[發明專利]一種固體垃圾等離子氣化裂解再生轉化方法

有效

• 申請號: 201710601877.X
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107216916B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 王兆國
• 申請（專利權）人: 東莞中普環境科技有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/72;C10K1/30
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

1.一種固體垃圾等離子氣化裂解再生轉化方法，其特征在于，具體包含以下步驟：

步驟(1)垃圾分揀預處理：將固體垃圾中尺寸大于30cm有回收價值的垃圾人工篩撿出來，剩余小尺寸固體垃圾使用傳送帶以0.5-1.2m/s的速度通過渦流磁選機分離出金屬物質和非金屬物質，將非金屬物質通過破碎機破碎成粒徑為1-3cm的固體顆粒，所述固體顆粒經擠壓機分段擠壓成直徑為20cm，長度為30cm的圓柱狀料塊；

步驟(2)等離子氣化裂解：所述的圓柱狀料塊進入等離子氣化爐的預熱區，將料塊烘干脫水至含水量小于10％，投入質量比為10-30％的助燃混合物，使物料的綜合熱值不低于3000kcal/kg、固定碳量不低于12％，進入等離子氣化爐的熱解區，等離子熱解區的溫度為5000-7000℃，然后收集裂解產生的合成氣和殘渣；

步驟(3)氣體凈化：在所述的合成氣冷凝過程中通過高壓粉末噴灑器向管道中噴灑二噁英抑制劑，所述二噁英抑制劑的噴灑量為100-200g/m³，再經所述管道末端的過濾吸附裝置吸附過濾少量有害氣體，得到CO、H₂、CH₄的凈化合成氣體；

步驟(4)能源再生：將凈化后的合成氣體進行分離分裝，作為清潔能源再利用，將所述殘渣冷卻至室溫(25℃)后研磨成粒徑為200-300nm的納米玻璃粉或添加發泡劑制作成微孔徑隙為0.3-3mm的發泡玻璃；

步驟(1)所述的渦流磁選機主要篩選含鐵磁性金屬和銅鋁非磁性金屬，磁系磁場強度在200-2500Gs；

步驟(2)所述的等離子氣化爐配套建有發電設備，所述發電設備利用等離子氣化爐氣化裂解出的清潔能源氣體進行發電，所產生的電能再反供回等離子氣化爐；

步驟(2)所述的助燃混合物是由以下重量份的物質組成：40-60份焦炭、20-25份木屑、30-35份秸稈、20-30份稻殼、5-7份粘合劑、8-10份助燃劑；

步驟(3)所述的二噁英抑制劑是由20-30份氧化鈣、15-18份氫氧化鈣、21-26份碳酸氫鈉、10-13份膨潤土、7-9份植物纖維、6-8份動物骨粉或殼粉組成，將上述組分物質混合烘干后研磨成100-120目粉末；

步驟(3)所述的高壓粉末噴灑器利用脈沖電磁閥壓縮空氣進行噴灑二噁英抑制劑粉末，脈沖電磁閥的脈沖頻率為20-30HZ，噴灑時間間隔為5-10s；

步驟(3)所述的過濾吸附裝置分為微孔濾膜層和吸附介質層，所述微孔濾膜層在所述吸附介質層的上方，所述微孔濾膜層采用的是聚酰胺微孔濾膜，所述微孔濾膜下墊有孔徑為80-100目的尼龍網支撐，所述吸附介質層由活性炭和微孔泡沫玻璃以重量比為1:1組成，所述微孔泡沫玻璃由所述的殘渣制備而成；

所述方法所用到的一體化設備主要是由渦流磁選機(1)、破碎機(2)、擠壓機(3)、等離子氣化爐(5)、合成氣冷凝裝置(11)、過濾吸附裝置(12)、氣體分離裝置(13)、研磨裝置(15)、發泡玻璃制造區(16)組成，所述渦流磁選機(1)的出料口連接至所述破碎機(2)的進料口，所述破碎機(2)的出料口連接至所述擠壓機(3)的進料口，所述擠壓機(3)的出料口連接至所述等離子氣化爐(5)的物料入口(4)，所述等離子氣化爐(5)分為等離子氣化爐的預熱區(6)和等離子氣化爐的熱解區(7)，所述等離子氣化爐的預熱區(6)位于等離子氣化爐(5)的上部，且與所述物料入口(4)相通，所述等離子氣化爐的熱解區(7)位于等離子氣化爐(5)的下部，在所述等離子氣化爐的熱解區(7)的上方設有兩個燃料入口(14)，在所述等離子氣化爐的熱解區(7)內設有加熱裝置(8)，在所述加熱裝置(8)上連接有氣體入口(9)，所述加熱裝置(8)的中間部位設有放熱板(10)，在所述等離子氣化爐(5)的右上部分設有合成氣體出口，在所述等離子氣化爐(5)的左下部設有殘渣排出口，所述合成氣體出口的管路上設有所述合成氣冷凝裝置(11)，所述合成氣冷凝裝置再連接至所述過濾吸附裝置(12)，所述過濾吸附裝置(12)再連接至所述氣體分離裝置(13)，所述殘渣排出口連接至所述研磨裝置(15)，研磨裝置(15)再連接至所述發泡玻璃制造區(16)。