有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：有機(jī)垃圾預(yù)處理裝置(100)，熱解反應(yīng)器(3)，第一螺旋送料機(jī)(13)，熱解油氣處理裝置(200)，第二螺旋送料機(jī)(14)和熱解炭處理裝置(300)。該有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)將除塵裝置設(shè)置于熱解反應(yīng)器內(nèi)部，采用熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度對(duì)除塵裝置進(jìn)行加熱，無(wú)需添加外部熱源，除塵裝置溫度略低于熱解反應(yīng)器內(nèi)溫度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除塵效率高，熱解油氣中含塵量低，后續(xù)凈化工序簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體的，設(shè)及有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)日產(chǎn)垃圾量約為400萬(wàn)噸，其中 屯成W上是有機(jī)垃圾，隨之而來(lái)的生活垃圾問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。垃圾處理問(wèn)題將會(huì)成為我國(guó) 即將面對(duì)的最重要的問(wèn)題W及亟待解決的問(wèn)題之一。
[0003] 目前，生活有機(jī)垃圾的處理方式主要W焚燒、堆肥、填埋、回收利用等。其中，垃圾 焚燒會(huì)產(chǎn)生劇毒物二惡英，同時(shí)二惡英去除成本極高，焚燒法不僅造成一定的環(huán)境和健康 問(wèn)題，還造成一定的經(jīng)濟(jì)損失；垃圾堆肥主要適用于餐廚垃圾，由于我國(guó)垃圾未進(jìn)行分類(lèi)， 同時(shí)垃圾堆肥處理時(shí)間較長(zhǎng)，只能緩解垃圾問(wèn)題;垃圾填埋會(huì)改變±壤性質(zhì)，產(chǎn)生地?zé)?，進(jìn) 而導(dǎo)致±壤無(wú)法生長(zhǎng)植物;我國(guó)的垃圾分類(lèi)處于初步階段，大部分地區(qū)未實(shí)行垃圾分類(lèi)。
[0004] 有機(jī)垃圾含有大量的油氣資源，將之提取出來(lái)可W產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)解決 垃圾污染問(wèn)題。將生活有機(jī)垃圾進(jìn)行熱解是有機(jī)垃圾資源化、無(wú)害化、減量化最有效的方式 之一。
[0005] 目前，市面上的垃圾熱解處理裝置普遍存在處理量較低、能耗高、熱解油含塵量高 等的問(wèn)題。
[0006] 因而，目前的垃圾熱解工藝仍有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的 一個(gè)目的在于提出一種可W有效增加有機(jī)垃圾的處理規(guī)?；蛘呓档湍芎牡挠袡C(jī)垃圾快速 熱解系統(tǒng)及方法。
[000引在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的 實(shí)施例，該有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)包括：
[0009] 有機(jī)垃圾預(yù)處理裝置100，
[0010] 熱解反應(yīng)器3,所述熱解反應(yīng)器3包括熱解料入口 3-1、熱解炭出口 3-2、熱解油氣出 口 3-3、燃?xì)馊肟?3-4和煙氣出口 3-5，除塵裝置4部分嵌入到熱解反應(yīng)器3中；除塵裝置4包括 濾塵室4-3、提升管4-2、集氣室4-8,其中，提升管4-2的頂部與濾塵室4-3的頂部連通，提升 管4-2的底部與濾塵室4-3的底部連通，濾塵室4-3與提升管4-2相連通構(gòu)成環(huán)形回路;濾塵 室4-3位于熱解反應(yīng)器3內(nèi)，提升管4-2和集氣室4-8位于熱解反應(yīng)器3外;濾塵室4-3伸入熱 解反應(yīng)器內(nèi)部的側(cè)壁上設(shè)有孔道4-4，濾塵室4-3與集氣室4-8相鄰且濾塵室4-3與集氣室4- 8共用的偵幢上同樣設(shè)有孔道4-4;集氣室4-8遠(yuǎn)離濾塵室4-3的側(cè)壁上設(shè)有熱解油氣出口 3- 3;提升管4-2的頂部設(shè)置有含塵氣出口 4-1，提升管4-2的底部設(shè)置有風(fēng)帽4-6;連通濾塵室 4-3的底部與提升管4-2的底部的管道中設(shè)置有隔板4-7，
[0011] 第一螺旋送料機(jī)13,所述第一螺旋送料機(jī)13與所述有機(jī)垃圾預(yù)處理裝置100和所 述熱解反應(yīng)器3相連；
[0012] 熱解油氣處理裝置200,所述熱解油氣處理裝置200與所述熱解油氣出口 3-3相連；
[0013] 第二螺旋送料機(jī)14,所述第二螺旋送料機(jī)14與所述熱解炭出口 3-2相連；
[0014] 熱解炭處理裝置300,所述熱解炭處理裝置300與所述第二螺旋送料機(jī)14相連。
[0015] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)將除塵裝置設(shè)置于熱 解反應(yīng)器內(nèi)部，采用熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度對(duì)除塵裝置進(jìn)行加熱，無(wú)需添加外部熱源，除塵裝 置溫度略低于熱解反應(yīng)器內(nèi)溫度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除塵效率高，熱解油 氣中含塵量低，后續(xù)凈化工序簡(jiǎn)單。另外，該有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)得到的熱解油、熱解氣 產(chǎn)量高，處理量大，系統(tǒng)內(nèi)部顯熱高效利用，有機(jī)垃圾干燥均為系統(tǒng)內(nèi)部供應(yīng)，能源利用率 高，而且熱解反應(yīng)器內(nèi)各點(diǎn)溫度靈活可調(diào)，適于處理成分復(fù)雜的有機(jī)垃圾，同時(shí)該系統(tǒng)的工 藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)復(fù)雜機(jī)械。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，熱解反應(yīng)器3還包括錐形分料器3-6，所述錐形分料器3-6設(shè) 于熱解反應(yīng)器3內(nèi)且位于所述熱解料入口 3-1正下端。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述錐形分料器3-6與所述熱解料入口 3-1之間的距離為 100~500mm。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述熱解反應(yīng)器3包括多個(gè)福射管3-7,所述福射管3-7在熱 解反應(yīng)器3內(nèi)采用交錯(cuò)布置方式，所述福射管3-7之間的距離為100~500mm。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述有機(jī)垃圾預(yù)處理裝置包括：
[0020] -級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1;
[0021] 二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2,所述二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2具有一級(jí)干燥物料入口 2-1、二級(jí)干 燥物料出口 2-2、換熱油氣入口 2-3和換熱油氣出口 2-4，所述一級(jí)干燥物料入口 2-1與所述 一級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1相連；
[0022] 料倉(cāng)12,所述料倉(cāng)12與所述二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2和所述第一螺旋送料機(jī)13相連。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述熱解油氣處理裝置200包括：
[0024] 旋風(fēng)分離器5，所述旋風(fēng)分離器5具有混合物料入口 5-1、固體出口 5-2和氣體出口 5-3，所述混合物料入口 5-1與所述熱解油氣出口 3-3相連；
[0025] 灰室6,所述灰室6與所述固體出口 5-2相連；
[00%] -級(jí)換熱器7,所述一級(jí)換熱器7具有熱解油氣入口 7-1、一級(jí)換熱煙氣入口 7-2、二 級(jí)換熱煙氣出口 7-3和換熱油氣出口 7-4，所述熱解油氣入口 7-1與所述氣體出口 5-3相連， 所述換熱油氣出口 7-4與所述換熱油氣入口 2-3相連，所述二級(jí)換熱煙氣出口 7-3與所述一 級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1相連；
[0027] 凈化單元9，所述凈化單元9具有換熱油氣入口 9-1、熱解油出口 9-2和熱解氣出口 9-3，所述換熱油氣入口 9-1與所述換熱油氣出口 2-4相連；
[0028] 油罐10，所述油罐10與所述熱解油出口 9-2相連，
[0029] 氣柜11，所述氣柜11與所述熱解氣出口 9-3和所述燃?xì)馊肟?3-4相連。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述熱解炭處理裝置300包括：
[0031 ]二級(jí)換熱器8，所述二級(jí)換熱器8具有熱解炭入口 8-1、熱解炭出口 8-2、煙氣入口 8- 3和一級(jí)換熱煙氣出口 8-4,所述熱解炭入口 8-1與所述第二螺旋送料機(jī)14相連，所述煙氣入 口 8-3與所述煙氣出口 3-5相連，所述一級(jí)換熱煙氣出口 8-4與所述一級(jí)換熱煙氣入口 7-2相 連。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述孔道4-4的直徑為2-lOmm。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述孔道4-4均勻分布在所述濾塵室4-3和所述集氣室4-8 的側(cè)壁上。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述隔板4-7是插板閥或蝶閥。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述濾塵室4-3中設(shè)有過(guò)濾介質(zhì)。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述過(guò)濾介質(zhì)的粒徑為3-20mm。
[0037] 在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種利用前面所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng) 快速熱解有機(jī)垃圾的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行干燥，得到 熱解料;使所述熱解料進(jìn)行熱解反應(yīng)，得到熱解油氣和熱解炭;對(duì)所述熱解油氣依次進(jìn)行除 塵及凈化分離處理，得到熱解油和熱解氣；對(duì)所述熱解炭進(jìn)行換熱及焰焦處理。發(fā)明人發(fā) 現(xiàn)，利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該方法，能夠快速有效地針對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行快速熱解，且步驟 簡(jiǎn)單、操作方便，同時(shí)該方法能夠有效提高焦油產(chǎn)率，且采用內(nèi)置式除塵裝置可W利用熱解 反應(yīng)器內(nèi)的溫度對(duì)除塵裝置進(jìn)行保溫，無(wú)需外加熱源，除塵裝置的溫度略低于熱解反應(yīng)器 內(nèi)溫度，可W有效避免焦油的冷凝W及二次裂解。另外，該方法可W充分回收利用系統(tǒng)顯 熱，能源利用效率高。同時(shí)，該方法通過(guò)前面所述的系統(tǒng)實(shí)施，具有前面所述的系統(tǒng)的全部 特征和優(yōu)點(diǎn)，在此不再一一寶述。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明至少具有W下有益效果：
[0039] 1、本發(fā)明的系統(tǒng)采用垃圾快速熱解的方法，得到的熱解油、熱解氣產(chǎn)量高，處理量 大；
[0040] 2、產(chǎn)物顯熱高效利用，降低能耗，有機(jī)垃圾干燥熱均為系統(tǒng)內(nèi)部供應(yīng)；
[0041] 3、工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)復(fù)雜機(jī)械；
[0042] 4、物料通過(guò)錐形分料器、交錯(cuò)式福射管兩級(jí)布料，下落均勻；
[0043] 5、采用內(nèi)置式除塵裝置，溫度略低于熱解反應(yīng)器內(nèi)溫度，避免焦油的冷凝及二次 裂解；
[0044] 6、采用熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度對(duì)除塵裝置進(jìn)行加熱，無(wú)需外加熱源；
[0045] 7、采用同內(nèi)置式除塵裝置，熱解油中含塵量低，后續(xù)凈化工序簡(jiǎn)單；
[0046] 8、熱解反應(yīng)器內(nèi)部各點(diǎn)溫度靈活可調(diào)，適用于處理成分復(fù)雜的有機(jī)垃圾。
【附圖說(shuō)明】
[0047] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048] 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049] 圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050] 圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051] 圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052] 圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的除塵裝置中孔道的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā) 明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文 獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均 為可W通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0054] 在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的 實(shí)施例，參照?qǐng)D1，該有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)包括:有機(jī)垃圾預(yù)處理裝置100，熱解反應(yīng)器3， 第一螺旋送料機(jī)13,熱解油氣處理裝置200,第二螺旋送料機(jī)14和熱解炭處理裝置300。
[0055] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D3,有機(jī)垃圾預(yù)處理裝置100可W包括:一級(jí)回轉(zhuǎn)害干 燥器1;二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2和料倉(cāng)12。其中，二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2具有一級(jí)干燥物料入口2- 1、 二級(jí)干燥物料出口 2-2、換熱油氣入口 2-3和換熱油氣出口 2-4,一級(jí)干燥物料入口 2-1與 一級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1相連;料倉(cāng)12與二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2和第一螺旋送料機(jī)13相連。有機(jī)垃 圾依次經(jīng)過(guò)一級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1和二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2進(jìn)行干燥處理，得到含水量適合的熱 解料，儲(chǔ)存于料倉(cāng)12中備用。在本發(fā)明一些實(shí)施例中，在一級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1和二級(jí)回轉(zhuǎn)害 干燥器2分別利用二級(jí)換熱煙氣和換熱油氣對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行干燥，充分利用系統(tǒng)顯熱，有利 于提高能源利用效率。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一螺旋送料機(jī)13與料倉(cāng)12和熱解反應(yīng)器3的熱解料入口 3-1相連，用于將料倉(cāng)12中的熱解料輸送至熱解反應(yīng)器3中進(jìn)行快速熱解。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D1，熱解反應(yīng)器3包括熱解料入口3-1、熱解炭出口 3- 2、 熱解油氣出口 3-3、燃?xì)馊肟?3-4和煙氣出口 3-5，除塵裝置4部分嵌入到熱解反應(yīng)器3中。 根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例，熱解料由熱解料入口 3-1進(jìn)入熱解反應(yīng)器3中進(jìn)行熱解反應(yīng)，熱解產(chǎn)生 的熱解炭由熱解炭出口 3-2排出熱解反應(yīng)器3,熱解產(chǎn)生的熱解油氣經(jīng)過(guò)除塵裝置4、熱解油 氣出口 3-3排出熱解反應(yīng)器3進(jìn)入后處理工序。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，熱解反應(yīng)器3還包括錐形分料器3-6，所述錐形分料器3-6設(shè) 于熱解反應(yīng)器3內(nèi)且位于所述熱解料入口 3-1正下端。通過(guò)設(shè)置錐形分料器3-6，可W使得熱 解料均勻分布于熱解反應(yīng)器內(nèi)，有利于熱解料充分、均勻受熱，進(jìn)而有利于提高熱解反應(yīng)的 效率和速率、促進(jìn)熱解反應(yīng)充分進(jìn)行和提高熱解油氣產(chǎn)率。
[0059] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，錐形分料器3-6與熱解料入口 3-1之間的距離為100~ 500mm。由此，有利于進(jìn)一步提高熱解料在熱解反應(yīng)器內(nèi)均勻分布，進(jìn)而有利于熱解反應(yīng)的 進(jìn)行。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，熱解反應(yīng)器3包括多個(gè)福射管3-7,所述福射管3-7在熱解反 應(yīng)器3內(nèi)采用交錯(cuò)布置方式，所述福射管3-7之間的距離為100~500mm。由此，能夠快速有效 地對(duì)熱解料進(jìn)行加熱，不需要?dú)怏w或固體加熱載體，有利于提高熱解氣的熱值，且有利于簡(jiǎn) 化熱解油氣的后處理工序，福射管的上述設(shè)置方式可W使得熱解反應(yīng)器內(nèi)溫度場(chǎng)均勻，且 各部分溫度可控。另外，熱解料可W通過(guò)錐形分料器3-6、交錯(cuò)式福射管3-7兩級(jí)布料，下落 更均勻。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通過(guò)燃?xì)馊肟?-4向福射管3-7中通入可燃?xì)?，可燃?xì)庠?福射管內(nèi)燃燒對(duì)熱解反應(yīng)供熱，燃燒后的煙氣通過(guò)煙氣出口3-5排出。一些實(shí)施例中，供福 射管的燃?xì)饪蒞為熱解氣，由此可W對(duì)資源進(jìn)行循環(huán)利用，燃燒產(chǎn)生的煙氣攜帶的熱量也 可W用于其他工序。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D2和圖6,除塵裝置4可W包括濾塵室4-3、提升管4-2、 集氣室4-8,其中，提升管4-2的頂部與濾塵室4-3的頂部連通，提升管4-2的底部與濾塵室4- 3的底部連通，濾塵室4-3與提升管4-2相連通構(gòu)成環(huán)形回路;濾塵室4-3位于熱解反應(yīng)器3 內(nèi)，提升管4-2和集氣室4-8位于熱解反應(yīng)器3外;濾塵室4-3伸入熱解反應(yīng)器內(nèi)部的側(cè)壁上 設(shè)有孔道4-4,濾塵室4-3與集氣室4-8相鄰且濾塵室4-3與集氣室4-8共用的側(cè)壁上同樣設(shè) 有孔道4-4;集氣室4-8遠(yuǎn)離濾塵室4-3的側(cè)壁上設(shè)有熱解油氣出口 3-3;提升管4-2的頂部設(shè) 置有含塵氣出口 4-1，提升管4-2的底部設(shè)置有風(fēng)帽4-6;連通濾塵室4-3的底部與提升管4-2 的底部的管道中設(shè)置有隔板4-7。該除塵裝置4部分嵌入在熱解反應(yīng)器3內(nèi)部，可W利用熱解 反應(yīng)器內(nèi)的溫度在除塵過(guò)程中對(duì)熱解油氣進(jìn)行保溫，不需要外加熱源，充分利用了系統(tǒng)的 熱量，提高了能源利用率，節(jié)約能耗，且該除塵裝置除塵效率高，除塵效果好，同時(shí)除塵裝置 的溫度略低于熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度，可W有效避免或降低熱解油氣的冷凝及二次裂解。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述孔道4-4的直徑為2-lOmm。由此，有利于熱解油氣的進(jìn) 入和排出。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述孔道4-4均勻分布在所述濾塵室4-3和所述集氣室4-8 的側(cè)壁上。由此，加工簡(jiǎn)單、方便，有利于提高除塵效果和除塵效率。
[0064] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述濾塵室4-3中設(shè)有過(guò)濾介質(zhì)。過(guò)濾介質(zhì)的具體種類(lèi)不受 特別限制，可W為本領(lǐng)域已知的任何過(guò)濾介質(zhì)，例如包括但不限于陶瓷球等。本發(fā)明一些實(shí) 施例中，過(guò)濾介質(zhì)的粒徑可W為5-20mm。由此，有利于提高除塵效率和除塵效果。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述隔板4-7是插板閥或蝶閥。由此，能夠有效調(diào)節(jié)過(guò)濾介 質(zhì)的進(jìn)出流量平衡，同時(shí)便于啟動(dòng)熱解反應(yīng)器時(shí)過(guò)濾介質(zhì)的裝入。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，除塵裝置4的工作原理如下：熱解油氣通過(guò)濾塵室4-3伸入 到熱解反應(yīng)器3內(nèi)部的側(cè)壁上的孔道4-4進(jìn)入濾塵室4-3并流過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的 碰撞可W除去灰塵，由此除去熱解油氣中的灰塵，接著經(jīng)除塵的熱解油氣通過(guò)濾塵室4-3另 一側(cè)側(cè)壁（即濾塵室4-3與集氣室4-8共用的側(cè)壁)上的孔道4-4進(jìn)入集氣室4-8,由此從熱解 油氣出口3-3排出。通過(guò)提升管4-2底部的風(fēng)帽4-6向提升管4-2內(nèi)部吹入氣體，一方面吹掃 掉吸附有灰塵的過(guò)濾介質(zhì)上的灰塵，另一方面將經(jīng)吹掃處理的過(guò)濾介質(zhì)吹動(dòng)循環(huán)回至濾塵 室4-3，W循環(huán)利用。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D4,所述熱解油氣處理裝置200包括:旋風(fēng)分離器5,灰 室6，一級(jí)換熱器7，凈化單元9，油罐10和氣柜11。其中，旋風(fēng)分離器5具有混合物料入口 5-1、 固體出口 5-2和氣體出口 5-3，混合物料入口 5-1與熱解油氣出口 3-3相連;灰室6與固體出口 5-2相連;一級(jí)換熱器7具有熱解油氣入口 7-1、一級(jí)換熱煙氣入口 7-2、二級(jí)換熱煙氣出口 7- 3和換熱油氣出口 7-4,熱解油氣入口 7-1與氣體出口 5-3相連，換熱油氣出口 7-4與換熱油氣 入口 2-3相連，二級(jí)換熱煙氣出口 7-3與一級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1相連;凈化單元9具有換熱油氣 入口 9-1、熱解油出口 9-2和熱解氣出口 9-3，換熱油氣入口 9-1與換熱油氣出口 2-4相連;油 罐10與熱解油出口 9-2相連，氣柜11與熱解氣出口 9-3和燃?xì)馊肟?3-4相連。由此，熱解油氣 處理裝置200可W有效對(duì)熱解油氣進(jìn)行除塵、凈化分離等操作，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，且 處理效果較佳。
[0068] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二螺旋送料機(jī)14與熱解炭出口 3-2相連，用于將熱解反應(yīng) 器內(nèi)產(chǎn)生的熱解炭輸送至熱解炭處理裝置300。
[0069] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D5,熱解炭處理裝置300包括二級(jí)換熱器8。其中，二級(jí) 換熱器8具有熱解炭入口 8-1、熱解炭出口 8-2、煙氣入口 8-3和一級(jí)換熱煙氣出口 8-4，熱解 炭入口 8-1與第二螺旋送料機(jī)14相連，煙氣入口 8-3與煙氣出口 3-5相連，一級(jí)換熱煙氣出口 8-4與一級(jí)換熱煙氣入口 7-2相連。本發(fā)明中通過(guò)干法冷卻炭黑，無(wú)廢水產(chǎn)生，有利于保護(hù)環(huán) 境。
[0070] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)將除塵裝置設(shè)置于熱 解反應(yīng)器內(nèi)部，采用熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度對(duì)除塵裝置進(jìn)行加熱，無(wú)需添加外部熱源，除塵裝 置溫度略低于熱解反應(yīng)器內(nèi)溫度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除塵效率高，熱解油 氣中含塵量低，后續(xù)凈化工序簡(jiǎn)單。另外，該有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)得到的熱解油、熱解氣 產(chǎn)量高，處理量大，系統(tǒng)內(nèi)部顯熱高效利用，有機(jī)垃圾干燥均為系統(tǒng)內(nèi)部供應(yīng)，能源利用率 高，而且熱解反應(yīng)器內(nèi)各點(diǎn)溫度靈活可調(diào)，適于處理成分復(fù)雜的有機(jī)垃圾，同時(shí)該系統(tǒng)的工 藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)復(fù)雜機(jī)械。
[0071] 在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種利用前面所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng) 快速熱解有機(jī)垃圾的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:利用一級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1和 二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2依次對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行干燥，得到熱解料;在熱解反應(yīng)器3中使所述熱解 料進(jìn)行熱解反應(yīng)，得到熱解油氣和熱解炭;利用除塵裝置4和旋風(fēng)分離器5對(duì)所述熱解油氣 依次進(jìn)行除塵處理，經(jīng)過(guò)除塵處理的熱解油氣在二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2中對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行干 燥，然后輸送至凈化單元8進(jìn)行凈化分離處理，得到熱解油和熱解氣，分別儲(chǔ)存于油罐10和 氣柜11中備用；熱解得到的熱解炭輸送至二級(jí)換熱器8與福射管3-7排出煙氣進(jìn)行換熱，然 后進(jìn)行焰焦處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該方法，能夠快速有效地針對(duì)有機(jī) 垃圾進(jìn)行快速熱解，且步驟簡(jiǎn)單、操作方便，同時(shí)該方法能夠有效提高焦油產(chǎn)率，且采用內(nèi) 置式除塵裝置可W利用熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度對(duì)除塵裝置進(jìn)行保溫，無(wú)需外加熱源，除塵裝 置的溫度略低于熱解反應(yīng)器內(nèi)溫度，可W有效避免焦油的冷凝W及二次裂解。另外，該方法 可W充分回收利用系統(tǒng)顯熱，能源利用效率高。同時(shí)，該方法通過(guò)前面所述的系統(tǒng)實(shí)施，具 有前面所述的系統(tǒng)的全部特征和優(yōu)點(diǎn)，在此不再一一寶述。
[0072] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，熱解料的粒徑可W為0.1mm至10mm。由此，有利于熱解反應(yīng) 的進(jìn)行。
[0073] 下面參照?qǐng)D5對(duì)本發(fā)明的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)和方法的工作狀態(tài)進(jìn)行描述：
[0074] 將有機(jī)垃圾輸送至一級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1，利用二級(jí)換熱煙氣對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行干燥， 得到的一級(jí)干燥物料輸送至二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2,利用換熱油氣對(duì)一級(jí)干燥物料進(jìn)行干燥， 得到的熱解料儲(chǔ)存于料倉(cāng)12中，采用第一螺旋送料機(jī)13將料倉(cāng)12中的熱解料輸送至熱解反 應(yīng)器3中，通過(guò)福射管3-7提供溫度場(chǎng)，進(jìn)行熱解反應(yīng)，得到熱解油氣和熱解炭，其中，福射管 3-7通過(guò)燃?xì)馊肟?3-4通入的燃?xì)馊紵秊闊峤夥磻?yīng)加熱，燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)煙氣出口 3-5 排出，燃?xì)饪蒞為凈化處理后得到熱解氣，燃燒產(chǎn)生的煙氣可W進(jìn)一步用于熱解炭的冷卻， 熱解得到的熱解油氣通過(guò)除塵裝置4和旋風(fēng)分離器5進(jìn)行除塵處理，分離得到的灰塵輸送至 灰室6,經(jīng)過(guò)除塵處理的熱解油氣輸送至一級(jí)換熱器7與一級(jí)換熱空氣進(jìn)行換熱，得到的換 熱油氣輸送至二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行干燥，然后換熱油氣被輸送至凈化單元9 進(jìn)行凈化和分離處理，得到熱解油和熱解氣，分別儲(chǔ)存于油罐10和氣柜11中，氣柜11中的熱 解氣可W通過(guò)燃?xì)馊肟?3-4通入福射管對(duì)熱解反應(yīng)供熱，熱解得到的熱解炭銅鼓第二螺旋 送料機(jī)14排出熱解反應(yīng)器3,被輸送至二級(jí)換熱器8,與福射管排出的煙氣進(jìn)行換熱，得到的 熱解炭進(jìn)一步進(jìn)行焰焦處理，得到的W及換熱煙氣被輸送至一級(jí)換熱器7與經(jīng)過(guò)除塵的熱 解油氣進(jìn)行換熱。
[0075] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0076] 實(shí)施例1:
[0077] 該實(shí)施例通過(guò)本發(fā)明圖5所示的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)進(jìn)行，步驟簡(jiǎn)述如下:有機(jī) 垃圾(粒徑0.5-5mm，含水率50 % )進(jìn)入到一級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1中進(jìn)行一級(jí)干燥處理，經(jīng)過(guò)一 級(jí)干燥處理的有機(jī)垃圾（含水率27%)繼續(xù)進(jìn)入到二級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器2中進(jìn)行二級(jí)干燥處 理，經(jīng)過(guò)二級(jí)干燥處理的有機(jī)垃圾(含水率11%)輸送至料倉(cāng)12,由進(jìn)料螺旋13輸送至垃圾 快速熱解反應(yīng)器3中（熱解溫度620°C)，由錐形分料器3-6分料后，進(jìn)入熱解反應(yīng)器3內(nèi)與福 射管3-7接觸，開(kāi)始發(fā)生有機(jī)垃圾熱解反應(yīng)，反應(yīng)得到的熱解油氣巧40°C)經(jīng)除塵裝置4除塵 后由熱解油氣出日3-巧陸，熱解炭(510°C)由出料螺旋14排出，煙氣（110°C化煙氣出口 3- 5排出；熱解炭與煙氣于二級(jí)換熱器8進(jìn)行換熱處理，得到換熱后的熱解炭(320°C)和一級(jí)換 熱煙氣（15(TC);-級(jí)換熱煙氣與熱解油氣于一級(jí)換熱器7進(jìn)行換熱，得到二級(jí)換熱煙氣 (190°〇和換熱油氣(350°C);二級(jí)換熱煙氣、換熱油氣分別于一級(jí)回轉(zhuǎn)害干燥器1、二級(jí)回 轉(zhuǎn)害干燥器2對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行一級(jí)干燥、二級(jí)干燥處理;換熱后的熱解炭進(jìn)行焰焦處理，經(jīng) 過(guò)二級(jí)干燥處理的熱解油氣進(jìn)入到凈化系統(tǒng)9,得到的清潔的熱解氣一部分用于為福射管 供熱。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1和2所示。
[0078] 表1垃圾催化熱解產(chǎn)物分布
[0079]
12345 表2除塵前后焦油含塵量比較 2
3 '[0082]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"中也'、"縱向"、"橫向"、"長(zhǎng)度"、"寬度％ "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底""內(nèi)"、"外"、"順時(shí) 針"、"逆時(shí)針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或 位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必 須具有特定的方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。 4 此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或者 隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)W上， 除非另有明確具體的限定。 5 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或成一體;可W是機(jī)械連 接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過(guò)中間媒介間接相連，可W是兩個(gè)元件內(nèi) 部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W根據(jù)具體情 況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0085] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可W 是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可W是第 一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0086] 在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)"一個(gè)實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不 必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可W在任 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中W合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可W將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例W及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié) 合和組合。
[0087] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可W理解的是，上述實(shí)施例是示例 性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可W對(duì)上述 實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)，其特征在于，包括： 有機(jī)垃圾預(yù)處理裝置（100)， 熱解反應(yīng)器(3)，所述熱解反應(yīng)器(3)包括熱解料入口（3-1 )、熱解炭出口（3-2)、熱解油 氣出口（3-3)、燃?xì)馊肟冢?-4)和煙氣出口（3-5)，除塵裝置(4)部分嵌入到熱解反應(yīng)器(3) 中；除塵裝置(4)包括濾塵室(4-3)、提升管(4-2)、集氣室(4-8)，其中，提升管(4-2)的頂部 與濾塵室(4-3)的頂部連通，提升管(4-2)的底部與濾塵室(4-3)的底部連通，濾塵室(4-3) 與提升管(4-2)相連通構(gòu)成環(huán)形回路;濾塵室(4-3)位于熱解反應(yīng)器(3)內(nèi)，提升管(4-2)和 集氣室(4-8)位于熱解反應(yīng)器(3)外;濾塵室(4-3)伸入熱解反應(yīng)器內(nèi)部的側(cè)壁上設(shè)有孔道 (4-4)，濾塵室(4-3)與集氣室(4-8)相鄰且濾塵室(4-3)與集氣室(4-8)共用的側(cè)壁上同樣 設(shè)有孔道(4-4);集氣室(4-8)遠(yuǎn)離濾塵室(4-3)的側(cè)壁上設(shè)有熱解油氣出口（3-3);提升管 (4-2)的頂部設(shè)置有含塵氣出口（4-1)，提升管(4-2)的底部設(shè)置有風(fēng)帽（4-6);連通濾塵室 (4-3)的底部與提升管(4-2)的底部的管道中設(shè)置有隔板(4-7)， 第一螺旋送料機(jī)（13)，所述第一螺旋送料機(jī)（13)與所述有機(jī)垃圾預(yù)處理裝置（100)和 所述熱解反應(yīng)器(3)相連； 熱解油氣處理裝置（200)，所述熱解油氣處理裝置(200)與所述熱解油氣出口（3-3)相 連； 第二螺旋送料機(jī)(14)，所述第二螺旋送料機(jī)(14)與所述熱解炭出口（3-2)相連； 熱解炭處理裝置(300)，所述熱解炭處理裝置(300)與所述第二螺旋送料機(jī)（14)相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)，其特征在于，熱解反應(yīng)器(3)還包括 錐形分料器(3-6)，所述錐形分料器(3-6)設(shè)于熱解反應(yīng)器(3)內(nèi)且位于所述熱解料入口（3-1)正下端， 任選地，所述錐形分料器(3-6)與所述熱解料入口（3-1)之間的距離為100~500mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)，其特征在于:所述熱解反應(yīng)器(3)包 括多個(gè)輻射管(3-7 )，所述輻射管(3-7)在熱解反應(yīng)器(3)內(nèi)采用交錯(cuò)布置方式，所述輻射管 (3-7)之間的距離為100~500mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述有機(jī)垃圾預(yù)處理裝 置(100)包括： 一級(jí)回轉(zhuǎn)窯干燥器（1); 二級(jí)回轉(zhuǎn)窯干燥器(2)，所述二級(jí)回轉(zhuǎn)窯干燥器(2)具有一級(jí)干燥物料入口（2-1)、二級(jí) 干燥物料出口（2-2)、換熱油氣入口（2-3)和換熱油氣出口（2-4)，所述一級(jí)干燥物料入口 (2-1)與所述一級(jí)回轉(zhuǎn)窯干燥器(1)相連； 料倉(cāng)（12)，所述料倉(cāng)（12)與所述二級(jí)回轉(zhuǎn)窯干燥器（2)和所述第一螺旋送料機(jī)（13)相 連。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解油氣處理裝置 (200)包括： 旋風(fēng)分離器(5)，所述旋風(fēng)分離器(5)具有混合物料入口（5-1)、固體出口（5-2)和氣體 出口（5-3)，所述混合物料入口（5-1)與所述熱解油氣出口（3-3)相連； 灰室(6)，所述灰室(6)與所述固體出口（5-2)相連； 一級(jí)換熱器(7)，所述一級(jí)換熱器(7)具有熱解油氣入口（7-1)、一級(jí)換熱煙氣入口（7- 2)、二級(jí)換熱煙氣出口（7-3)和換熱油氣出口（7-4)，所述熱解油氣入口（7-1)與所述氣體出 口（5-3)相連，所述換熱油氣出口（7-4)與所述換熱油氣入口（2-3)相連，所述二級(jí)換熱煙氣 出口（7-3)與所述一級(jí)回轉(zhuǎn)窯干燥器(1)相連； 凈化單元(9)，所述凈化單元(9)具有換熱油氣入口（9-1)、熱解油出口（9-2)和熱解氣 出口（9-3)，所述換熱油氣入口（9-1)與所述換熱油氣出口（2-4)相連； 油罐(10)，所述油罐(10)與所述熱解油出口（9-2)相連， 氣柜(11)，所述氣柜(11)與所述熱解氣出口（9-3)和所述燃?xì)馊肟冢?-4)相連。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解炭處理裝置 (300)包括： 二級(jí)換熱器(8)，所述二級(jí)換熱器(8)具有熱解炭入口（8-1)、熱解炭出口（8-2)、煙氣入 口（8-3)和一級(jí)換熱煙氣出口（8-4)，所述熱解炭入口（8-1)與所述第二螺旋送料機(jī)（14)相 連，所述煙氣入口（8-3)與所述煙氣出口（3-5)相連，所述一級(jí)換熱煙氣出口（8-4)與所述一 級(jí)換熱煙氣入口（7-2)相連。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述孔道(4-4)的直徑 為2-10mm， 任選地，所述孔道(4-4)均勻分布在所述濾塵室(4-3)和所述集氣室(4-8)的側(cè)壁上。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述隔板(4-7)是插板 閥或蝶閥。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述濾塵室(4-3)中設(shè) 有過(guò)濾介質(zhì)， 任選地，所述過(guò)濾介質(zhì)的粒徑為3-20mm。10. -種利用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的有機(jī)垃圾快速熱解系統(tǒng)快速熱解有機(jī)垃圾的 方法，其特征在于，包括： 對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行干燥，得到熱解料； 使所述熱解料進(jìn)行熱解反應(yīng)，得到熱解油氣和熱解炭； 對(duì)所述熱解油氣依次進(jìn)行除塵及凈化分離處理，得到熱解油和熱解氣； 對(duì)所述熱解炭進(jìn)行換熱及熄焦處理。
【文檔編號(hào)】C10B57/18GK105925280SQ201610425766
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】趙延兵, 陳水渺, 薛遜, 吳道洪
【申請(qǐng)人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司