[發明專利]一種固體廢棄物絕氧熱解及高溫熔融處理工藝及系統

在審

• 申請號: 202011636333.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112961695A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 童銓
• 申請（專利權）人: 童銓
• 主分類號: C10B53/08
• 分類號: C10B53/08;B01D9/02;C10J3/66
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 劉璐

本發明涉及一種固體廢棄物絕氧熱解及高溫熔融處理工藝，包括以下步驟：1)壓縮進料：將固體廢棄物壓縮，并通過密封進料通道送至熱解區；2)絕氧熱解：將步驟1)壓縮后的固體廢棄物絕氧熱解；3)氣化裂解：將步驟2)熱解后的剩余固體廢棄物在裂解通道中，在900～1000℃溫度下高溫裂解；4)高溫熔融：將步驟3)裂解后的剩余固體廢棄物在氣化爐內高溫加熱至熔融態，熔融態的廢棄物送至均質通道均質化；5)回收：將步驟4)得到的均質化的熔融態的廢棄物急冷結晶并崩裂為顆粒狀物料，而后分選回收。本發明還提供了實現上述工藝的處理系統。本發明不但整體成本較低、固體廢物處理較為徹底，而且整體能耗較低，整體經濟效益較高。

技術領域

本發明涉及固體廢物處理技術領域，特別涉及一種固體廢棄物絕氧熱解 及高溫熔融處理工藝及系統。

背景技術

傳統處理固體廢物的方式主要有衛生填埋、生物堆肥和焚燒等。但是， 這些方法存在諸多弊端，如填埋法占地面積較大，存在二次污染，容易因滲 漏引發土壤和地下水的污染；焚燒法易產生大量二噁英和呋喃，而二噁英是 目前世界上最具毒性的有機物之一；生物堆肥對于如塑料、泡沫、重金屬等 不易分解的廢棄物無法處理。目前傳統的固體廢物處理方式普遍存在處理不 徹底、存在二次污染和資源浪費嚴重等各種問題。

近年來，熔融氣化技術等新技術已經開始應用于固體廢物的處理。熔融 氣化技術處理固體廢棄物，可以獲得高于任何傳統方法的處理溫度(1200～1700℃)，使得垃圾焚燒更徹底，二次污染物排放比采用傳統方法焚 燒低2～3個數量級，不易產生二噁英，符合最嚴格的排放標準，等離子體熔 融氣化技術處理廢棄物的減容比高達99.7％。和傳統方式相比，熔融氣化技 術是一種提高廢棄物能源價值和經濟價值的處置途徑。現有的熔融氣化技術 基本使用等離子熔融氣化爐，可以實現固體廢物的高溫絕氧焚燒，溫度可以 達到2000℃以上，這樣可以將固體廢物熱解為合成氣，剩余固體則在高溫下 形成玻璃狀熔融態，最終冷卻后固化，將重金屬等有害物所在穩定化的玻璃 狀晶格中，不但杜絕二次污染，還可以作為建筑材料再生利用。如公開號為 CN101695704A，發明名稱為熱等離子體處置固體廢棄物的裝置與方法的中 國專利；再比如公開號為CN111550795A，發明名稱為欠氧氣化等離子固廢 處理系統及方法的中國專利，均是采用等離子熔融氣化技術。

然而，等離子熔融氣化爐價格昂貴，目前國產化率極低，設備基本需要 依賴進口，而且能耗相對較高，熱能利用率不足，占地面積也較大，整體成 本十分高昂。結合我國固體廢物的年產生量，大量布局等離子熔融氣化技術 的固體廢物處理廠的成本極高。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種固體廢棄物絕氧熱解 及高溫熔融處理工藝及系統，不但整體成本較低、固體廢物處理較為徹底， 具有和等離子氣化技術相同的減容比，而且整體能耗較低，可燃氣、合成氣 和剩余固體物料回收利用的整體經濟效益較高。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種固體廢棄物絕氧熱解及 高溫熔融處理工藝，包括以下步驟：

1)壓縮進料：將固體廢棄物壓縮，并通過密封進料通道送至熱解區；

2)絕氧熱解：將步驟1)壓縮后的固體廢棄物在熱解區內加熱至600～800℃絕氧熱解，熱解產生的可燃氣回收，熱解后的剩余固體廢棄物送 至裂解通道；

3)氣化裂解：將步驟2)熱解后的剩余固體廢棄物在裂解通道中，在 900～1000℃溫度下高溫裂解，裂解產生的合成氣回收，裂解后的剩余固體廢 棄物送至氣化爐；

4)高溫熔融：將步驟3)裂解后的剩余固體廢棄物在氣化爐內，在1600℃ 以上溫度下高溫加熱至熔融態，氣化爐以天然氣為燃料，采用多層燒嘴，通 純氧燃燒，燃燒產生的高溫煙氣回收，熔融態的廢棄物送至均質通道均質化；

5)回收：將步驟4)得到的均質化的熔融態的廢棄物急冷結晶并崩裂為 顆粒狀物料，而后分選回收。