[發明專利]一種生活垃圾固體熱載體催化氣化處理方法

在審

• 申請號: 201810010363.1
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108148633A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 賈鋼丁;李克營
• 申請（專利權）人: 賈鋼丁;李克營
• 主分類號: C10J3/60
• 分類號: C10J3/60;C10J3/84;C10J3/72
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種生活垃圾固體熱載體催化氣化處理方法，屬于垃圾處理技術領域。目的是為解決現有燃燒和裂解方法的缺陷，提供一種生活垃圾固體熱載體催化氣化處理方法。所述方法為：生活垃圾經干燥系統干燥處理后進入催化氣化系統；在催化氣化系統，生活垃圾與高溫熱載體直接接觸，生活垃圾中的有機物在高溫熱載體和催化劑作用下直接氣化產生氣體產物及焦炭；氣體產物進入油氣收集凈化系統，在油氣收集凈化系統得到燃料氣及焦油；在熱載體加熱系統，焦炭燃燒，對熱載體進行加熱，熱載體返回催化氣化系統循環使用；產生的焦油返回到催化氣化系統內，循環氣化產生燃料氣。本方法實現了生活垃圾快速熱解并氣化，產生燃料氣，無焦炭固體物排放。

技術領域

本發明涉及一種固體熱載體氣化方法，特別是用于生活垃圾的無害化處理方法，屬于垃圾處理領域。

背景技術

隨著城市化率的提高，生活垃圾的處理已成為當前亟待解決的社會問題。垃圾處理主要以填埋、堆肥、燃燒等傳統方式。目前采用燃燒處理工藝較普遍，但這其中弊端叢生，不僅容易造成二次環境污染，而且成本也較高。因而，采用清潔、環保的方法處理生活垃圾已迫在眉睫。

采用燃燒法處理生活垃圾，目前面臨的突出問題是資金問題和二噁英污染的問題。燃燒法雖然是一種減量化和無害化程度較高的垃圾處理方法，但燃燒廠的一次性投資和運行費用很高，建設一座日處理能力為100t的燃燒廠，一次性投資需上億元。

裂解或干餾的方法是有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應過程，生活垃圾主要由生物質、動物和石油制品等組成，通過高溫無氧裂解方法，生物質中的高分子物質開始裂解，生成燃料氣體與油氣的混合物和焦炭。燃料氣與油氣的混合物經過冷卻后被分成燃料氣與焦油。裂解法時間長，尤其是400℃以下的低溫和無催化劑的情況下裂解時間長，因而設備處理量不高。雖然能量基本自給自足，但垃圾經裂解后產生的油品屬于重質焦油，需經焦化、加氫等工藝處理后才能利用；產生的焦炭質量不穩定無法直接利用，尚需二次處理。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有燃燒和裂解裝置的缺陷，提供一種生活垃圾固體熱載體催化氣化處理方法。

為解決上述技術問題，本發明的具體技術方案為，生活垃圾固體熱載體催化氣化處理方法，所述方法為：

生活垃圾經干燥系統干燥處理后進入催化氣化系統；

在催化氣化系統，生活垃圾與高溫熱載體直接接觸，生活垃圾中的有機物在高溫熱載體和催化劑作用下直接氣化產生氣體產物及焦炭；

氣體產物進入油氣收集凈化系統，在油氣收集凈化系統得到燃料氣及焦油，焦油用泵送至催化氣化系統內，循環氣化產生燃料氣；

在催化氣化系統的末端排出的熱載體、焦炭、催化劑，進入熱載體加熱系統；

在熱載體加熱系統，焦炭燃燒，對熱載體進行加熱，熱載體返回催化氣化系統循環使用。

進一步的，所述方法中，生活垃圾在干燥處理之前還經過預處理系統的預處理。

進一步的，所述方法中，催化氣化系統的進料中，生活垃圾占20～40％，高溫熱載體占60～80％，催化劑占1-10‰。

進一步的，所述方法中，油氣收集凈化系統得到的燃料氣經洗滌塔凈化，去除氣化過程中產生的HCl、H₂S、CO₂等酸性介質，凈化后的燃料氣用于發電或作為燃料使用。

進一步的，所述方法中，熱載體、焦炭、催化劑進入熱載體加熱系統的方式為在催化氣化系統的尾部熱載體、焦炭、催化劑一起由螺旋輸送器輸送到提升裝置內，再經密閉的提升裝置進入熱載體加熱系統；在提升裝置底部采用過熱蒸汽或N₂隔絕空氣。

進一步的，所述方法中，焦炭在熱載體加熱系統中，與空氣管路引入的空氣接觸燃燒，燃燒時間為5-40分鐘。