[發明專利]一種垃圾衍生燃料熱分解系統及熱分解工藝方法

在審

• 申請號: 201811000401.1
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN110872523A
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 李曉青;王宏星;王亞敏;胡悅琳
• 申請（專利權）人: 浙江騏驥環境科技有限公司
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10K1/02
• 代理公司: 鄭州先風知識產權代理有限公司 41127
• 代理人: 王俊紅

本發明涉及垃圾回收利用技術領域，具體涉及一種垃圾衍生燃料熱分解系統及熱分解工藝方法。該熱分解系統包括熱解爐、熱風發生系統、濕法噴淋除塵塔、間接水冷卻收集裝置、油水分離系統、循環水冷塔、水封罐。熱解氣中的不凝氣通過水封罐通入熱風發生系統，作為熱風發生系統的燃燒能源，減少外加能源的使用。本發明采用氣密物料輸送機構進行熱解爐內物料的輸送和排渣，實現物料進入熱解爐和出渣過程的隔絕空氣，避免出現熱解氣燃燒導致的爆炸，使得熱解爐能夠連續作業，避免采用間歇式熱解爐每次打開爐門的裝料、出渣過程會有大量的VOC和粉塵無組織的排放，同時避免了間歇式打開熱解爐每次需要重新進行升溫操作造成的能源的浪費，提高資源化利用的產能。

技術領域

本發明涉及垃圾回收利用技術領域，具體涉及一種垃圾衍生燃料熱分解系統及熱分解工藝方法。

背景技術

包括生垃圾在內的固體廢棄物是土壤、水和大氣污染的主要污染源，環境治理應從固體廢棄物減量和較少處置過程污染物排放入手。從組成成分看，固體廢棄物都是無機物和有機物的混合物。其中無機物分為金屬和非金屬；有機物通常按照短期腐敗特性分為容易腐爛的有機物和難以腐爛的有機物。剔除了無機物和易腐有機物后的固體廢棄物主要由塑料、織物、橡膠、竹木、紙張等組成，稱為垃圾衍生燃料（又叫RDF），是繼煤炭、石油、天然氣之后的第四代綠色能源產品。自上世紀中期RDF概念誕生以來，人們一致在探索RDF的資源化利用技術，至今沒有公認的環保、高效、通用性強的工藝方法。

由于組分含氯的原因，為了減少和抑制二惡英，最初在歐美國家都是采用燃煤電廠摻燒的方式利用RDF，也曾有在源頭剔除含氯組分制備“清潔”RDF的做法，近期又有人研究RDF的熱解氣化燃燒技術。所有探索都是希望在最大限度能源化或資源化利用RDF的同時，又能減少或消除資源化利用過程產生的污染物排放，特別是二惡英的排放。

燃煤摻燒雖然能夠解決部分污染排放問題，同時對RDF產品提出了較高的要求，否則就必須對鍋爐系統進行改造。RDF是低價值資源，深度加工，遠距離運輸都會抵消本身的資源化產出價值，燃煤摻燒只有在某種特定的條件下才可以使用，無法得到推廣。源頭剔除含氯組分是一種得不償失的做法，因商業價值低，基本被淘汰。

所謂的熱解氣化，其實是首先在控制氧氣濃度的條件下讓RDF在第一燃燒室部分燃燒生成含可燃氣的煙氣，然后煙氣在第二燃室二次高溫燃燒，用二次燃燒的高溫提高有機物焚毀率，減少二惡英的產生。其實還是一種焚燒工藝。粉塵、硫氧化物、氮氧化物、二惡英等污染物的排放并不能消除，僅僅排放少了一點而已，因此，至今也沒有為行業和公眾完全接受。

真正意義上的RDF熱分解應該是在隔絕空氣條件下，間接加熱將有機物升溫至分解溫度以上，讓RDF中的有機物發生分子鍵的斷裂，形成的氣態小分子有機物，與蒸發和生成的水分子組成熱解氣；RDF所夾雜的無機物（灰分）與固定碳組成碳渣。熱解氣被冷凝收集后，得到熱解液和常溫下不凝結的可燃氣；熱解液由高沸點有機物和水組成，油水分離后可得到存儲、運輸和利用方便的熱解油。常溫不可凝的可燃氣在專用燃燒室高溫燃燒后產生的高溫煙氣用于對熱解反應器的加熱，不凝氣不必存儲，也不浪費，整個熱解不需要額外添加熱能。

熱解對RDF的形態要求不高，無需成型，無需過分精制與烘干，僅消耗RDF本身能量的15%-20%即可實現全量資源化轉化，80%-85%的能量保留了下來。相對于焚燒，燃燒的是經過凈化的僅占RDF有機組分15%-20%的小分子不凝氣，煙氣排放量、粉塵、硫氧化物、氮氧化物等污染物濃度都大大降低，是減排、環保、高效的RDF資源化處置技術。

那么，如何確保RDF熱解過程中隔絕空氣，保證系統長期、安全、穩定運行；如何安全、高效回收利用熱解氣中的各種組分，避免因管道和塔器堵塞造成停機，發生事故；如何提高熱解爐產能，以滿足大工業生產需要；以及提高熱解系統自動化程度；等等都成為了目前亟待解決的問題。

發明內容