應(yīng)器，然后，放入微波裂解爐內(nèi)。通入氮?dú)?0min后，開啟微波裂解爐，微波功率的大小按照其與廚余垃圾的比值為13.33W/g設(shè)置。裂解過程中廚余垃圾最高溫度為659℃，基本無氣體、液體產(chǎn)生時關(guān)閉電源，微波裂解爐共工作12.50min，產(chǎn)生的焦油相對廚余垃圾的得率為20.30%，產(chǎn)生殘?zhí)肯鄬N余垃圾的得率為35.53%，產(chǎn)生可燃?xì)怏w相對廚余垃圾的得率為28.73%。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例除下述特征外，其他特征與實(shí)例1基本相同。

微波裂解爐的功率增加為16.67W/g。裂解過程中廚余垃圾最高溫度為782℃，耗時9.20min，產(chǎn)生的焦油相對廚余垃圾的得率為15.00%，產(chǎn)生殘?zhí)肯鄬N余垃圾的得率為33.73%，產(chǎn)生可燃?xì)怏w相對廚余垃圾的得率為37.17%。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例除下述特征外，其他特征與實(shí)例1基本相同。

微波裂解爐的功率增加為20.00W/g。裂解過程中廚余垃圾最高溫度為844℃，耗時5.90min，產(chǎn)生的焦油相對廚余垃圾的得率為18.90%，產(chǎn)生殘?zhí)肯鄬N余垃圾的得率為32.13%，產(chǎn)生可燃?xì)怏w相對廚余垃圾的得率為39.27%。

上述實(shí)施例中所得的焦油，密度為0.96×10³kg/m³，經(jīng)GB/T384-1996標(biāo)準(zhǔn)檢測，高位熱值為32.33MJ/Kg。

本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。