生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及垃圾處理領域，尤其涉及生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝及其裝置，包括：垃圾預處理裝置、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、二次催化系統(tǒng)、精餾裝置、發(fā)電系統(tǒng)、二氧化碳捕集系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、遠程防爆總控系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果在于：1、本發(fā)明利用生活垃圾生產高附加值汽油、柴油以及碳黑產品，并聯(lián)產發(fā)電，節(jié)省該裝置的能源使用，同時為電網供電；2、在煙氣密閉循環(huán)狀態(tài)下捕集CO2循環(huán)利用，實現(xiàn)煙氣飛灰(PM2.5)和二惡英主要污染物超凈排放3、三是適應大規(guī)模資源化處理生活垃圾，解決現(xiàn)有裝置無法處理日量巨大的生活垃圾的問題。
【專利說明】生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝及其裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理領域，尤其涉及生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝及其裝置。
【背景技術】
[0002]二惡英(Dioxin)，全稱分別是多氯二苯并-對-二惡英和多氯二苯并呋喃(簡稱P⑶Fs)。由2個氧原子聯(lián)結2個被氯原子取代的苯環(huán)為多氯二苯并二惡英(P⑶Ds);由I個氧原子聯(lián)結2個被氯原子取代的苯環(huán)為多氯二苯并呋喃(PCDFs)。每個苯環(huán)上都可以取代I~4個氯原子，從而形成眾多的異構體，其中PCDDs有75種異構體，PCDFs有135種異構體。
[0003]自然界的微生物和水解作用對二惡英的分子結構影響較小，因此，環(huán)境中的二惡英很難自然降解消除。它包括210種化合物。它的毒性十分大，是砒霜的900倍，有“世紀之毒”之稱，萬分之一甚至億分之一克的二惡英就會給健康帶來嚴重的危害。二惡英除了具有致癌毒性以外，還具有生殖毒性和遺傳毒性，直接危害子孫后代的健康和生活。因此二惡英污染是關系到人類存亡的重大問題，必須嚴格加以控制。國際癌癥研究中心已將其列為人類一級致癌物。 [0004]二惡英性質穩(wěn)定，土壤中的半衰期為12年，氣態(tài)二惡英在空氣中光化學分解的半衰期為8.3年，在人體內降解緩慢，主要蓄積在脂肪組織中。二惡英是一種含Cl的強毒性有機化學物質，在自然界中幾乎不存在，只有通過化學合成才能產生，是目前人類創(chuàng)造的最可怕的化學物質，被稱為“地球上毒性最強的毒物”。
[0005]按2000年12月歐盟垃圾焚燒每立方排放二惡英0.1毫克標準計算，日焚燒3000噸生活垃圾,每小時排放煙氣約59.6萬立方，每天排放二惡英約1.43公斤，每年排放二惡英約552公斤，10年排放二惡英約5520公斤，30年排放二惡英約16562公斤，50年排放二惡英約27604公斤。如此大量的定點排放，垃圾焚燒周邊的土壤環(huán)境，以及周邊I一50公里以內生活的人們與其他動物，將受到巨大污染風險。
[0006]雖然，生活垃圾焚燒是目前世界上垃圾減量化處理最好的方法之一，但是，由于垃圾焚燒產生大量煙氣與大量排放二惡英污染環(huán)境和人類健康，成為人們擔憂與抵制垃圾焚燒的主要原因。
[0007]因此，隨著中國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，垃圾圍城現(xiàn)象越來越嚴重。同時，隨著中國對大氣污染、以及PM2.5防治行動的進一步深化，城市生活垃圾簡單焚燒發(fā)電將被淘汰。
[0008]現(xiàn)行生活垃圾簡單焚燒發(fā)電技術的主要缺陷:一是二惡英(包括氯化物)、氮氧化物、硫氧化物、粉塵、以及臭味、其它有害的有機氣體等污染物對周邊環(huán)境的影響，引起附近地區(qū)居民難以排除的恐慌心理，造成抵觸情緒，使垃圾焚燒發(fā)電項目選址困難；二是設備投資大，經濟效益差，靠垃圾處理費維持開支與利潤；三是規(guī)模小，不能適應大中等城市生活垃圾減量化資源化處理。
[0009]生活垃圾等離子體氣化處理，是一種比較先進的處理方式，但現(xiàn)行技術的處理量不大。如目前美國、日本、加拿大等用等離子體生活垃圾氣化處理設備的最大單臺日處理量只能處理110噸，而且費用大。而我國大中等城市生活垃圾日發(fā)生量巨大:如目前上海2萬噸，北京1.8萬噸，廣州1.8萬噸，杭州I萬噸，很難選用國外現(xiàn)行技術。
【發(fā)明內容】
[0010]本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝及其裝置，克服現(xiàn)行生活垃圾簡單焚燒發(fā)電技術的缺陷，實現(xiàn)煙氣主要污染物近零排放、生產高附加值燃油、大規(guī)模處理生活垃圾。
[0011]本發(fā)明是通過以下技術方案達到上述目的:生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝，包括:(1)預處理步驟:遠程防爆總控系統(tǒng)打開開關，在線監(jiān)測；卸料裝置將生活垃圾卸入儲存坑發(fā)酵脫水，發(fā)酵垃圾送垃圾分類系統(tǒng)進行垃圾分類，垃圾分為有機質類垃圾、塑料制品類垃圾、金屬砂石類垃圾；
[0012](2)有機質類垃圾制油步驟:有機質類垃圾送有機質垃圾池后，經破碎機碎粉送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器進行裂解，裂解垃圾送遠程防爆二次催化系統(tǒng)催化后送精餾裝置精餾分離出汽油、柴油成品；
[0013](3)塑料制品類垃圾制油步驟:塑料制品類垃圾送塑料薄膜垃圾池后，經破碎機碎粉送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器進行裂解，裂解垃圾送遠程防爆二次催化系統(tǒng)催化后送精餾裝置精餾分離出汽油、柴油成品；
[0014](4)金屬砂石類垃圾處理步驟:金屬砂石類垃圾送綜合利用廠利用；
[0015](5)污水處理步驟:垃圾中的水經滲濾液池送污水處理系統(tǒng)處理，一部分水送制氫系統(tǒng)進行電解水制氫，氫氣送遠程防爆二次催化系統(tǒng)；另一部分水用于制油循環(huán)冷卻水；
[0016](6)聯(lián)產發(fā)電循環(huán)捕集二氧化碳步驟:
[0017](6.1)將遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器底部分離出來的油渣送油渣池，一部分油渣作為燃料送回遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器，一部分油渣作為燃料送發(fā)電系統(tǒng)；
[0018](6.2)將遠程防爆二次催化系統(tǒng)分離出來的液化氣送液化氣罐，一部分液化氣作為燃料送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器，一部分液化氣作為燃料送發(fā)電系統(tǒng)；
[0019](6.3)發(fā)電系統(tǒng)產生的二氧化碳經二氧化碳捕集系統(tǒng)送入等離子體炬循環(huán)裂解器循環(huán)利用。
[0020]作為優(yōu)選，經所述破碎機粉碎的有機質類垃圾和塑料制品類垃圾送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器混合后，一起送入二次催化系統(tǒng)。
[0021]作為優(yōu)選，遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器的裂解溫度為350— 1200°C，二次催化系統(tǒng)的催化溫度為150 — 410°C。
[0022]作為優(yōu)選，預處理步驟中生活垃圾在儲存坑內存儲3— 7天。
[0023]生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電裝置，其特征在于包括:垃圾預處理裝置、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、二次催化系統(tǒng)、精餾裝置、發(fā)電系統(tǒng)、二氧化碳捕集系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)；所述垃圾預處理裝置和遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、污水處理系統(tǒng)連接，遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器和催化系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)連接，催化系統(tǒng)和精餾裝置、發(fā)電系統(tǒng)連接，發(fā)電系統(tǒng)和二氧化碳捕集系統(tǒng)連接，二氧化碳捕集系統(tǒng)和遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器連接。
[0024]作為優(yōu)選，生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電裝置還包括有遠程防爆總控系統(tǒng)，遠程防爆總控系統(tǒng)用于在線監(jiān)測溫度、壓力和氣體成分。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于:1、本發(fā)明利用生活垃圾生產高附加值汽油、柴油以及碳黑產品，并聯(lián)產發(fā)電，節(jié)省該裝置的能源使用，同時為電網供電；2、在煙氣密閉循環(huán)狀態(tài)下捕集C02循環(huán)利用，實現(xiàn)煙氣飛灰(PM2.5)和二惡英主要污染物超凈排放3、三是適應大規(guī)模資源化處理生活垃圾，解決現(xiàn)有裝置無法處理日量巨大的生活垃圾的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實施例2的結構示意圖；
[0028]圖3是遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器的結構示意圖；
[0029]圖4是遠程防爆二次催化器的結構示意圖；
[0030]圖5是聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)的連接示意圖；
[0031]圖中:1、卸料裝置；2、儲存坑；3、滲濾液池；4、垃圾分類系統(tǒng)；51、有機垃圾池；52、塑料薄膜垃圾池；61、破碎機I ;62、破碎機II ;7、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器；71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I ;72、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II ;8、遠程防爆二次催化系統(tǒng)；81、遠程防爆二次催化系統(tǒng)I ;82、遠程防爆二次催化系統(tǒng)II ;9、遠程防爆精餾系統(tǒng)；91、遠程防爆精餾系統(tǒng)I ;92、遠程防爆精餾系統(tǒng)II ;10、渣油池；11、液化氣罐；
12、污水處理系統(tǒng)；13、制氫系統(tǒng)；141、遠程防爆監(jiān)控傳感器I ;142、遠程防爆監(jiān)控傳感器II ;143、遠程防爆監(jiān)控傳感器III ;144、遠程防爆監(jiān)控傳感器IV ;145、遠程防爆監(jiān)控傳感器V ;146、遠程防爆監(jiān)控傳感器VI ;15、聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)；16、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)；17、遠程防爆總控系統(tǒng)；18、爐殼；19、等離子體炬；20、等離子體炬燃燒器；21、多噴嘴等離子體炬燃燒器；22、干燥段；23、氣化揮發(fā)份段；24、裂解還原段；25、燃燒段；26、燃燼段；27、管道；28、出口 ；291、在線防爆監(jiān)測器I ;292、在線防爆監(jiān)測器II ;293、在線防爆監(jiān)測器III ;30、落油渣槽；31、自動密封排油渣口 ；32、網孔不銹鋼板；33、催化芯；34、固定栓；35、油氣分離器；361、遠程防爆監(jiān)測傳感器VII ;362、遠程防爆監(jiān)測傳感器VDI ;36、氧氣罐；37、灰渣出口 ；38、燃燒室；39、蒸汽鍋爐；40、汽輪機；41、發(fā)電機；42、一體化凈化器；43、碳氧分離器；44、碳黑罐；45、二氧化碳捕集器。
【具體實施方式】
[0032]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此:
[0033]實施例1:如圖1所示，生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電裝置，包括:卸料裝置1、儲存坑2、滲濾液池3、垃圾分類系統(tǒng)4、有機垃圾池51、塑料薄膜垃圾池52、破碎機I 61、破碎機II 62、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72、遠程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠程防爆二次催化系統(tǒng)II 82、遠程防爆精餾系統(tǒng)I 91、遠程防爆精餾系統(tǒng)II 92、渣油池10、液化氣罐11、污水處理系統(tǒng)12、制氫系統(tǒng)13、遠程防爆監(jiān)控傳感器I 141、遠程防爆監(jiān)控傳感器II 142、遠程防爆監(jiān)控傳感器III 143、遠程防爆監(jiān)控傳感器IV 144、遠程防爆監(jiān)控傳感器V 145、遠程防爆監(jiān)控傳感器VI 146、聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16、遠程防爆總控系統(tǒng)17。卸料裝置I和儲存坑2連接，儲存坑2上端與垃圾分類系統(tǒng)4連接，儲存坑2底部與滲濾液池3連接，滲濾液池3與污水處理系統(tǒng)12連接，污水處理系統(tǒng)12和制氫系統(tǒng)13連接；垃圾分類系統(tǒng)4和塑料薄膜垃圾池52、有機垃圾池51連接；有機垃圾池51、破碎機I 61、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠程防爆精餾系統(tǒng)I 91依次連接；塑料薄膜垃圾池52、破碎機II 62、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72、遠程防爆二次催化系統(tǒng)II 82、遠程防爆精餾系統(tǒng)II 92依次連接；遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72和渣油池10、液化氣罐11、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16連接；遠程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠程防爆二次催化系統(tǒng)II 82和液化氣罐11、制氫系統(tǒng)13連接；液化氣罐和聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15連接，聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16連接。
[0034]具體實施步驟:
[0035]第一步:打開卸料裝置1，將生活垃圾卸入儲存坑2發(fā)酵、脫水；
[0036]生活垃圾在儲存坑內儲3—7天，使垃圾中的水經部分發(fā)酵分解析出，流進滲濾液池3送污水處理系統(tǒng)12處理，達標排放的水回用:一部分水送制氫系統(tǒng)13進行電解水制氫，一部分水用于制油循環(huán)冷卻水；
[0037]第二步:打開遠程防爆總控系統(tǒng)17電源開關和各系統(tǒng)電源開關。
[0038]第三步:將經發(fā)酵的垃圾送垃圾分類系統(tǒng)4進行垃圾分類，其中:
[0039]1、纖維類、廢紙類、有機質類垃圾送有機垃圾池51后，經破碎機I 61粉碎送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71進行裂解，裂解垃圾送遠程防爆二次催化系統(tǒng)I 81催化后，送遠程防爆精餾系統(tǒng)I 91精餾分離出汽油、柴油成品；
[0040]2、廢塑料、廢薄膜類垃圾送塑料薄膜垃圾池52后，經破碎機II 62粉碎送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72進行裂解，裂解垃圾送遠程防爆二次催化系統(tǒng)II 82催化后，送遠程防爆精餾系統(tǒng)II 92精餾分離出汽油、柴油成品；
[0041]3、玻璃、金屬類、砂石類垃圾送綜合利用廠利用，或送填埋廠填埋；
[0042]其中，遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72進行裂解的溫度為350— 1200°C ;遠程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠程防爆二次催化系統(tǒng)II 82催化的溫度為150 — 410°C ;遠程防爆精餾系統(tǒng)I 91、遠程防爆精餾系統(tǒng)II 92精餾的溫度，汽油為30— 180°C，柴油為170— 395°C ；
[0043]第四步:將制氫系統(tǒng)13的氫氣分別送遠程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠程防爆二次催化系統(tǒng)II 82，通過加氫促進催化，提高產油率；
[0044]第五步:將遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72底部分離出來的油渣送入渣油池10內，一部分油渣作為遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72燃料，一部分油渣作為聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15燃料。
[0045]第六步:將遠程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠程防爆二次催化系統(tǒng)II 82分離出來的液化氣送入液化氣罐11內，一部分液化氣作為遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72燃料，一部分液化氣作為聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15燃料；
[0046]第七步:送入聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15燃燒的油渣、液化氣所產生的二氧化碳，經捕集回收分別送入遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72循環(huán)利用，增加制油產量；
[0047]二氧化碳循環(huán)完成主反應:
[0048]C02+C (垃圾 C 源)——2C0 (I)
[0049]油渣、液化氣在聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15燃燒爐的燃燒溫度為900— 1600°C，使脫碳后煙氣中的二惡英、硫氧化物、氮氧化物、重金屬等污染物達到近零排放；
[0050]第八步:打開遠程防爆監(jiān)控傳感器I 141、遠程防爆監(jiān)控傳感器II 142、遠程防爆監(jiān)控傳感器III 143、遠程防爆監(jiān)控傳感器IV 144、遠程防爆監(jiān)控傳感器V 145、遠程防爆監(jiān)控傳感器VI 146開關，在線監(jiān)控遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72和遠程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠程防爆二次催化系統(tǒng)II 82、遠程防爆精餾系統(tǒng)I 91、遠程防爆精餾系統(tǒng)II 92的溫度、壓力、氣體成分等。
[0051]如圖3所示，遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71包括:爐殼18、等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21、干燥段22、氣化揮發(fā)份段23、裂解還原段24、燃燒段25、燃燼段26、管道27、出口 28、在線防爆監(jiān)測器I 291、在線防爆監(jiān)測器
II292、在線防爆監(jiān)測器III 293、落油渣槽30、自動密封排油渣口 31、網孔不銹鋼板32 ;所述爐殼18內從上到下依次安裝等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21，爐殼18上部依次設有干燥段22、氣化揮發(fā)段23、裂解還原段24、燃燒段25、燃盡段26，爐殼18上端設有管道27，管道27連接出口 28 ;爐殼18內還設有落油渣槽30，落油渣槽30與自動密封排油渣口 31連接；爐殼18底部設有網孔不銹鋼板32 ;在線防爆監(jiān)測器
I291、在線防爆監(jiān)測器II 292、在線防爆監(jiān)測器III 293安裝在爐殼上與爐殼內。
[0052]具體實施步驟:
[0053]第一步:依次打開等離子體炬18、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體燃燒器21
[0054]循環(huán)水與電源開關，以及載體風開關、在線防爆監(jiān)測器開關。
[0055]第二步、打開有機垃圾粉碎機送料器閥門，將粉碎垃圾送入遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器內，經干燥段22、氣化揮發(fā)份段23、裂解還原段24、燃燒段25、燃燼段26完成垃圾裂解與氣化反應，焦油與氣化物經管道27和出口 28送入遠程防爆二次催化系統(tǒng)內進行二次加氫催化制油；
[0056]其中，干燥段22溫度150°C以上，將垃圾顆粒中水份烘干；氣化揮發(fā)份段23溫度350°C以上，使垃圾顆粒中揮發(fā)份餾出；裂解還原段24溫度450°C以上，使垃圾焦油化；燃燒段25溫度650°C以上，燃燒焦化物質，并為裂解器直接增加氣化熱能；燃燼段26溫度850°C以上，使所有焦化物質全部充分反應成簡單的CO、H2, C02。
[0057]這一步所完成的裂解主反應為:
[0058]C(垃圾有機質)一焦油(2)
[0059]C (垃圾有機質)+CO2——2C0(3)
[0060]C (垃圾有機質)+H2O (水蒸氣)——CCHH2 (4)
[0061]CCHH2O (水蒸氣)——C02+H2(5)
[0062]C (垃圾有機質)+2?——CH4(6)
[0063] 副反應:[0064]C (垃圾有機質)+O2——2C02(7)
[0065]C0+02-2C02(8)
[0066]2H2+02-2H20(9)
[0067]其中，等離子體炬19為I層或多層，每層I支或多支組成，載體風以CO2為主；
[0068]等離子體炬燃燒器20為I層或2層、3層，每層I支或多支組成，載體風為co2+h2o (水蒸汽)+液化氣+油渣；
[0069]多噴嘴等離子體炬燃燒器21為I層或2層，每層I支或多支組成，載體風C02+02，其中O2比例優(yōu)選占75%以上；
[0070]每支等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21的等離子體功率為0.1 — 10麗；
[0071]等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21的載體風壓力為 5—IOOKpa ；
[0072]第三步、打開油渣槽30底部自動密封排油渣口 31將油渣排出；
[0073]第四步、通過在線防爆監(jiān)測器I 291、在線防爆監(jiān)測器II 292、在線防爆監(jiān)測器
III293記錄的壓力、溫度、反應氣體成分，進行調節(jié)等離子體炬19、等離子體燃燒器20、多噴嘴等離子體燃燒器21載體風 的流量，使之達到設定的最佳氣化工況效果。
[0074]在上述第二步中，為了提高垃圾裂解率，H20(水蒸汽)、C02、液化氣適當過量，使上述主反應充分進行；為了減少等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21等離子體的能耗，燃燒段25溫度650°C以上，燃燒為裂解器直接增加和提供90%以上裂解熱能，改變現(xiàn)行技術單一靠等離子體功率提供熱能的方式。
[0075]本發(fā)明遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71裝置工藝結構與遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72基本相同。區(qū)別只是前者為裂解纖維類、廢紙類、有機質類垃圾循環(huán)裂解，后者為裂解廢塑料、廢薄膜類垃圾循環(huán)裂解。循環(huán)裂解溫度為350— 1200°C，壓力為
0.5— 15MPa。
[0076]如圖4所示，遠程防爆二次催化器I 81包括:催化芯33、固定栓34、汽油分離器35、遠程防爆監(jiān)測傳感器VII 361、遠程防爆監(jiān)測傳感器VDI 362 ;所述遠程防爆二次催化器殼一端設有進口，進口與遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器171、制氫系統(tǒng)13連通，遠程防爆二次催化器殼內設有固定栓34，催化芯33被安裝在固定栓34上，遠程防爆二次催化器殼的另一端設有出口，出口和汽油分離器35連接，汽油分離器35與遠程防爆精餾系統(tǒng)I 91、液化氣罐11連接。
[0077]具體實施步驟:
[0078]第一步、依次打開遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71閥門和氫氣罐13閥門開關，將焦油和可燃氣CO、H2, CH4等級送入遠程防爆二次催化器I 81內，經催化芯33催化，產生粗油，送油氣分離器35冷卻分離，液體粗油送遠程防爆精餾系統(tǒng)I 91精餾，制取汽油、柴油；氣體送液化氣罐11循環(huán)使用；
[0079]第二步、打開遠程防爆監(jiān)測傳感器VII 361、遠程防爆監(jiān)測傳感器VDI 3622在線監(jiān)測壓力、溫度。
[0080]其中，催化芯33為復合稀土氧化鋁硅鈦鋅合金或復合石墨鈦鋅合金制成，外涂氧化鑰、氧化鈰、氧化鉍、氧化鋯、氧化錫、氧化硅。催化芯33縱排列方式為一層或多層，橫向排列方式為一段或多段。催化溫度為150 — 410°C，壓力為2 — 25MPa。
[0081]遠程防爆二次催化系統(tǒng)II 82的結構與遠程防爆二次催化系統(tǒng)I 81相同。
[0082]如圖5所示，聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)實現(xiàn)純氧燃燒聯(lián)產發(fā)電與二氧化碳循環(huán)利用，聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15包括:氧氣罐36、灰洛出口 37、燃燒室38、蒸汽鍋爐39、汽輪機40、發(fā)電機41、一體化凈化器42 ;所述二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16包括:二氧化碳捕集器45、碳氧分離器43、碳黑罐44 ;所述渣油池10、液化氣罐11、氧氣罐36和燃燒室38連接，燃燒室38底部設有灰渣出口 37，燃燒室38與蒸汽鍋爐39連接，蒸汽鍋爐39和汽輪機40連接，汽輪機40和發(fā)電機41連接；燃燒室38頂部與一體化凈化器42連接，一體化凈化器41與二氧化碳捕集器45連接，二氧化碳捕集器45與碳氧分離器43、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72連接，碳氧分離器43和氧氣罐36、碳黑罐44連接
[0083]具體實施步驟:
[0084]第一步:依次打開氧氣罐36、油渣池10、液化氣11閥門，將油渣、液化氣送入燃燒室38進行純氧燃燒，使蒸汽鍋爐39快速產生蒸汽，供汽輪機40作功與發(fā)電機41發(fā)電；爐渣從灰渣出口 37排出；
[0085]燃燒室38純氧燃燒的溫度為1200— 1350°C ；
[0086]蒸汽鍋爐39出口蒸汽的溫度為580— 780°C ；
[0087]第二步:將經燃燒室38純氧燃燒的煙氣送一體化凈化器42除塵、脫硫、脫硝一體化處理；
[0088]第三步:將經一體化凈化器42處理的煙氣送二氧化碳捕集器45冷卻分離，一部分二氧化碳直接送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器
II72進行循環(huán)利用，一部分二氧化碳直接送碳氧分離器43脫碳，氧氣送氧氣罐43，碳送碳黑罐44，供遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72進行循環(huán)利用，或碳黑出售。
[0089]實施例2:如圖2所示，生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電裝置，包括:卸料裝置1、儲存坑2、滲濾液池3、垃圾分類系統(tǒng)4、有機垃圾池51、塑料薄膜垃圾池52、破碎機I 61、破碎機II 62、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7、遠程防爆二次催化系統(tǒng)8、遠程防爆精餾系統(tǒng)9、渣油池10、液化氣罐11、污水處理系統(tǒng)12、制氫系統(tǒng)13、遠程防爆監(jiān)控傳感器I 141、遠程防爆監(jiān)控傳感器II 142、遠程防爆監(jiān)控傳感器III 143、聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16、遠程防爆總控系統(tǒng)17。卸料裝置I和儲存坑2連接，儲存坑2上端與垃圾分類系統(tǒng)4連接，儲存坑2底部與滲濾液池3連接，滲濾液池3與污水處理系統(tǒng)12連接，污水處理系統(tǒng)12和制氫系統(tǒng)13連接；垃圾分類系統(tǒng)4和有機垃圾池51、塑料薄膜垃圾池52連接；有機垃圾池51和破碎機I 61連接，塑料薄膜垃圾池52和破碎機II 62連接，破碎機I 61、破碎機II 62和遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7連接，遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7、遠程防爆二次催化系統(tǒng)8、遠程防爆精餾系統(tǒng)9依次連接；遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7和渣油池10、液化氣罐11、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16連接；遠程防爆二次催化系統(tǒng)8和液化氣罐11、制氫系統(tǒng)13連接；液化氣罐和聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15連接，聯(lián)產發(fā)電系統(tǒng)15和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16連接；遠程防爆總控系統(tǒng)17、遠程防爆監(jiān)控傳感器I 141、遠程防爆監(jiān)控傳感器II 142、遠程防爆監(jiān)控傳感器III 143在線監(jiān)測壓力、濕度。[0090]該實施例將生活垃圾分類粉碎纖維類、廢紙類、有機質類與廢塑料、廢薄膜類垃圾進行混合，送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7進行裂解，裂解垃圾送遠程防爆二次催化系統(tǒng)8催化后，送遠程防爆精餾系統(tǒng)9精餾分離出汽油、柴油成品。
[0091]以上的所述乃是本發(fā)明的具體實施例及所運用的技術原理，若依本發(fā)明的構想所作的改變，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，仍應屬本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝，其特征在于包括: (1)預處理步驟:遠程防爆總控系統(tǒng)打開開關，在線監(jiān)測；卸料裝置將生活垃圾卸入儲存坑發(fā)酵脫水，發(fā)酵垃圾送垃圾分類系統(tǒng)進行垃圾分類，垃圾分為有機質類垃圾、塑料制品類垃圾、金屬砂石類垃圾； (2)有機質類垃圾制油步驟:有機質類垃圾送有機質垃圾池后，經破碎機碎粉送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器進行裂解，裂解垃圾送遠程防爆二次催化系統(tǒng)催化后送精餾裝置精餾分離出汽油、柴油成品； (3)塑料制品類垃圾制油步驟:塑料制品類垃圾送塑料薄膜垃圾池后，經破碎機碎粉送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器進行裂解，裂解垃圾送遠程防爆二次催化系統(tǒng)催化后送精餾裝置精餾分離出汽油、柴油成品； (4)金屬砂石類垃圾處理步驟:金屬砂石類垃圾送綜合利用廠利用； (5)污水處理步驟:垃圾中的水經滲濾液池送污水處理系統(tǒng)處理，一部分水送制氫系統(tǒng)進行電解水制氫，氫氣送遠程防爆二次催化系統(tǒng)；另一部分水用于制油循環(huán)冷卻水； (6)聯(lián)產發(fā)電循環(huán)捕集二氧化碳步驟: (6.1)將遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器底部分離出來的油渣送油渣池，一部分油渣作為燃料送回遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器，一部分油渣作為燃料送發(fā)電系統(tǒng)； (6.2)將遠程防爆二次催化系統(tǒng)分離出來的液化氣送液化氣罐，一部分液化氣作為燃料送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器，一部分液化氣作為燃料送發(fā)電系統(tǒng)； (6.3)發(fā)電系統(tǒng)產生的二氧化碳經二氧化碳捕集系統(tǒng)送入等離子體炬循環(huán)裂解器循環(huán)利用。
2.根據權利要求1所述的生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝，其特征在于，所述經破碎機粉碎的有機質類垃圾和塑料制品類垃圾送遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器混合后，一起送入二次催化系統(tǒng)。
3.根據權利要求1所述的生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝，其特征在于，遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器的裂解溫度為350— 1200°C，二次催化系統(tǒng)的催化溫度為150—410。。。
4.根據權利要求1所述的生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電工藝，其特征在于，預處理步驟中生活垃圾在儲存坑內存儲3—7天。
5.生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電裝置，其特征在于包括:垃圾預處理裝置、遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、二次催化系統(tǒng)、精餾裝置、發(fā)電系統(tǒng)、二氧化碳捕集系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)；所述垃圾預處理裝置和遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、污水處理系統(tǒng)連接，遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器和催化系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)連接，催化系統(tǒng)和精餾裝置、發(fā)電系統(tǒng)連接，發(fā)電系統(tǒng)和二氧化碳捕集系統(tǒng)連接，二氧化碳捕集系統(tǒng)和遠程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器連接。
6.根據權利要求5所述的生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產發(fā)電裝置，其特征在于，還包括有遠程防爆總控系統(tǒng)，遠程防爆總控系統(tǒng)用于在線監(jiān)測溫度、壓力和氣體成分。
【文檔編號】B09B5/00GK103990641SQ201410203428
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】程禮華, 程皓 申請人:程禮華