光催化裂解分離裝置的制作方法

本實用新型涉及一種分離裝置，特別是涉及一種光催化裂解分離裝置，可將固體有機廢棄物斷裂化學鍵分解成有機小分子氣態和液態產物。

背景技術：
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垃圾是放錯地方的可利用資源，是地球上唯一一種不斷增長、永不枯竭的資源。人類每天都在制造垃圾，據統計：在我國平均每人每年要丟棄440公斤的垃圾。到2015年為止，我國僅生活垃圾的總量已超過86億噸，況且仍以每年6～7億噸的生活垃圾量遞增。生活垃圾填埋占地面積已接近100萬畝，絕大多數城市都出現過垃圾圍城現象。一方面，由于塑料、橡膠、樹脂等比重輕、體積大的人造有機制品的劇增，造成了垃圾填埋場容量不足的巨大壓力；另一方面，我國人口眾多、垃圾分類收集難以實現，造成垃圾成分復雜、處理難度大。因此，將垃圾一燒了之的方法就出現了，垃圾焚燒處理就成了垃圾減容、減量的一種無奈之舉。垃圾焚燒發電項目也由此而生，成為了政府支持、百姓反對的兩難發展困境。

人造有機高分子材料的誕生，的確給人類的物質生活帶來了很多便利，改變了人類的生活習慣。但這些合成的有機大分子難以分解，對環境造成了嚴重污染，也影響城市周邊地區的市容市貌，同時，對人類的生活造成了影響。由于人類合成的這些有機大分子很難處理，不得已采取一燒了之的焚燒方法。這種方法耗能巨大、后處理復雜、浪費了資源，而且還會產生世紀之毒----二噁英。物質是不滅的，有機廢棄物焚燒減量化的結果，就是將這種固體廢棄物變成空氣污染物的一種污染物轉移過程。雖然說政府支持垃圾焚燒發電項目，但對垃圾這種廢棄物直接發電效率很低。因為垃圾成分復雜，各種有機物和無機物都可能存在，高溫必然引起各種吸熱化學反應產生做無用功；垃圾中不能燃燒的無機物也需吸熱升溫消耗大量熱量做無用功；混雜無機物的有機物也因與空氣接觸面積減少而不能完全燃燒做無用功等等，這些都是垃圾才具有的特點，無效能耗太高、有用功太低。因此，無論焚燒爐如何改進，都不可能使垃圾發電量得到提高。尤其是垃圾中若含有大量的鹵代烷烴，焚燒將會產生二噁英類劇毒產物。雖說人類研究也發現二噁英類劇毒產物在800℃以上的溫度下能夠完全分解，可是分解反應需要一定時間才能夠完全反應。如果垃圾焚燒不經過二次燃燒解決垃圾一次焚燒所形成的反應產物，排放出的煙氣中必然含有大量二噁英。這樣一來，不僅造成了設備上的成本大大提高，而且還必須消耗一部分天然氣進行助燃，無疑必須增加幾道工序。因此可見，垃圾焚燒發電即使技術再先進、工藝再成熟，它都不可避免會存在燃燒不完全、熱值消耗大、產生二噁英隱患、發電成本高等缺點。

技術實現要素：
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本實用新型所要解決的技術問題是：針對垃圾綜合利用所存在的困難和問題，提供一種可有效將垃圾中有機物與無機物進行分離的光催化裂解分離裝置，可將固體有機廢棄物斷裂化學鍵分解成有機小分子氣態和液態產物，分離出的氣態產物可生產清潔燃料，液態產物可生產燃料油和有機化工原料，而固體無機物經過濃縮和精制，再通過磁選、重選、浮選，可形成再利用的無機礦產。

本實用新型為解決技術問題所采取的技術方案是：

一種光催化裂解分離裝置，包括光催化裂解爐、分離罐、換熱器和水封罐，還包括依次連接的密閉進料倉、螺旋擠壓進料機、第一氮氣吹掃閥、進料控制閥；所述光催化裂解爐上設置有頂部觀察視鏡、底部固體出料觀察視鏡、裂解爐本體溫度計和固體反應物排放閥；在所述光催化裂解爐至所述分離罐之間的管道上設置有溫度計、管道視鏡和第一壓力計；在所述分離罐底部設置有底部排液閥；在所述分離罐至所述換熱器之間的管道上設置有第一溫度計和第二壓力計；在所述換熱器上設置有低位排液閥，在換熱器與供水裝置的管道上設置有冷卻水進水控制閥，在換熱器與循環水回收裝置的管道上設置有冷卻水出水控制閥；在所述換熱器至所述水封罐之間的管道上設置有第一排凈閥、第二溫度計和第三壓力計；所述水封罐上設置有第二排凈閥、水封和進液閥；在氮氣供應裝置與所述水封罐之間的連接管線上設置有第二氮氣吹掃閥、止逆閥、流量計、控制閥和取樣閥。

所述的密閉進料倉和螺旋擠壓進料機在進料過程中保持密閉狀態；所述的第一氮氣吹掃閥和第二氮氣吹掃閥在反應開始和結束時對裝置進行徹底吹掃置換。

所述光催化裂解爐的動力源為電磁波，或者為機械波。

所述的電磁波為光波、微波、無線電波；所述的機械波為聲波、超聲波、次聲波。

本實用新型通過將固體有機廢棄物斷裂化學鍵分解成有機小分子氣態和液態產物，分離出的氣態產物可生產清潔燃料，液態產物可生產燃料油和有機化工原料，而固體無機物經過濃縮和精制，再通過磁選、重選、浮選，可形成再利用的無機礦產。

本實用新型可處理固體有機廢棄物的種類包括有醫療垃圾、生活垃圾、農作物秸稈、死豬肉、死雞、死鴨禽類等，產生的裂解氣體是沸點在400℃以下的有機混合蒸汽，經水冷卻后大部分以液體狀態收集，少部分不可冷凝氣體通過氣柜來收集；裂解產生的固態有機物，采用余熱回收方法將其熱量利用，降至室溫的固態，所得固體可進行熱值分析、測試出其熱值，若熱值較高可作為固體燃料代替燃煤，也可以分析其元素含量，確定磁選、重選或浮選，提高固體的附加值。

本實用新型既能實現垃圾減容減量的無害化處理，又能充分利用垃圾中的有機物，將其生成清潔燃氣、燃料油或有機原料，降低了生產成本，減少了后處理工序，重要的是不會產生二噁英類劇毒物品。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構原理示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的解釋和說明：

實施例：一種光催化裂解分離裝置，包括光催化裂解爐31、分離罐9、換熱器12和水封罐23，還包括依次連接的密閉進料倉1、螺旋擠壓進料機2、第一氮氣吹掃閥3、進料控制閥4；在光催化裂解爐31上設置有頂部觀察視鏡5、底部固體出料觀察視鏡30、裂解爐本體溫度計29和固體反應物排放閥32；在光催化裂解爐31至分離罐9之間的管道上設置有溫度計6、管道視鏡7和第一壓力計8；在分離罐9底部設置有底部排液閥28；在分離罐9至換熱器12之間的管道上設置有第一溫度計10和第二壓力計11；在換熱器12上設置有低位排液閥13，在換熱器2與供水裝置34的管道上設置有冷卻水進水控制閥26，在換熱器12與循環水回收裝置25的管道上設置有冷卻水出水控制閥27；在換熱器12至水封罐23之間的管道上設置有第一排凈閥14、第二溫度計15和第三壓力計16；在水封罐23上設置有第二排凈閥24、水封25和進液閥22；在氮氣供應裝置33與水封罐23之間的連接管線上設置有第二氮氣吹掃閥17、止逆閥18、流量計29、控制閥20和取樣閥21。

其中：密閉進料倉1和螺旋擠壓進料機2在進料過程中保持密閉狀態；第一氮氣吹掃閥3和第二氮氣吹掃閥17在反應開始和結束時對裝置進行徹底吹掃置換。

光催化裂解爐31的動力源為電磁波，或者為機械波；電磁波為光波、微波、無線電波；機械波聲波、超聲波、次聲波。

本實用新型通過將固體有機廢棄物斷裂化學鍵分解成有機小分子氣態和液態產物，分離出的氣態產物可生產清潔燃料，液態產物可生產燃料油和有機化工原料，而固體無機物經過濃縮和精制，再通過磁選、重選、浮選，可形成再利用的無機礦產，降低了生產成本，減少了后處理工序，重要的是不會產生二噁英類劇毒物品。