[發明專利]一種有機固廢的處理裝置及處理方法

有效

• 申請號: 202111305752.5
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN113979409B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 王訓;許婷婷;肖波
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06;C01B3/02;C10J3/64;C10J3/82
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 李博

本發明提供了一種有機固廢的處理裝置，屬于有機固廢處理技術領域。使用本發明提供的處理裝置對有機固廢進行處理時，有機固廢通過有機固廢進料口進入熱解?氣化反應器進行分解，分解產生的焦油氣通過閥門進入到化學鏈反應器中與氧載體進行反應獲得合成氣，并通過氣體出口進行收集，反應結束后，關閉閥門，通過水蒸氣進口分別向兩個反應器中引入水蒸氣，在熱解?氣化反應器中獲得合成氣，在化學鏈反應器中獲得高純氫氣，分別通過氣體出口收集，能夠在簡化處理裝置的同時將有機固廢轉化為合成氣和氫氣。

技術領域

本發明屬于有機固廢處理技術領域，具體涉及一種有機固廢的處理裝置及處理方法。

背景技術

隨著經濟的發展，我國每年產生大量的有機固廢(城市生活垃圾、農林廢棄物、污泥等)，對有機固廢進行合理利用不僅有助于減少環境污染，還可以將其轉化為能源、材料、化工產品等。有機固廢熱化學轉化(熱解、氣化、燃燒)是比較常見的有機固廢資源化方法，但是熱解、氣化過程中面臨焦油含量高、燃料轉化率低等缺點，開發新型的有機固廢利用技術具有重要的意義。

近年來，基于化學鏈燃燒技術原理，研究人員開發了固體燃料的化學鏈轉化技術，可將固體燃料(如農林廢棄物、城市污泥、生活垃圾等)轉化為合成氣和氫氣，同時提高燃料的利用效率，具有較好的應用前景，例如中國專利CN112624039A中記載了一種基于化學鏈制氫的有機固廢處理裝置，包括熱解反應器(3)和套管式化學鏈反應器(19)，所述套管式化學鏈反應器(19)包括內腔體、環形包裹內腔體的外腔體，所述熱解反應器(3)能夠產生熱解氣，并通過所述熱解氣進氣裝置(6)向所述內腔體和所述外腔體輸入熱解氣，所述內腔體和所述外腔體通過水蒸氣進氣裝置(7)輸入水蒸氣，所述內腔體和所述外腔體生成的合成氣通過合成氣輸出裝置(28)輸出，所述內腔體和所述外腔體生成的氫氣通過氫氣輸出裝置(29)輸出，所述外反應室(17)內部裝載有外室氧載體，所述內反應室(18)裝載有內室氧載體，所述外室氧載體和所述內室氧載體能夠通過可逆化學反應相互轉化。此裝置雖然能夠將固體燃料(如農林廢棄物、城市污泥、生活垃圾等)轉化為合成氣和氫氣，但其裝置的結構復雜，對控制系統的要求較高。因此，如何簡化有機固廢的處理裝置成為亟待解決的難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機固廢的處理裝置及處理方法。本發明提供的處理裝置簡單，能夠將有機固廢轉化為合成氣和氫氣。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種有機固廢的處理裝置，包括串聯的熱解-氣化反應器和化學鏈反應器；

所述熱解-氣化反應器和化學鏈反應器之間設置有閥門；

所述熱解-氣化反應器和化學鏈反應器設置有水蒸氣進口和氣體出口；

所述熱解-氣化反應器設置有有機固廢進料口；

所述化學鏈反應器設置有氧載體進料口。

優選地，所述有機固廢的處理裝置還包括有機固廢料斗，所述有機固廢料斗通過螺旋進料器與有機固廢進料口連接。

優選地，所述有機固廢的處理裝置還包括灰斗，所述灰斗通過螺旋進料器與熱解-氣化反應器連接。

優選地，所述水蒸氣進口設置有多孔板。

本發明還提供了一種有機固廢的處理方法，采用上述技術方案所述處理裝置對有機固廢進行處理，所述處理包括如下步驟：

(1)打開閥門，將有機固廢通過有機固廢進料口進入熱解-氣體反應器中，進行分解，得到焦油氣和殘留碳；

(2)將氧載體通過氧載體進料口進入化學鏈反應器中；

(3)將所述步驟(1)得到的焦油氣通過閥門排入化學鏈反應器中，與氧載體混合，進行還原反應，得到合成氣和還原態氧載體；