[發明專利]一種基于超臨界水氧化處理生活垃圾的發電裝置及方法

在審

• 申請號: 202010881731.7
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112058864A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 羅云奎
• 申請（專利權）人: 深圳樸坂科技有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;F01D15/10;F01K25/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊濱濱

本發明公開了一種基于超臨界水氧化處理生活垃圾的發電裝置，包括超臨界水發生器、生活垃圾處理器、渦輪發電裝置，超臨界水發生器所制造的超臨界水，和生活垃圾一塊混合，進入生活垃圾處理器，垃圾被氧化、分解成無機物質及可燃氣體，在渦輪發電裝置中，還密閉設置有循環流道，二氧化碳在流道中流動，循環吸收外界熱量，并加壓，使得進入渦輪發電裝置之前，為超臨界狀態，經可燃氣體燃燒后，高速噴入渦輪發電裝置，循環發電，所產生的無機物質，可干燥處理后使用。本方案，利用超臨界水氧化特性，把生活垃圾處理為無機物質和可燃氣體，可燃氣體燃燒，加熱超臨界二氧化碳后，推動渦輪發電裝置發電，無機物質則干燥后使用，無害化處理生活垃圾。

技術領域

本發明涉及化工和環境工程技術領域，具體涉及一種采用超臨界水氧化處理生活垃圾的發電裝置及方法。

背景技術

隨著經濟發展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不斷提高，導致了城市生活垃圾量不斷增加，目前，我國已有600多座城市，城市生活垃圾量以每年7%~8%的速度增長。經濟的發展也導致了在城市周邊很難尋找適宜的垃圾填埋場地。因此，我國城市生活垃圾處理問題相當嚴重；

而對于生活垃圾的處理，一般采取填滿，或者焚燒處理，由于生活垃圾中含有大量有機物質，填埋后，會導致造成填埋地水源的污染，以及污染環境的缺陷；而焚燒處理，是將垃圾放在焚燒爐中進行燃燒，釋放出熱能，余熱回收可供熱或發電，煙氣凈化后排出，少量剩余殘渣排出填埋或作其他用途，焚燒處理技術特點是處理量大、減量化、熱能回收利用。

目前，世界各國普遍采用此垃圾處理技術，但在垃圾焚燒過程中，污染物最終以氣體和固體的形式排放，如SO2、HCl、NOX、粉塵、劇毒物質二噁英和重金屬等，如不對其進行嚴格控制和有效處理，會嚴重污染生態環境，如何無污染處理生活垃圾，是各國目前所面臨非常頭疼的問題。

而超臨界水氧化（SCWO）是新近出現的一種新型的處理廢物及回收能量的方法，該方法是在超過水的臨界溫度374℃和臨界壓力22.1MPa的高溫高壓條件下，以空氣或其他氧化劑將各類有機物在水相中氧化，產物為CO2、H2O及無機鹽。由于SCWO對無機鹽幾乎不溶，將作為沉淀物與固體物質一同析出，排氣中酸性氣體含量很低。因此，SCWO是一種高效、環保的高級氧化技術，如何將此技術有效用于生活垃圾的處理，達到既無污染處理生活垃圾，又能充分回收利用生活垃圾的處理物，是目前需要解決的難題。

發明內容

為無污染處理生活垃圾量，本發明提供一種基于超臨界水氧化處理生活垃圾的發電裝置，包括超臨界水發生器、生活垃圾處理器、渦輪發電裝置，所述超臨界水發生器所制造的超臨界水，和生活垃圾一塊混合，進入所述生活垃圾處理器中，進行氧化反應，生活垃圾被氧化處理后，分解為無機物質及可燃氣體，其特征在于，所述渦輪發電裝置中，密閉設置有流體循環流道，二氧化碳在所述流體循環流道中流動，循環吸收外界環境熱量，并加壓，使得進入所述渦輪發電裝置之前的二氧化碳，為超臨界狀態，所述生活垃圾經過氧化處理，所產生的可燃氣體，經過燃燒，繼續提高超臨界二氧化碳溫度后，高速噴入所述渦輪發電裝置中，推動渦輪葉片轉動，循環帶動所述渦輪發電裝置發電；所述生活垃圾經過氧化處理，所產生的無機物質，可干燥處理后使用。

進一步地，氧化處理所述生活垃圾過程中，額外產生的水，經過分離后，循環流入所述超臨界水發生器中，作為制超臨界水的補充水使用。

將處理生活垃圾過程中，額外產生的水循環利用，作為制超臨界水的補充水使用，可達到充分回收，避免由于排水不當，而對外界環境產生污染的效果。

進一步地，所述生活垃圾處理器，為一體結構，可對所述生活垃圾，同步進行氣化、氧化、脫水處理。

采用一體式結構，對生活垃圾同步進行氣化、氧化、脫水處理，能達到結構緊湊，處理效率高的效果。