[發明專利]汽車拆解廢物熱解氣化制取燃氣用于熔鋁爐的系統與工藝

有效

• 申請號: 202010027385.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111187645B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 趙明;顧龍生;周永林;徐帆帆;楊航;楊竹;王偉;趙翔宇
• 申請（專利權）人: 清華大學;江蘇辰龍再生資源股份有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/34;C10J3/42;C10J3/60;C10J3/66;C10J3/72;C10J3/84;C22B7/00;C22B21/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 周慧云

本發明提供了汽車拆解廢物熱解氣化制取燃氣用于熔鋁爐的系統與工藝，系統包括熱解氣化系統、合成氣凈化系統和熔鋁爐系統。分選出來待處理的汽車拆解廢物由帶式輸送機送入立式熱解氣化爐反應，熱解氣化后生成的爐渣由底部排出，經液封水冷后由刮板收集爐渣進入運送車中，之后統一堆放處理。熱解氣化產生的可燃氣則進入到噴淋塔中，由噴淋塔冷卻降溫，再經由三級旋風分離器分離水、焦油和可燃氣。凈化后的可燃氣送入熔鋁爐和空氣混合燃燒，產生的煙氣由主路管道經過煙氣處理排放。該發明工藝利用熱解氣化產生的合成氣作為熔鋁爐的燃氣，在保證熱效率的同時，還具備高效節能、低碳環保等優點。

技術領域

本發明屬于能源環保技術領域，涉及汽車拆解廢物處理，特別涉及一種汽車拆解廢物熱解氣化制取燃氣用于熔鋁爐的系統與工藝。

背景技術

隨著經濟水平的日益提高和汽車工業的持續發展，機動車保有量保持持續快速增長的趨勢，而汽車在我國的使用年限一般為十五年左右，近幾年將迎來中國汽車報廢的高峰時期。根據相關統計資料，2018年廢舊汽車理論報廢量預計達到910萬輛，2022年預計將達到2450萬輛。報廢汽車與資源環境問題密切相關，回收后可產生85％以上的再生資源，經過分揀、加工后循環使用可節約各類原材料約70％、節約能源約80％。做好報廢汽車回收利用工作已成汽車產業實現綠色、循環、低碳發展的關鍵，是促進生態文明建設，建成汽車強國的重要環節。

汽車拆解廢物中除了金屬材料(鋼鐵、輕合金、重金屬、特種金屬等)以及便于分離的熱塑性塑料、熱塑性彈性體、橡膠、碳纖維復合塑料、織物、玻璃等可回收利用的資源材料以外，還有部分沒有可再利用技術或不易分離非金屬材料，又稱為汽車粉碎殘渣(Automotive Shredder Residue,ASR)。汽車粉碎殘渣是指汽車在拆解過程中經過去污染物、拆解和破碎處理后的殘留物，主要包括不易分離的塑料、橡膠、皮革及纖維等可燃物，被認為是可能量回收的材料。

目前，傳統的汽車粉碎殘渣處理利用方法包括衛生填埋、焚燒和熱解氣化。衛生填埋處理不能夠有效處理ASR中的塑料、橡膠等高聚物，且占用大量的土地資源；焚燒處理能夠實現減容和無害處理ASR，但過程中不可避免會產生二噁英、飛灰等有害物質，造成二次環境污染。

另一方面，近年來行業規模不斷發展擴大，市場需求逐年上升，鋁原料缺乏等問題困擾著諸多企業，因而再生鋁產業競爭力也在加強。國內廢鋁回收潛力已經開始初步顯現，廢鋁加工企業，為鋁工業發展提供了豐富資源，大大滿足了我國鋁工業的需求。根據煉鋁工藝開發的熔鋁爐能夠將廢鋁原料通過高溫熔融再冷卻后形成鋁錠，一般的熔鋁爐的燃氣來源主要是天然氣或者燃油，成本較高。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，解決汽車拆解廢物處理技術和熔鋁爐的燃氣來源不足等問題，本發明的目的在于提供一種汽車拆解廢物熱解氣化制取燃氣用于熔鋁爐的工藝，一方面熱解氣化處理能夠將ASR中的大分子鏈徹底斷開生成小分子合成氣，實現汽車粉碎殘渣的減量化、無害化和資源化利用，另一方面利用ASR熱解氣化產生的合成氣作為熔鋁爐的燃氣，在保證熱效率的同時，還具備高效節能、低碳環保等優點，從而既解決了汽車拆解廢物中可燃破碎殘渣的難以資源化處置的問題，又合理地將熱解氣化生成的合成氣用于熔鋁爐，實現資源的循環利用。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

汽車拆解廢物熱解氣化制取燃氣用于熔鋁爐的系統，包括：

熱解氣化系統100，將汽車拆解廢物熱解氣化；

合成氣凈化系統200，接所述熱解氣化系統100，除去熱解氣化所產生合成氣中的雜質，得到純凈燃氣；

熔鋁爐系統300，接所述合成氣凈化系統200，以所述純凈燃氣為燃料進行煉鋁。

所述熱解氣化系統100包括熱解氣化爐106，熱解氣化爐106為下吸式固定床反應器，反應器中包括旋轉爐排裝置10、冷卻循環系統162以及抽風機163，反應溫度為500-600℃。