[發(fā)明專利]一種低溫薄層速熱梯級(jí)絕氧熱解系統(tǒng)及基于該系統(tǒng)的固廢熱解系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011161360.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN112393247B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴昕;劉軍;洪有成;郭燕;宮建瑞;張小賽;李欽欽;朱菁;潘天騏;趙慧慧;冉根柱;劉淦源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京萬德斯環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F23G5/027
• 分類號(hào): F23G5/027;F23G5/033;F23G5/10;F23G5/44;F23G5/46;F23G5/50
• 代理公司: 江蘇銀創(chuàng)律師事務(wù)所 32242
• 代理人: 李挺

本發(fā)明公開了一種低溫薄層速熱梯級(jí)絕氧熱解系統(tǒng)，包括固廢擠壓輸送系統(tǒng)、加熱控溫系統(tǒng)和保溫裝置；所述固廢擠壓輸送系統(tǒng)和加熱控溫系統(tǒng)設(shè)置在保溫裝置內(nèi)；所述保溫裝置上設(shè)有熱解氣出口；所述固廢擠壓輸送系統(tǒng)用于將固廢擠壓攤薄后輸送；所述加熱控溫系統(tǒng)用于對(duì)擠壓攤薄后的固廢進(jìn)行加熱熱解。本發(fā)明通過對(duì)固廢攤鋪、擠壓、攤薄后加熱，快速升溫，進(jìn)行熱解。尤其是設(shè)置滾輪密封器形成自加熱區(qū)后，具有加熱溫度較低，運(yùn)行成本低、加熱速度快、不易結(jié)焦、適應(yīng)性高等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固廢熱解系統(tǒng)，屬于環(huán)保固廢處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前的固廢處理方法有填埋（大型堆肥）、堆肥、焚燒、熱解等方法。

填埋一般只能解一時(shí)之需，固廢存在時(shí)間長，最短也要數(shù)年才能穩(wěn)定，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大，穩(wěn)定后隨著社會(huì)的發(fā)展大部分終將需要開挖后焚燒、熱解等，以消除此風(fēng)險(xiǎn)；堆肥對(duì)有機(jī)廢物實(shí)現(xiàn)低能耗處理，但是處理時(shí)間數(shù)月，時(shí)間較長，效率較低，待有機(jī)質(zhì)腐化后，原料如不是安全原料，殘?jiān)K究需要熱解、焚燒等；焚燒的減量減容最高，適應(yīng)性極高，但是處理規(guī)模必須大，加熱溫度高，耗能高，管理要求嚴(yán)格，氧化后的各種有毒有害氧化物需要處理，更會(huì)產(chǎn)生極其敏感的污染物二惡英，環(huán)保設(shè)備要求高，整體不適合邊緣地區(qū)。熱解，因?yàn)椴捎媒^氧或缺氧，氮氧化物、硫氧化物、氯化氫等有害物質(zhì)較少，處理過程生成的氣體體積少，生成的氣體和油可以在低空氣比燃燒，硫、金屬等大部分固定在炭黑中，三價(jià)鉻不會(huì)氧化成劇毒六價(jià)鉻，環(huán)境污染小；熱解產(chǎn)物均有熱值，熱解過程釋放在環(huán)境中熱不多，浪費(fèi)的能量不多，且可以用于補(bǔ)充熱解本身熱量或集中處理熱電聯(lián)產(chǎn)，增加能量利用效率。熱解的殘?jiān)m然是危廢，不能將固廢完全無害化，但是殘?jiān)€(wěn)定性極高、形態(tài)致密、不會(huì)腐敗、無病毒細(xì)菌，滿足減量化和穩(wěn)定化，對(duì)于非焚燒覆蓋地區(qū)，足夠且適宜，對(duì)于焚燒覆蓋區(qū)域，先熱解后焚燒熱解產(chǎn)物也比單純的焚燒工藝有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

然而，目前市場(chǎng)上存在的熱解技術(shù)良莠不齊，有直接加熱熱解技術(shù)、間接加熱熱解技術(shù)。直接加熱熱解技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)水平下成本較低，但是利用局部供氧，進(jìn)行局部焚燒產(chǎn)熱熱解，不具有或弱化了嚴(yán)格的熱解環(huán)保優(yōu)勢(shì)，氧氣控制難，容易被操作人員變成焚燒處理，排放不易管控；間接熱解現(xiàn)有技術(shù)包括間壁加熱，中間介質(zhì)加熱，微波加熱等，因?yàn)橥耆煌ㄑ酰騼H有容器垃圾中少量氧氣，所以技術(shù)十分環(huán)保，間壁加熱、中間介質(zhì)加熱由于利用電或熱解產(chǎn)物焚燒間接加熱一份整體的固廢，導(dǎo)致傳熱效率不高，加熱速度慢，存在成本高昂、易結(jié)焦（反應(yīng)時(shí)間長導(dǎo)致裂解分子重新合成熱穩(wěn)定物質(zhì)）、加熱介質(zhì)和加熱設(shè)備脫節(jié)等問題，微波加熱雖然熱效率高、成本低，但存在不可加熱金屬的問題。現(xiàn)有熱解技術(shù)的運(yùn)行不可控、無法良性運(yùn)行，直接制約、拖延了熱解這種本質(zhì)上極佳的環(huán)保技術(shù)發(fā)展，甚至導(dǎo)致了整個(gè)社會(huì)的衛(wèi)生建設(shè)的不平衡（重城市而輕農(nóng)村），技術(shù)發(fā)展的不平衡（重焚燒而輕熱解），發(fā)明一種加熱溫度較低，運(yùn)行成本低、加熱速度快、不易結(jié)焦、適應(yīng)性高的絕氧熱解技術(shù)勢(shì)在必行，發(fā)明人長期從事于水處理中臭氧高級(jí)梯級(jí)氧化工藝的研發(fā)和應(yīng)用，深刻理解能量分解物質(zhì)的原理，兩者異曲同工，利用梯級(jí)加熱和綜合（紅外輻射、熱傳導(dǎo)、外熱）薄層加熱實(shí)現(xiàn)和發(fā)明了本系統(tǒng)，避免了現(xiàn)有問題。

其中，雖然有部分專利也想到了梯級(jí)熱解的優(yōu)點(diǎn)，但是均只是粗糙的將物料按不同溫度逐步熱解，并沒有解決在梯級(jí)的情況下，還需要速熱的問題，沒有速熱，梯級(jí)熱解還是熱解一個(gè)不均勻介質(zhì)，加熱不均勻，加熱速度慢，反應(yīng)時(shí)間長，并沒有本質(zhì)改善。如專利CN111410976?A《新型連續(xù)化熱裂解反應(yīng)系統(tǒng)及其處理方法?[發(fā)明]》，采用螺旋的方法進(jìn)行梯級(jí)的裂解，但是這無法速熱，且效果比不上本發(fā)明的薄層綜合速熱，另外，螺旋輸送存在設(shè)備變形損耗問題一直很嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提出創(chuàng)新方案，尤其是一種針對(duì)于固廢的節(jié)能環(huán)保熱解處理系統(tǒng)，其可應(yīng)用于一般固廢如生活垃圾、農(nóng)林廢棄物、廢橡膠、廢塑料等，亦可以應(yīng)用于含油污泥、醫(yī)療危廢等。并從熱解的本質(zhì)理論即傳熱原理和化學(xué)原理角度，設(shè)計(jì)解決傳統(tǒng)熱解工藝因直接加熱導(dǎo)致的系統(tǒng)粗放、因間接整體加熱導(dǎo)致的運(yùn)行成本高、因低溫慢速加熱導(dǎo)致的易結(jié)焦、因間接介質(zhì)加熱導(dǎo)致的加熱系統(tǒng)和介質(zhì)分離、因微波加熱導(dǎo)致的原料或預(yù)處理嚴(yán)格等缺點(diǎn)。