一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統的制作方法
【專利摘要】一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，屬于固體廢棄物處理技術領域。包括固體廢棄物進料系統、熱解器、氧化器系統、氧化器旋風分離器和旋風反應器。本發明使用氣提管和沉降管相結合的循環流化床氧化器、鼓泡或湍動流化床熱解器、旋風反應器實現床料在三床之間的循環流動，利用旋風反應器實現熱床料和熱解氣的充分混合從而極大地促進了焦油裂解和氣體凈化；且通過氧化器和熱解器結構的優化、不同床料混合使用、床料循環流動系統和氣固混合水平的提高以及進料系統的改進，極大地提高了整體熱解氣化效率和產品氣熱值、減少了產品氣焦油含量，制備出高品質的清潔熱解氣/合成氣。
【專利說明】
一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統
技術領域
[0001]本發明涉及固體廢棄物處理技術領域，尤其是涉及固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會的進步與經濟的發展，人類對能源的需求日益增加，傳統的化石能源由于其不可再生性，面臨著枯竭的問題。生物質能，作為可再生的、潛在可持續的、相對環境友好的清潔能源，近些年來受到國內外的重視，是僅次于煤、石油和天然氣處于能源消費總量第四位的能源。我國生物質資源儲量豐富，但有效利用率還很低。每年產生的生物質總量有50多億噸，其中農作物秸桿等廢棄物有7億多噸，除去還田作飼料等還剩3億多噸的量沒有得到有效利用;林業廢棄物也有1.5-2億噸；而且我國也有巨大的生活垃圾、市政和河道污泥等生物質資源以及各種工業廢棄物。如何有效地利用固體廢棄物資源，使其轉化為清潔能源已經成為我國迫切需要解決的問題。熱解氣化是處理和利用固體廢棄物的非常重要的方式，可以將固體廢棄物轉化為高品位熱解氣或合成氣以替代化石燃料用于電力生產、工業鍋爐窯爐、城鄉生活燃料等方面或用于合成各種燃料和化學品以及制氫等，不僅可以減少對化石能源的依賴、改善我國能源結構、緩解能源供給矛盾、保障國家能源安全，而且能夠減少污染物及溫室氣體的排放。目前熱解和氣化的主要問題是產品氣熱值低、焦油含量高，妨礙了進一步的商業化推廣和應用。國外的雙流化床氣化爐和化學循環燃燒/氣化技術近年來發展迅速，借鑒于國內外先進經驗，本項目在流化床的基礎上，使用生物炭、泥炭、灰分、工業廢物鐵銹(Fe2O3)或電廠脫硫石膏(CaSO4)等經濟性好的物料或廢物為床料，改善床料的循環模式以最大程度地降低焦油含量，有效減少污染物排放和調整產品氣的組成，發展一種適合我國固體廢棄物的新型高效固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統。三床熱解和氣化技術實現了氮氣和產品氣(熱解氣或合成氣)的自然分離，產品氣熱值高，是將低品位的固體廢棄物轉化為高品位合成氣、熱解氣、氫氣以及生物天然氣和液體燃料的有效途徑，而且原料適應性強、反應速度快、強度大，適合工業化應用和推廣，具有非常廣闊的發展前景。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種提高產品氣熱值與整體熱解氣化效率以及進一步減少產品氣中焦油與污染物的含量的固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統。
[0004]實現本發明目的的技術方案是:本發明一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，包括固體廢棄物進料系統(I)、熱解器(2)、氧化器系統(3)、氧化器旋風分離器和旋風反應器;氧化器旋風分離器包括氧化器一級旋風分離器(7)和氧化器二級旋風分離器(8)，旋風反應器包括一級旋風分反應器(10)和二級旋風分反應器(11);固體廢棄物進料系統(I)與熱解器(2)連接，熱解器(2)的輸出口通過非機械閥管道或機械閥或螺桿系統與氧化器系統(3)連接;氧化器系統(3)上部的氣體輸出端一部分與氧化器一級旋風分離器(7)的輸入端連接，氧化器一級旋風分離器(7)底部輸出端的一部分與一級旋風分反應器
(10)的輸入端連接，一級旋風分反應器(10)的下部輸出端與熱解器(2)連通連接，同時，一級旋風反應器(10)的氣體進口與熱解器(2)連通;氧化器系統(3)上部的氣體輸出端的另一部分與氧化氣排料旋風分離器(9)的輸入端連接，氧化氣排料旋風分離器(9)下部的固體輸出端與殘渣收集罐(16)連接，殘渣收集罐(16)的底部安裝有排渣閥，同時殘渣收集罐(16)設有回料管和機械閥或螺桿系統或非機械閥與氧化器系統(3)連接;氧化器系統(3)還設有氧化器下料管(6)與熱解器(2)連接;氧化器一級旋風分離器(7)底部輸出端的另一部分通過氧化器一級旋風分離器(7)的下料管(14)與氧化器下料管(6)連通連接，氧化器一級旋風分離器(7)的下料管(14)和氧化器下料管(6)匯合后和熱解器(2)連通連接;氧化器一級旋風分離器(7)頂部輸出端與氧化器二級旋風分離器(8)的輸入端連接，氧化器二級旋風分離器(8)下部輸出端與二級旋風分反應器(11)的輸入端連接，二級旋風分反應器(11)下部的輸出端與固體廢棄物進料系統(I)連接;一級旋風分反應器(10)的上部輸出端與二級旋風分反應器(I I)連接。
[0005]熱解器的加熱或保溫方式為微波加熱、電磁感應加熱、電加熱或施加保溫層，熱解器的外面設有微波加熱裝置、電磁感應加熱裝置、電加熱裝置或施加保溫層。
[0006]更進一步的優化方案是所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，所述氧化器系統(3)采用循環流化床的結構型式，包括提升管(4)、位于提升管
(4)底部的進氣系統(18)、熔渣排出口(19)，進一步還包括沉降管(5)，沉降管(5)直徑大于提升管(4)直徑，且沉降管(5)套住提升管上部出口，沉降管(5)和提升管(4)不同軸非對稱即中心軸平行且有間距，沉降管(5)下端設有顆粒輸出口通過氧化器下料管(6)與熱解器
(2)連接;若氧化器系統(3)不含有沉降管，則顆粒輸出口直接設在提升管(4)上，顆粒輸出口和氧化器下料管(6)連接，氧化器下料管(6)和熱解器(2)連接;提升管(4)和沉降(5)管直徑不同，并且設置為非對稱布置，即提升管(4)偏向設置在沉降管(5)的一側，所述沉降管
(5)的顆粒輸出口通過氧化器下料管(6)與熱解器(2)的輸入口連接。氧化器系統(3)采用提升管(4)和沉降管(5)相結合的循環流化床結構形式，提升管(4)和沉降管(5)采用非對稱布置從而使較大的床料顆粒堆積在沉降管(5)下面的一側，有利于對大顆粒出料管和下料管
(6)實現有效的料封，這些大顆粒直接被輸送到熱解器(2)，避免了在旋風分離器和中的磨損。
(0007)更進一步的優化方案是所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，熱解器(2)采用流化床熱解器，所述流化床熱解器的物料進料端為水平的螺桿進料器，熱解器(2)的主體可以是鼓泡或湍動流化床反應器或為底板具有坡度的流化床反應器，流化床反應器底板上具有孔，所述流化床熱解器的加熱或保溫方式可為微波加熱、電磁感應加熱、電加熱或施加高效保溫層。
(0008)熱解器(2)的床料中除了包括生物炭和灰分外，進一步床料還包括載熱體、催化劑、載氧體等中的一種或幾種。
(0009)更進一步的優化方案是所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，所述一級旋風分反應器(10)設置在熱解器(2)的內部或外部，當一級旋風反應器
(10)設置在熱解器(2)外部時，一級旋風反應器(10)的輸出端與熱解器(2)連通連接。一級旋風反應器(10)置于流化床熱解器里面時可以提高傳熱效率。
[0010]更進一步的優化方案是所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，固體廢棄物進料系統(I)包括螺桿進料器，固體廢棄物進料系統(I)采用旋轉閥密封、雙閥閉鎖料斗密封、螺桿輸送擠壓密封、氣封等一種或多種密封方式的有機結合實現物料進料系統和反應器的有效隔離和密封。
[0011]本發明是一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，三床相互作用可以實現氧化、部分氧化、氣化和熱解、焦油裂解等過程制備高品質產品氣。本發明使用熱解器、氧化器、旋風反應器實現三床聯用的熱解、氣化和焦油裂解;旋風反應器實現熱床料和熱解氣的劇烈混合以充分裂解重整焦油、脫除污染物。
[0012]固體廢棄物進料系統(I)(尤其螺桿進料器)將固體廢棄物和床料混合物輸送到熱解器(2)，熱解器(2)主體是流化床，流化介質是水蒸氣或其它氣體。熱解固體產物通過機械閥或非機械閥管道(如循環回料管(15))和吹送氣進入氧化器系統(3)。氧化器(3)的沉降管
(5)下端的氧化器下料管(6)可將較大顆粒的床料通過非機械閥和氣封氣送氣吹掃直接輸送到熱解器(2)。氧化器系統(3)底部的進氣系統(18)通入空氣和合成氣、熱解氣或者粉狀燃料(如生物炭或生物質粉狀顆粒)，混合燃燒產生高溫區域使灰分熔融，熔渣冷卻后落下由氧化器系統(3)底部的熔渣排出口(19)排出；從二級旋風反應器(11)出來的熱解氣可去下游或返回到氧化器系統(3)的進氣系統(18)作燃料用。氧化器排料旋風分離器(9)氣固分離后氣體和氧化器二級旋風分離器(8)出來的氣體混合，固體流入殘渣收集罐(16)，殘渣收集罐(16)里面一部分物料通過機械閥或螺桿系統或非機械閥和吹掃氣進入氧化器系統(3)以延長部分物料的停留時間和提高碳轉化率;其它殘渣經過一個旋轉閥排出。
[0013]所述氧化器一級旋風分離器(7)的輸出端通過非機械閥連接一級旋風反應器
(10)，所述氧化器二級旋風分離器(8)的輸出端通過非機械閥連接二級旋風反應器(11)后，再與二級旋風反應器的下料管(17)的輸入端連接，二級旋風反應器的下料管(17)和固體廢棄物進料系統(I)的螺桿進料器直接連通連接或通過閥門連通，下料管(17)里面的熱床料對螺桿進料器里面的物料有預干燥的作用，從而提高了整體熱解氣化效率。。所述氧化器二級旋風分離器(8)的輸出端也可和熱解器(2)直接連接。
[0014]氧化器系統(3)里面有燃燒、部分氧化、氣化等反應發生，可以是燃燒器，其產物是煙氣，也可以是氣化器，產品氣是合成氣；當氧化器系統(3)是氣化器時，氧化器系統(3)的合成氣和熱解器(2)的熱解氣可以返回到氧化器系統(3)入口處的氧化器進氣系統(18)和空氣混合燃燒;熱解器(2)可以是無氧熱解器，產品氣是熱解氣，如通入一些空氣、氧氣或加入一些載氧體到熱解器，其產品氣也可以是合成氣。
[0015]氧化器系統(3)底部通入空氣和燃氣或粉末狀固體燃料，發生燃燒和部分氧化反應產生高溫;高溫氣體在氧化器系統(3)底部徑向中間的位置進入，熔渣由其下面的熔渣排出口(19)排出，空氣和燃料加入系統通過管道和氧化器系統(3)連接。
[0016]本發明采用壓力傳感器和控制閥，通過控制氧化器出口氣體或氧化器入口空氣流量和壓力及空氣燃料比來調整氧化器和熱解器的壓力使之均衡，有效確保兩個反應器之間物料循環系統的穩定操作。
[0017]熱解器(2)的主體為流化床反應器或為底板具有坡度的反應器，流化床反應器底板上具有孔;熱解器的加熱或保溫方式為微波加熱、電磁感應加熱、電加熱或施加保溫層，熱解器的外面設有微波加熱裝置、電磁感應加熱裝置、電加熱裝置或施加保溫層。
[0018]本發明具有積極的效果:(1)本發明是固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，不僅提高了熱解氣化效率，而且減少了焦油和污染物排放，產品氣不含二惡英等污染物，載熱體、催化劑和生物炭等的協同作用以最大程度的減少焦油和污染物排放含量。
[0019](2)熱解器采用鼓泡或湍動流化床結構設計，采用螺桿輸送、重力輸送和流化相結合的顆粒流動模式，增加了熱解系統穩定性和操作的靈活性，提高了對灰分熔融粘結的適應性。熱解器的產品氣是熱解氣，如通入一些空氣、氧氣或加入一些載氧體到熱解器，其產品氣可以是合成氣。
[0020](3)從氧化器系統來的熱床料一處加入到旋風反應器，一處加入到熱解器床層，旋風反應器的一部分熱料加入到進料系統的螺桿進料器，有利于預干燥物料，也利于熱解器床層溫度的均勻分布和提高熱解氣化效率，而且熱床料在旋風反應器內和含有焦油的熱解氣充分混合從而最大程度地減少了熱解氣焦油含量和污染物排放，提高了熱解氣化效率。旋風反應器可置于熱解器里面以提高傳熱效率。
[0021](4)其中氧化器系統可采用直徑一致的單管反應器，也可采用直徑不一致的提升管和沉降管相結合的流化床結構形式，流化床提升管和沉降管采用非對稱布置從而使較大的床料顆粒堆積在沉降管下面的一側，有利于對大顆粒出料管和下料管實現有效的料封，這些大顆粒直接被輸送到熱解器，避免了在旋風分離器中的磨損。
[0022](5)氧化器系統底部的進氣系統通入空氣和合成氣、熱解氣或者粉狀燃料(如回收的生物炭或生物質粉末)，混合燃燒在氧化器底部的徑向中間區域產生高溫使灰分熔融，熔渣冷卻后落下由氧化器底部排出，熔渣具有再利用價值。循環流化床氧化器系統底部通入的空氣分兩路，一路用于燃燒，一路用于熔渣冷卻。氧化器的燃燒段外面可設有蒸汽發生器以利用其熱量產生水蒸氣，同時利于熔渣的冷卻和排出。氧化器里面的有完全氧化(燃燒)、部分氧化、氣化和熱解反應發生，其氣體產物是可以是煙氣，也可以是合成氣。
【附圖說明】
[0023]為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0024]圖1為本發明包含沉降管且一級旋風反應器位于熱解器內部的一體化系統結構示意圖；
[0025]圖2是本發明包含沉降管且一級旋風反應器位于熱解器外部的一體化系統結構示意圖；
[0026]圖3本發明不包含沉降管且一級旋風反應器位于熱解器內部的一體化系統結構示意圖。
[0027]附圖標記:1、固體廢棄物進料系統，2、熱解器，3、氧化器系統，4、提升管，5、沉降管，6、氧化器下料管，7、氧化器一級旋風分離器，8、氧化器二級旋風分離器，9、氧化器排料旋風分離器，10、一級旋風反應器，U、二級旋風反應器，12、氧化器一級旋風分離器下端非機械閥，13、一級旋風反應器下料管，14、氧化器一級旋風分離器下料管，15、循環回料管，16、殘渣收集罐，17、二級旋風反應器下料管，18、氧化器進氣系統，19、熔渣排出口。
【具體實施方式】
[0028]下面結合實施例對本發明做進一步說明，但本發明并不限于以下實施例。
[0029]實施例1
[0030]見圖1所示，本發明是一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，具有固體廢棄物進料系統1、熱解器2、氧化器系統3、氧化器旋風分離器和旋風反應器，其中固體廢棄物進料系統I與熱解器2連通連接;熱解器2的底部輸出口通過機械閥或螺桿輸送系統或非機械閥管道(如循環回料管15)與氧化器系統3連接;氧化器系統3的輸出端與氧化器旋風分離器的輸入端連接，氧化器旋風分離器的輸出端通過非機械閥與旋風反應器的輸入端連接，旋風反應器10與熱解器2連通連接。
[0031]氧化器系統3是循環流化床燃燒器，產品氣是煙氣；熱解器2是采用鼓泡或湍動流化床反應器的結構設計，產品氣是熱解氣;旋風反應器出來的產品氣是合成氣。氧化器系統3底通入空氣和燃氣或粉末狀固體燃料，發生燃燒和部分氧化反應產生高溫;高溫氣體在氧化器系統3底部徑中間的位置進入，熔渣由其下面的熔渣排出口 19排出，空氣和燃料加入系統通過管道和循環流化床氧化器系統3連接。
[0032]其中氧化器旋風分離器包括一級旋風分離器7、二級旋風分離器8和氧化器排料旋風分離器9，所述旋風反應器包括一級旋風反應器10和二級旋風反應器11，所述氧化器一級旋風分離器7的輸出端通過非機械閥連接一級旋風反應器10，所述氧化器二級旋風分離器8的輸出端通過非機械閥連接二級旋風反應器11后，再與二級旋風反應器的下料管17的輸入端連接，下料管17和固體廢棄物進料系統I的螺桿進料器直接連通連接或通過閥門連通，氧化器一級旋風分離器7的下料管14與氧化器下料管6連通連接，下料管14和6匯合后和熱解器連通連接。氧化器一級旋風分離器7出來的氣體進入二級旋風分離器8，氧化器排料旋風分離器9氣固分離后，氣體和氧化器二級旋風分離器8出來的氣體混合，固體進入殘渣收集罐16，殘渣收集罐16里面一部分物料通過機械閥或螺桿系統或非機械閥和吹掃氣進入循環流化床氧化器系統3以延長部分物料的停留時間和提高碳轉化率;其它物料經過一個旋轉閥排出。所述氧化器二級旋風分離器8的輸出端也可和流化床熱解器2直接連接。
[0033]氧化器系統3包括提升管4、沉降管5、位于其底部的進氣系統18、熔渣排出口19和設置在循環流化床氧化器系統3管壁外的蒸汽發生器。提升管4和沉降管5直徑不同，并且徑向為非對稱布置，提升管4偏向設置在沉降管5的一側，沉降管5的下料管6通過非機械閥與流化床熱解器2的輸入口連接，較大的床料顆粒通過下料管6進入流化床熱解器2。
[0034]其工作過程為:氧化器系統3的進氣系統18通入的空氣和下游循環來的熱解氣(或粉末狀固體燃料)與流化床熱解器2傳送過來的殘碳發生完全氧化反應(燃燒)，燃燒產生的高溫使灰分融化形成熔渣由底部排出；氧化產生的氣體主要是高溫的C02、H20和N2。此煙氣可用于產生蒸汽，部分蒸汽返回熱解器2和循環流化床氧化器系統3作為流化介質。
[0035]氧化器系統3采用提升管4和沉降管5相結合的流化床結構形式，提升管4和沉降管5采用非對稱布置從而使較大的床料顆粒堆積在沉降管5下面的一側，有利于對大顆粒出料管和氧化器下料管6實現有效的料封，這些大顆粒通過非機械閥和吹送氣直接被輸送到流化床熱解器2中，避免了在氧化器一級旋風分離器7和二級旋風分離器8中的磨損。循環流化床氧化器系統3來的熱床料經過氧化器一級旋風分離器7和氧化器二級旋風分離器8的氣固分離后進入一級旋風反應器10和二級旋風反應器11內，熱床料和含有焦油的熱解氣充分混合從而最大程度的減少了熱解氣焦油含量和污染物排放，也提高了系統熱解氣化效率。從一級旋風反應器10和二級旋風反應器11分離出來的熱床料分別進入流化床熱解器2和固體廢棄物進料系統I的螺桿進料器，二級旋風反應器11分離出來的熱床料進入螺桿進料器，對螺桿進料器里面的物料起到預干燥的作用，從而提高了整體的熱解氣化效率。一級旋風反應器10置于流化床熱解器2里面以提高傳熱效率，一級旋風反應器10分離出的固體床料經過下料管13和一個料封機構進入流化床熱解器2里面;一級旋風反應器10氣固分離后的熱解氣進入二級旋風反應器11，二級旋風反應器11氣固分離后的熱解氣進入下游的氣體冷卻和凈化系統。
[0036]固體廢棄物由進料系統進入流化床熱解器2，進料系統采用螺桿輸送擠壓、星型閥或閉鎖料斗、氣封結合的密封方式。鼓泡或湍動流化床熱解器2采用螺桿輸送、重力作用和流化(底板有孔)相結合的顆粒流動模式，增加了熱解系統穩定性和操作的靈活性，提高了對灰分熔融粘結的適應性。通過熱解反應器結構設計的改善和床料循環系統的改進，床料中的生物炭、灰分和催化劑可以將大部分焦油裂解，從而大幅度降低熱解氣中焦油含量。流化床熱解器2產生的生物炭和其它床料溢流至循環流化床氧化器系統3。其中流化床熱解器2用微波加熱、電磁感應加熱、電加熱或設置高效保溫層的方式提高或維持熱解溫度，從而改善熱解產品分布和組成。
[0037]除了生物炭和灰分外，進一步床料還包括載熱體、催化劑和載氧體等，這些床料協同作用可以以最大程度的減少焦油含量和污染物排放。通過熱解和氧化反應器進料系統的改進、氧化器和熱解器結構的優化設計、不同床料混合使用、床料循環流動和氣固混合水平的提尚，本系統可生廣尚品質廣品氣，極大地提尚了整體熱解氣化效率、提尚了廣品氣熱值、減少了產品氣焦油含量和污染物排放，從而有效地制備高品質的清潔產品氣。采用市政污泥或農林廢棄物等為原料，產品氣低位熱值>10MJ/kg。
[0038]實施例2
[0039]見圖1所示，與實施I的區別之處在于所述循環流化床氧化器系統3采用空氣供應不足、燃燒不充分的模式，即部分氧化的運行模式，氣化器的產品氣是合成氣，其依次包括提升管4、沉降管5和位于其底部的進氣系統18。
[0040]實施例3
[0041]見圖1所示，與實施I的區別之處在于所述流化床熱解器2的床料中加入了廉價的工業廢物鐵銹(Fe203)、電廠脫硫石膏(CaSO4)等載氧體，載氧體所含晶格氧的釋放促進了熱解器的部分氧化，從而提高了熱解器的溫度，流化床熱解器2操作在氣化器的運行模式，其產品氣是合成氣。循環流化床氧化器系統3操作在完全燃燒模式。
[0042]實施例4
[0043]見圖2所示，與實施I的區別之處在于所述旋風反應器10置于流化床熱解器2的外面，旋風反應器10分離出來的固體床料通過非機械閥和吹送氣返回到流化床熱解器2。
[0044]實施例5
[0045]見圖3所示，與實施I的區別之處在于所述循環流化床氧化器系統3采用相同直徑的單管反應器，其依次包括提升管4、位于其底部的進氣系統18、熔渣排出口 19和設置在循環流化床氧化器系統3管壁外的蒸汽發生器(沒有圖示)。流化床熱解器2采用底板有傾角坡度的分布板。
[0046]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，其特征在于，包括固體廢棄物進料系統(I)、熱解器(2)、氧化器系統(3)、氧化器旋風分離器和旋風反應器;氧化器旋風分離器包括氧化器一級旋風分離器(7)和氧化器二級旋風分離器(8)，旋風反應器包括一級旋風分反應器(10)和二級旋風分反應器(11);熱解器(2)的輸出口通過非機械閥管道或機械閥或螺桿系統與氧化器系統(3)連接;氧化器系統(3)上部的氣體輸出端一部分與氧化器一級旋風分離器(7)的輸入端連接，氧化器一級旋風分離器(7)底部輸出端的一部分與一級旋風分反應器(10)的輸入端連接，一級旋風分反應器(10)的下部輸出端與熱解器(2)連通連接，同時，一級旋風反應器(10)的氣體進口與熱解器(2)連通;氧化器系統(3)上部的氣體輸出端的另一部分與氧化器排料旋風分離器(9)的輸入端連接，氧化器排料旋風分離器(9)下部的固體輸出端與殘渣收集罐(16)連接，殘渣收集罐(16)的底部安裝有排渣閥，殘渣收集罐(16)設有回料管和機械閥或非機械閥與氧化器系統(3)連接;氧化器系統(3)設有氧化器下料管(6)與熱解器(2)連接;氧化器一級旋風分離器(7)底部輸出端的另一部分通過氧化器一級旋風分離器(7)的下料管(14)與氧化器下料管(6)連通連接，氧化器一級旋風分離器(7)的下料管(14)和氧化器下料管(6)匯合后和熱解器(2)連通連接；；氧化器一級旋風分離器(7)頂部輸出端與氧化器二級旋風分離器(8)的輸入端連接，氧化器二級旋風分離器(8)下部輸出端與二級旋風分反應器(11)的輸入端連接，二級旋風分反應器(11)下部的輸出端與固體廢棄物進料系統(I)連接;一級旋風分反應器(10)的上部輸出端與二級旋風分反應器(11)連接;熱解器的加熱或保溫方式為微波加熱、電磁感應加熱、電加熱或施加保溫層。2.按照權利要求1所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，其特征在于，氧化器系統(3)采用循環流化床的結構型式，包括提升管(4)、位于提升管底部的進氣系統(18)、熔渣排出口(19)，還包括沉降管(5)，沉降管(5)直徑大于提升管(4)直徑，且沉降管(5)套住提升管上部出口，沉降管(5)和提升管(4)不同軸非對稱即中心軸平行且有間距，沉降管(5)下端設有顆粒輸出口通過氧化器下料管(6)與熱解器(2)連通連接。3.按照權利要求1所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，其特征在于，所述循環流化床氧化器系統(3)包括提升管(4)、位于提升管底部的進氣系統(18)、熔渣排出口(19)，在提升管(4)上設有顆粒輸出口，顆粒輸出口和氧化器下料管(6)連通，氧化器下料管(6)和熱解器(2)連通。4.按照權利要求1所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，其特征在于，所述一級旋風分反應器(10)設置在熱解器(2)的內部或外部，當一級旋風反應器設置在熱解器外部時，一級旋風反應器(10)的輸出端與熱解器(2)連通連接。5.按照權利要求1所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，其特征在于，熱解器(2)的主體為流化床，是鼓泡或湍動流化床反應器或為底板具有坡度的流化床反應器，流化床反應器底板上具有孔。6.按照權利要求1所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，其特征在于，固體廢棄物進料系統(I)采用旋轉閥密封、雙閥閉鎖料斗密封、螺桿輸送擠壓密封、氣封中的一種或多種密封方式的有機結合實現物料進料系統和反應器的有效隔離與密封。7.按照權利要求1所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，其特征在于，氧化器一級旋風分離器(7)的輸出端通過非機械閥(12)連接一級旋風反應器(10)，所述氧化器二級旋風分離器(8)的輸出端通過非機械閥連接二級旋風反應器(11)后，再與二級旋風反應器的下料管(17)的輸入端連接，二級旋風反應器的下料管(17)和固體廢棄物進料系統(I)直接連通或通過閥門連通，氧化器一級旋風分離器(7)的下料管(14)與氧化器下料管(6)連通連接，氧化器一級旋風分離器(7)的下料管(14)和氧化器下料管(6)匯合后和熱解器(2)連通連接;所述氧化器排料旋風分離器(9)輸出端和殘渣收集罐(16)輸入端連通連接，殘渣收集罐(16)通過回料管和機械閥或非機械閥和氧化器系統(3)連通連接，殘渣收集罐(16)通過一個排渣閥排出固體殘渣。8.按照權利要求1所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，其特征在于，所述氧化器二級旋風分離器(8)的輸出端替換為和熱解器(2)直接連接或通過機械閥/非機械閥連接。9.按照權利要求1所述的一種固體廢棄物三床聯用熱解氣化和焦油裂解一體化系統，其特征在于，熱解器(2)的床料中除了包括生物炭和灰分外，還包括載熱體、催化劑、載氧體中的一種或幾種。10.一種對熱解器進行加熱的應用，其特征在于，熱解器的主體為流化床反應器或為底板具有坡度的反應器，流化床反應器底板上具有孔，熱解器的加熱或保溫方式為微波加熱、電磁感應加熱、電加熱或施加保溫層;在熱解器的外面附加微波設備、電磁感應加熱裝置、電加熱裝置或保溫層。
【文檔編號】C10B53/02GK105885950SQ201610341931
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】代建軍, 李晶
【申請人】北京化工大學