[發(fā)明專利]熔融鹽熱解固體廢棄物裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410589312.0
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104399732A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 李愛民;趙龍;張雷;高寧博
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發(fā)明屬于固體廢棄物處理及資源回收技術領域，涉及一種熔融鹽熱解固體廢棄物裝置及其方法。

背景技術

固體廢棄物數(shù)量巨大、污染嚴重，同時又蘊含大量資源和能源，因此需要對其進行適當?shù)奶幚砗突厥铡崽幚砑夹g是固體廢棄物處理及回收技術中常用的一種，如垃圾焚燒，廢物熱解等。其中熱解技術由于其產(chǎn)生煙氣量少，能源資源回收率高等優(yōu)點，被認為是一種有前景的固體廢棄物處理回收技術。熱解是將有機物在隔絕空氣條件下加熱，使之分解轉化成具有使用價值的燃料或化工原料的熱化學過程，塑料、橡膠、醫(yī)療廢物、電子垃圾等多種固體廢棄物都可采用此方法進行處理和回收，但是這些固體廢棄物中往往含有溴化阻燃劑，在熱解過程會產(chǎn)生大量的含溴化合物等二噁英的前驅物，如溴代烴、溴酚、溴苯、多溴聯(lián)苯醚，不僅污染環(huán)境，還很大程度限制了熱解產(chǎn)物的資源化利用。一般熱解方法的眾多缺點限制了其廣泛應用，如成本高，傳熱與傳質效率低，能量消耗大，分解效率低等，因此需要不斷加深在固體廢棄物熱解技術上的研究。

利用熔融鹽作為熱解介質可以有效解決上述問題，熔融鹽具有良好的蓄熱能力，傳質傳熱系數(shù)高，能夠快速高效分解有機物，還能吸收和轉化熱解過程產(chǎn)生的有害物質，熔融鹽熱解技術近些年受到廣泛關注。Peter?C.H等^[1]利用熔融Na₂CO₃處理固體廢棄物，如有機廢棄物、含氯的物質、廢電路板、塑料等，使這些物質在熔融鹽體內(nèi)得到充分分解，有機物分解徹底，而且產(chǎn)物不含有害氣體，如多酚，呋喃，芳烴類等，熱解氣可作為能源和合成氣利用。鄒金寶等人^[2]也提出了熔融鹽熱解和氣化固體廢棄物的研究趨勢，要發(fā)展工業(yè)化，低能耗，高效率的熔融鹽熱解工藝和反應器，還提出了廢渣資源化及熔融鹽循環(huán)利用的問題。公開號為CN?102389888?A的發(fā)明專利提供了利用碳酸鹽熔融鹽對廢電路板粉末進行氣化的實驗和方法，實現(xiàn)了資源分離和回收，但是采用熔融鹽反應溫度較高，為900-1000℃，對設備要求高且反應能耗較大，而且沒有提出熔融鹽的再生回用方法，CN?101905234?B和CN?1289653?A的發(fā)明專利同樣存在上述缺陷。一般固體廢棄物的熱解溫度為300℃-500℃，如果能采用低熔點熔融鹽實現(xiàn)有機物的低溫熱解或氣化，不僅可以減少反應能耗，還可以降低設備的成本和損耗，同時減少對環(huán)境的污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用40wt.％NaOH–60wt.％KOH混合熔融鹽對固體廢棄物進行300℃～500℃下熱解處理的裝置和方法，該方法利用熔融鹽作為熱解介質，將固體廢棄物浸入熔融鹽中，固體廢棄物在設定的熱解條件下得到有效解離和分解，可回收各種資源物質。固體廢棄物中有機組分的熱解產(chǎn)物可以作為能源和資源物質回收利用。該方法利用熔融鹽的高蓄熱能力和高熱傳導率，有效的提高了有機物的分解速率和能源利用率，利用熔融鹽對酸性氣體和有害物質的反應特性將其捕集或轉化，減少了對環(huán)境的二次污染，提高了產(chǎn)物的清潔度和資源性；熔融鹽還可以吸收由殘余廢物浸沫式燃燒釋放的熱量，維持自身的狀態(tài)，提高熱解過程的熱利用率。

一種熔融鹽熱解固體廢棄物裝置，該裝置包括取料保溫門、空氣入口、煙氣出口、燃氣燃燒室、起重機、反應器密封蓋、熔鹽反應池、熱解籃、揮發(fā)物出口、揮發(fā)物重整器、冷凝器、熱解油收集罐、儲氣罐；反應器為不銹鋼圓筒，以取料保溫門為界分為反應器的上段和反應器的下段，反應器的上段外壁為保溫材料，反應器下段外壁的燃氣燃燒室為熔融鹽熱解反應的主要場所；取料保溫門可橫向移動打開或關閉；置于反應器底部的熔鹽反應池為不銹鋼圓筒，可上下移動進出反應器；反應器密封蓋置于反應器上端，用于打開反應器上端口以便進出料；起重機置于反應器的正上方，起重機上的掛鉤通過反應器密封蓋伸入反應器中用以上下移動熱解籃或熔鹽反應池，熱解籃為不銹鋼篩筒置于熔鹽反應池內(nèi)用以盛放原料；反應器的下段一側外接通氣管作為空氣入口伸入熔鹽反應池底部，另一側設有通氣管作為揮發(fā)物出口，揮發(fā)物出口、揮發(fā)物重整器與冷凝器依次連接；反應器的上段設有通氣管作為煙氣出口；揮發(fā)物重整器連接冷凝器，冷凝器下端接熱解油收集罐，冷凝器上端出氣口接儲氣罐，儲氣罐與燃氣燃燒室連接。整個反應器及外面各部分間的連接緊密以保證良好的氣密性。