[發(fā)明專利]催化燃燒器、催化燃燒熱解爐窯及催化燃燒熱解的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711262696.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN107940466A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房凱;巴玉鑫;王惠惠;牛明杰;吳道洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京神源環(huán)保有限公司
• 主分類號(hào): F23G5/027
• 分類號(hào): F23G5/027;F23D14/18
• 代理公司: 北京律和信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11446
• 代理人: 劉國(guó)偉,武玉琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總地涉及有機(jī)固廢處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化燃燒器、催化燃燒熱解爐窯及催化燃燒熱解的方法。

背景技術(shù)

目前，有機(jī)固廢的處理方式主要以填埋和焚燒為主。其中，填埋占地面積較大，產(chǎn)生的滲濾液還有大量的致病菌及重金屬，對(duì)地下水造成嚴(yán)重污染。焚燒產(chǎn)生的二次污染，最主要的是二噁英及飛灰。二噁英是劇毒氣體，能夠富集在人體內(nèi)，導(dǎo)致癌變，嚴(yán)重威脅人體的健康；飛灰是危險(xiǎn)廢棄物，含有大量的重金屬，處理不當(dāng)將嚴(yán)重破壞自然環(huán)境。

熱解技術(shù)是在絕氧環(huán)境下將有機(jī)固廢等進(jìn)行燃燒熱解，轉(zhuǎn)化為熱解油氣(熱解油、熱解氣)和熱解炭的新技術(shù)，其最主要的特點(diǎn)就是二噁英的產(chǎn)生量幾乎為零。但是，熱解時(shí)使用熱解爐在對(duì)有機(jī)固廢進(jìn)行熱解時(shí)，由于爐型的不同，各自具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。如，固定床熱解爐對(duì)有機(jī)固廢一次熱解處理量較小，爐內(nèi)的環(huán)境難于控制。流化床氣化裝置熱解爐在對(duì)有機(jī)固廢進(jìn)行熱解處理時(shí)，容易產(chǎn)生大量的飛灰，對(duì)原料的要求極高。旋轉(zhuǎn)床熱解爐對(duì)有機(jī)固廢進(jìn)行熱解處理時(shí)，可以有效避免飛灰的產(chǎn)生，且爐內(nèi)的還原性環(huán)境還可以將重金屬還原為無毒狀態(tài)，固化在熱解炭中，使熱解炭成為一種普通的含炭物質(zhì)，可以當(dāng)作原料使用。

在熱解爐窯中，燃燒系統(tǒng)對(duì)熱解的效果及污染物的排放量有極大的影響。目前，普遍采用的是普通的火焰燃燒方式，對(duì)有機(jī)固廢進(jìn)行熱解，這種方式無法降低燃燒系統(tǒng)中煙氣的氮化物(NOx)的排放量，污染物排放量大，環(huán)境污染嚴(yán)重，且燃燒以對(duì)流為主，傳熱效率極低，熱損失嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)普通火焰燃燒效率低、熱損失嚴(yán)重，污染物排放量大等問題，提供一種新型催化燃燒器、含有此新型催化燃燒器的催化燃燒熱解爐窯及利用此催化燃燒熱解爐對(duì)有機(jī)固廢進(jìn)行催化燃燒熱解的方法。利用含有新型催化燃燒器的催化燃燒熱解爐對(duì)有機(jī)固廢進(jìn)行催化燃燒，提高熱效率、降低污染，實(shí)現(xiàn)大量連續(xù)生產(chǎn)。

本發(fā)明提供了一種催化燃燒器，包括燃燒腔體、燃燒部件和混合氣管路；

所述混合氣管路與所述燃燒腔體相通，用于向所述燃燒腔體內(nèi)輸送可燃混合氣體；

所述燃燒部件位于所述燃燒腔體內(nèi)，包含蘸有催化劑的催化劑載體，所述催化劑能夠促進(jìn)所述可燃混合氣體燃燒。

進(jìn)一步地，所述催化燃燒器還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)穿過所述燃燒腔體，能夠降低所述燃燒腔體內(nèi)的溫度。

進(jìn)一步地，所述催化劑載體為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，以陶瓷作為主體材料。

進(jìn)一步地，所述催化劑載體的截面為正方形，邊長(zhǎng)為150mm-300mm，垂直于所述截面方向的厚度為15mm-30mm。

進(jìn)一步地，所述催化劑為貴金屬催化劑。

進(jìn)一步地，所述混合器管路分為兩路，分別從所述燃燒腔體相對(duì)的兩端將所述可燃混合氣體送入所述燃燒腔體內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述燃燒腔體的外表面設(shè)置有固定架，所述固定架上有保護(hù)殼體。

本發(fā)明還提供一種催化燃燒熱解爐窯，包括上面所述的催化燃燒器、旋轉(zhuǎn)床和煙氣腔體；

所述煙氣腔體為環(huán)形，包含煙氣空腔內(nèi)壁、煙氣空腔外壁及它們之間的空腔；所述煙氣空腔呈半包圍狀置于所述旋轉(zhuǎn)床外圍；

所述催化燃燒器用于向所述煙氣空腔傳遞熱能；

所述催化燃燒器包含外環(huán)催化燃燒器、內(nèi)環(huán)催化燃燒器和爐頂催化燃燒器；所述外環(huán)催化燃燒器安裝于所述煙氣空腔外壁的外側(cè)，所述內(nèi)環(huán)催化燃燒器安裝于所述煙氣空腔內(nèi)壁的外側(cè)，所述爐頂催化燃燒器安裝于所述煙氣空腔的頂部外側(cè)。

進(jìn)一步地，所述外環(huán)催化燃燒器不少于2個(gè)，沿周向均布于所述煙氣空腔外壁的外側(cè)；所述內(nèi)環(huán)催化燃燒器不少于2個(gè)，沿周向均布于所述煙氣空腔內(nèi)壁的外側(cè)；所述爐頂催化燃燒器不少于2個(gè)，沿周向均布于所述煙氣空腔的頂部外側(cè)。

本發(fā)明還提供一種利用上述催化燃燒熱解爐窯對(duì)有機(jī)固廢進(jìn)行催化燃燒熱解的方法，包括：

步驟S1、將所述物料由物料進(jìn)口送入所述旋轉(zhuǎn)床；

步驟S2、在所述混合氣管路中通入所述可燃混合氣體，所述可燃混合氣體進(jìn)入所述燃燒腔體，所述催化燃燒器利用所述可燃混合氣體點(diǎn)火啟動(dòng)，所述可燃混合氣體在所述催化燃燒器中進(jìn)行有焰燃燒，直至全部變?yōu)闊o焰燃燒；此過程中，所述催化燃燒器將熱能傳遞給所述物料，所述物料在絕氧環(huán)境下熱解，產(chǎn)生熱解氣；

步驟S3、所述熱解氣經(jīng)匯聚后由出氣口排出，用水激冷，將所述高溫?zé)峤鈿庋杆倮鋮s至60℃-100℃，經(jīng)分離凈化后，作為燃料使用。