[發(fā)明專利]一種生活垃圾熱解制備活性焦的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710940231.4
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107934961B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡紅云;章鵬超;姚洪;劉歡;楊宇涵;許勉;申俊豪;唐華
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: C01B32/39
• 分類號: C01B32/39;C01B32/336;C01B32/324;F23J15/06;C10B53/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸薇薇

本發(fā)明公開了一種生活垃圾熱解制備活性焦的裝置及方法。該裝置主要包括干燥回轉(zhuǎn)窯、微波熱解爐、熱解氣燃燒室、空氣預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、焦樣活化爐和煙氣凈化塔；干燥回轉(zhuǎn)窯與微波熱解爐連接，煙氣出口通過管路與煙氣凈化塔、引風機和煙囪連接；微波熱解爐通過管路與引風機、熱解氣燃燒室連接，熱解氣燃燒室煙氣出口與空氣預(yù)熱器連接，空氣預(yù)熱器一路與熱解氣燃燒室熱空氣進口連接，另一路與干燥回轉(zhuǎn)窯連接；儲蓄室與焦樣活化爐連接，焦樣活化爐煙氣出口通過氣體旁路連接微波熱解爐，焦樣活化爐與蒸汽發(fā)生器連接。采用本發(fā)明所述的裝置來熱解生活垃圾，不僅效率高、污染排放集中；而且可以進一步制備高品質(zhì)活性焦和完成生活垃圾大規(guī)模處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生活垃圾處理與再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生活垃圾熱解制備活性焦的裝置及方法。

背景技術(shù)

生活垃圾深度分選將逐步成為我國生活垃圾處理處置過程中的重要環(huán)節(jié)，同時也將有利于生活垃圾的能源化利用。經(jīng)分選后的垃圾主要包括紙張、織物、木竹等生物質(zhì)類組分，以及塑料、橡膠等高分子聚合物類組分。然而生活垃圾體積龐大，長途運輸費用高，嚴重制約了小城鎮(zhèn)以及農(nóng)村生活垃圾的集中及能源化處理處置。

熱解技術(shù)可以對生活垃圾進行“原位”快速降解，同步實現(xiàn)復(fù)雜組分的均質(zhì)和能量密度的提高，綜合提升垃圾的燃料特性。中國專利申請CN201220525026.4公開了一種垃圾熱解爐，利用外部熱源對熱解爐中的垃圾進行熱解，爐內(nèi)垃圾靠已反應(yīng)的物料的余熱完成熱解并最終收集熱解氣和制備焦炭。中國專利申請CN201210480425.8公開了一種熱解熔融窯爐及通過熱解垃圾來制備陶瓷和燃油的方法，通過臥式外熱熱解爐對混合垃圾進行加熱實現(xiàn)垃圾熱解和灰渣熔融，并利用垃圾中的無機成分制備陶瓷和有機成分制備燃油產(chǎn)品。然而，生活垃圾組成復(fù)雜，在熱解過程中存在傳熱阻力大、受熱不均勻等問題；與此同時，垃圾組分的差異及過程的控制也將影響熱解生成的半焦、熱解油和熱解氣等產(chǎn)物的品質(zhì)和利用。

微波熱解技術(shù)具有加熱均勻、快速的特點。中國專利申請CN201410327227.7公開了一種微波輻照濕污泥干化熱解連續(xù)反應(yīng)裝置及方法，利用微波及回收的熱量對濕污泥干化熱解，得到裂解油、可燃氣和固體焦炭三種產(chǎn)品。中國專利申請CN201520066604.6公開了一種自動化生物質(zhì)微波熱解機，生物質(zhì)原料在熱解腔中通過微波快速熱分解，生成的氣體產(chǎn)物由冷凝器收集，固體產(chǎn)物經(jīng)冷卻后收集。中國專利申請CN201110426763.9公開了一種垃圾微波裂解爐，裂解一室進行預(yù)熱、干燥結(jié)構(gòu)化垃圾，裂解二室進行垃圾裂解，最終收集氣體、固體產(chǎn)物。然而，生活垃圾組分復(fù)雜且差異大，彼此存在交互作用；含水率高導(dǎo)致直接微波熱解能耗高；裝置連續(xù)式熱解操作困難等，這些都是在微波熱解垃圾過程中需要考慮的問題。與此同時，實現(xiàn)熱解產(chǎn)物的高值化綜合利用，比如直接對熱解氣進行余熱回收；掌握污染物的一體化控制等，也是在生活垃圾處理方面亟需解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的宗旨是克服現(xiàn)有生活垃圾熱解技術(shù)的瓶頸，提供一種利用微波對生活垃圾進行熱解產(chǎn)生活性焦，同時利用熱解氣的燃燒熱來降低能耗的處理裝置。

一方面，本發(fā)明提供了一種生活垃圾熱解制備活性焦的裝置，包括干燥回轉(zhuǎn)窯、微波熱解爐、熱解氣燃燒室、空氣預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、焦樣活化爐和煙氣凈化塔。

本發(fā)明所提供的裝置中，干燥回轉(zhuǎn)窯的出料口與微波熱解爐的進料口連接，煙氣出口通過管路依次與煙氣凈化塔、引風機和煙囪連接；微波熱解爐通過管路依次與引風機、熱解氣燃燒室連接，熱解氣燃燒室的煙氣出口與空氣預(yù)熱器連接，空氣預(yù)熱器的出氣管路分為兩路，一路與熱解氣燃燒室的熱空氣進口連接，另一路與干燥回轉(zhuǎn)窯連接；熱解焦儲蓄室底部與焦樣活化爐進料口連接，焦樣活化爐煙氣出口通過氣體旁路連接微波熱解爐，焦樣活化爐進氣口通過管路與蒸汽發(fā)生器連接；微波發(fā)生器分別布置在微波熱解爐和焦樣活化爐中。