有機垃圾熱解系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了有機垃圾熱解系統。該有機垃圾熱解系統包括：熱解反應器、螺旋出料器、混合裝置、制粉機和氣化熔融爐。該有機熱解反應系統，利用該熱解反應器對有機垃圾進行熱解，熱解反應器中具有攪拌組件，使物料在反應器內分布均勻，更充分的熱解，且能夠使熱解產生的油氣更快的釋放出，可有效抑制油氣的二次裂解，提高熱解焦油產率。同時，熱解產生的半焦與煤和石灰石混合進行氣化熔融處理，得到高經濟價值的氣化氣。
【專利說明】
有機垃圾熱解系統
技術領域
[0001] 本實用新型涉及有機垃圾熱解系統。
【背景技術】
[0002] 隨著我國現代化進程的加速，城市生活垃圾已經成為制約綠色城市快速發展的一 個重要因素。目前，世界各國城市垃圾處理方式主要包括衛生填埋、焚燒、堆肥、熱解以及垃 圾綜合處理等。而我國相關的垃圾分類、垃圾綜合利用技術滯后，目前垃圾的主要處理方式 為衛生填埋為主，焚燒、堆肥等方式為輔。并且，隨著科技進步和環保意識的增強，"焚燒法" 和"填埋法"給環境帶來的破壞作用及威脅人類的身體健康已越來越被人們認識到。一種新 型的技術以替代"焚燒法"和"填埋法"，以減少溫室氣體排放和消除二噁英污染問題，正被 迫切需要
[0003] 垃圾熱解處理技術是指將垃圾在的無氧或缺氧的狀態下加熱，使之分解。在熱解 過程中，其中間產物趨向于兩極化變化:一種是從大分子裂解為小分子的裂解過程、另一種 是小分子聚合為大分子的縮聚過程。隨著熱解溫度的升高，垃圾熱解主要經歷干燥(室溫~ 200°C)、干餾(~500°C)和氣體生成（~1200°C)三個階段。在低溫干燥階段，垃圾中所含的 外水和毛細結構吸附的水分首先被加熱蒸發，其次物質中的結構水受熱分解。隨著水分的 蒸發和熱解干餾溫度的升高，垃圾熱解進入干餾階段。干餾階段只要發生內部水和C0 2的析 出、脫氧、脫硫等反應。隨著溫度的繼續升高，干餾階段產生的小分子物質發生二次裂解，垃 圾熱解進入氣體生成階段，生成二次裂解產物。二次反應主要有裂解、脫氫、縮聚、氫化反 應、橋鍵反應、水碳反應等。二次裂解反應主要產物包括:H 2、CH4、C0等。
[0004] 由于我國垃圾分類措施不完善，致使垃圾本身成分異常復雜，常含有廚余物、塑 料、廢舊電池、電路板等等。同時發現垃圾熱解產生的焦油成分亦異常復雜，成分分析發現 焦油中含有上百種中物質，包括各種有機酸、酚類、酮類、醛類、PAHs等，其中氯元素和重金 屬元素普遍偏高，含水量大約20 %，熱值約13~18MJ/Kg，同時因硫化物含量高而導致惡臭， 綜合利用難度大。諸多因素致使我國垃圾熱解很難取得重大突破。
[0005] 由此，現有的垃圾熱解設備有待改進。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的 一個目的在于提出一種有機垃圾熱解反應系統，其中，熱解反應器中具有攪拌組件，使物料 在反應器內分布均勻，更充分的熱解，且能夠使熱解產生的油氣更快的釋放出，可有效抑制 油氣的二次裂解，提高熱解焦油產率。并且，該熱解反應器利用蓄熱式輻射管作為加熱源， 沒有熱載體。而熱解產生的半焦與煤和石灰石混合進行氣體熔融處理，得到高經濟價值的 氣化氣，實現了廢物的充分利用。
[0007] 根據本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種有機垃圾熱解系統。根據本 實用新型的實施例，該系統包括:熱解反應器，所述熱解反應器包括:有機垃圾入口、煙氣出 口和半焦出口；所述有機垃圾入口位于所述熱解反應器的頂部;所述半焦出口位于所述熱 解反應器的底部;蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述熱解反應器的內部沿著所述熱 解反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；油 氣導出管道，所述油氣導出管道的管壁上設置有通孔;攪拌組件，所述攪拌組件包括:可旋 轉的攪拌軸，所述攪拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應器的內部;多個攪拌桿，所述 攪拌桿沿所述攪拌軸的長度分別連接在所述攪拌軸上，所述攪拌桿位于所述蓄熱式輻射管 的層間；集氣管，所述集氣管包括集氣總管以及與所述集氣總管相連通的集氣支管，其中， 所述集氣總管豎直地設置在所述熱解反應器外部，所述集氣支管延伸穿過所述熱解反應器 的側壁伸入到所述熱解反應器內且與所述油氣導出管道相連通;螺旋出料器，所述螺旋出 料器具有出料器入口和出料器出口，所述出料器入口與所述熱解反應器的半焦出口相連； 混合裝置，所述混合裝置具有半焦入口、煤入口、石灰石入口和混合物料出口，所述半焦入 口與所述螺旋出料器的所述出料器出口相連;制粉機，所述制粉機具有混合物料入口和破 碎物料出口，其中，混合物料入口與所述混合裝置的混合物料出口相連；以及氣化熔融爐， 所述氣化熔融爐具有氣化熔融物料入口、氣化介質入口、氣化氣出口和氧化劑入口，所述氣 化熔融物料入口與所述制粉機的破碎物料出口相連。
[0008] 根據本實用新型實施例的有機垃圾熱解系統，利用該熱解反應器對有機垃圾進行 熱解，熱解反應器中具有攪拌組件，使物料在反應器內分布均勻，更充分的熱解，且能夠使 熱解產生的油氣更快的釋放出，可有效抑制油氣的二次裂解，提高熱解焦油產率。并且，該 熱解反應器利用蓄熱式輻射管作為加熱源，沒有熱載體。同時，熱解產生的半焦與煤和石灰 石混合進行氣化熔融處理，得到高經濟價值的氣化氣，其中，煤粉和半焦換熱，煤自身的水 分析出干燥，而石灰石則可以在氣化時固硫，降低氣化氣中的硫含量，在原料中加入石灰石 比高溫氣體脫硫的成本低，同時在氣化時加入石灰石可以降低灰熔點，降低氣化溫度，提高 氣化系統的能量效率。
[0009] 另外，根據本實用新型上述實施例的有機垃圾熱解系統，還可以具有如下附加的 技術特征：
[0010] 任選地，所述攪拌桿垂直于所述攪拌軸，并且沿所述攪拌軸的長度間隔分布。
[0011] 任選地，所述攪拌桿在所述攪拌軸的同一橫截面上的相鄰投影呈一定角度。
[0012] 任選地，所述攪拌桿介于所述蓄熱式輻射管的層間。
[0013] 任選地，所述角度為0~90度，不含端值。
[0014] 任選地，所述角度為30~90度，不含90度。
[0015] 任選地，所述集氣支管為多個，并且沿所述集氣總管的長度方向彼此平行布置。
[0016] 任選地，所述集氣支管垂直于所述集氣總管。
[0017] 任選地，所述油氣導出管道沿所述熱解反應器的高度方向多層布置，每層具有多 根在水平方向上彼此平行的油氣導出管道。
[0018] 任選地，所述油氣導出管道與所述蓄熱式輻射管平行布置，且所述蓄熱式輻射管 各自的左右兩側對稱設置有兩根油氣導出管道。
[0019] 任選地，所述油氣導出管道與鄰近的所述蓄熱式輻射管的管壁之間距離為所述油 氣導出管道管徑d的1/2-3倍。
[0020] 任選地，所述油氣導出管道的管壁上設置有多個通孔。根據本實用新型的優選實 施例，所述通孔在所述油氣導出管道的長度方向上均勻分布。
[0021 ]任選地，同一層所述油氣導出管道連通至同一根所述集氣支管。
[0022] 任選地，該系統進一步包括:破碎機，所述破碎機具有破碎機煤入口、破碎機石灰 石入口、破碎煤和石灰石出口，所述破碎煤和石灰石出口與所述混合裝置相連。
[0023] 本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0024] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將 變得明顯和容易理解，其中：
[0025] 圖1顯示了根據本實用新型一個實施例的有機熱解反應系統的結構示意圖；
[0026] 圖2顯示了根據本實用新型一個實施例的熱解反應器的結構示意圖；
[0027] 圖3顯示了根據本實用新型一個實施例的局部熱解反應器的結構示意圖；
[0028] 圖4顯示了根據本實用新型一個實施例的有機熱解反應系統的結構示意圖；
[0029]圖5顯示了根據本實用新型一個實施例的利用有機垃圾熱解系統處理有機垃圾的 方法的流程示意圖；
[0030] 圖6顯示了根據本實用新型一個實施例的利用有機垃圾熱解系統處理有機垃圾的 方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的 限制。
[0032] 在本實用新型的描述中，術語"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、 "豎直"、"水平"、"頂"、"底"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系， 僅是為了便于描述本實用新型而不是要求本實用新型必須以特定的方位構造和操作，因此 不能理解為對本實用新型的限制。
[0033]有機垃圾熱解系統
[0034] 根據本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種有機垃圾熱解系統。參考圖 1，根據本實用新型的實施例，對該有機垃圾熱解系統進行解釋，其中，圖中箭頭的方向代表 物料流動的方向，該系統包括:熱解反應器100、螺旋出料器600、混合裝置200、制粉機300和 氣化熔融爐400。
[0035] 根據本實用新型的實施例，熱解反應器在本文中也簡稱為"反應器"，參考圖2,根 據本實用新型的實施例，對該反應器的結構進行解釋說明，該反應器包括：
[0036] 有機垃圾入口 111、煙氣出口 114和半焦出口 113，其中，有機垃圾入口 111位于熱解 反應器100的頂部，半焦出口 113位于熱解反應器100的底部。在本實用新型的一些實施例 中，可以這樣理解，該熱解反應器具有殼體110,該殼體內限定熱解反應空間，有機垃圾入口 111、煙氣出口 114和半焦出口 113設置在殼體上，其中，有機垃圾入口 111位于殼體110的頂 部，半焦出口 113位于殼體110的底部。由此，有機垃圾入口位于熱解反應器的頂部，便于垃 圾從熱解反應空間的一端進入，另一端排出，充分進行熱解，而半焦出口位于殼體的底部， 便于半焦排出。根據本實用新型的實施例，該熱解反應器100還可以具有助燃氣入口 115和 燃料氣入口 116，為熱解處理提供燃料。
[0037]蓄熱式輻射管120,在本文中也簡稱為"輻射管"，該蓄熱式輻射管120在所述熱解 反應器內部沿所述熱解反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行 的蓄熱式輻射管120。由此，采用輻射管具有蓄熱體，將進燃燒室的燃料和空氣預熱，降低了 排煙溫度，熱效率高，并且，采用間壁換熱工藝，對垃圾的組分變動不敏感，使該熱解反應器 適于多種垃圾的熱解。
[0038] 攪拌組件130,該攪拌組件包括:可旋轉的攪拌軸132和多個攪拌桿131，其中，攪拌 軸132由半焦出口 113伸入到熱解反應器的內部;攪拌桿131沿攪拌軸132的長度分別連接在 攪拌軸132上，攪拌桿131位于蓄熱式輻射管120的層間。由此，物料經有機垃圾入口進入熱 解反應器內后，攪拌桿在來回轉動的過程中，使得堆積物料得以松動，增大了堆積物料間的 空隙率，降低了熱解油氣透過物料層的壓降，使得產生的熱解油氣能快速穿過物料層排出。
[0039] 油氣導出管道140,該油氣導出管道140的管壁上設置有通孔。由此，便于油氣導 出。
[0040] 集氣管150,該集氣管包括集氣總管152以及與集氣總管152相連通的集氣支管 151，其中，集氣總管152豎直地設置在熱解反應器外部，也可以理解為豎直地設置在殼體 110外部，集氣支管151延伸穿過熱解反應器的側壁，即殼體110的側壁，伸入到熱解反應器 的熱解反應空間內，也可以理解為殼體110內，且與油氣導出管道140相連通。由此，利用集 氣管將熱解油氣快速導出，可有效抑制油氣的二次反應，提高焦油產率。
[0041] 根據本實用新型的具體實施例，每層輻射管120包括多個平行并且均勻分布的輻 射管120且每個輻射管120與相鄰上下兩層輻射管120中的每一個輻射管120平行并且沿反 應器本體高度方向錯開分布。由此，可以顯著提高物料的熱解效率，進而提高熱解油產率。
[0042] 根據本實用新型的實施例，蓄熱式輻射管120是由蓄熱式蜂窩體和輻射管構成的。 由此，利用蓄熱式蜂窩體將進燃燒室的燃料和空氣預熱，降低了排煙溫度，熱效率高。
[0043] 根據本實用新型的具體實施例，油氣導出管道140沿熱解反應器的高度方向多層 布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導出管道140,油氣導出管道140的表面 上設置有通孔;油氣導出管道140與集氣管150連通，集氣管150與油氣出口相連通。由此，通 過在輻射管下端布置油氣導出管道減少焦油在爐膛內的停留時間，避免焦油的二次裂解， 提高焦油產率。根據本實用新型的具體實施例，油氣導出管道140與輻射管120平行布置，且 輻射管120的左右兩側對稱設置有兩根油氣導出管道140。由此，通過在輻射管的兩側布置 油氣導出管道減少了焦油在爐膛內的停留時間，避免焦油的二次裂解，提高焦油產率。
[0044] 根據本實用新型的實施例，油氣導出管道140左右對稱設置在每個蓄熱式輻射管 120的下方。由此，便于油氣導出，減少了焦油在爐膛內的停留時間，避免焦油的二次裂解， 提尚焦油廣率。
[0045] 根據本實用新型的實施例，油氣導出管道140與油氣出口 112的連接方式不受特別 的限制，根據本實用新型的具體實施例，同一層的油氣導出管道140連接至同一個油氣出口 112。根據本實用新型的一些具體實施例，相鄰兩層或更多層的油氣導出管道140連接至同 一個油氣出口 112。由此，可以將油氣匯集，簡化工藝并提高焦油產率，同時可以便于油氣導 出。
[0046] 根據本實用新型的具體實施例，油氣導出管道140與鄰近的輻射管120的管壁之間 距離為油氣導出管道120管徑d的1/2-3倍。由此，可以將立刻導出產生的焦油，避免焦油裂 解，提尚焦油廣率。
[0047] 根據本實用新型的實施例，集氣管150包括:集氣支管151和集氣總管152,其中，集 氣總管152通過多個集氣支管151與多層油氣導出管道140相連。由此，熱解產生的熱解油氣 經集氣管和集氣總管導出，可有效抑制油氣的二次反應，提高焦油產率。
[0048] 根據本實用新型的具體實施例，攪拌組件130包括攪拌軸132和連接在攪拌軸132 上的多個攪拌桿131，攪拌軸132帶動攪拌桿131旋轉。根據本實用新型的具體實施例，攪拌 軸132可以在電機的驅動下旋轉。根據本實用新型的具體實施例，攪拌軸132可旋轉地從半 焦出口 112伸入到熱解反應器100的反應空間內。由此，通過在熱解反應器內設置攪拌組件， 攪拌桿在來回轉動的過程中，使得堆積物料得以松動，增大了堆積物料間的空隙率，降低了 熱解油氣透過物料層的壓降，使得產生的熱解油氣能快速穿過物料層排出。
[0049] 根據本實用新型的一個具體實施例，多個攪拌桿131垂直于攪拌軸132,并且沿攪 拌軸132的長度間隔分布。由此，可以使得攪拌桿有效地松動反應器內部物料，從而可以顯 著提高熱解油氣的導出率。
[0050] 根據本實用新型的再一個具體實施例，在攪拌軸132的軸截面上，多個攪拌桿131 的投影在攪拌軸132的長度間隔開分布。由此，可以使得攪拌桿有效地松動反應器內部物 料，從而進一步提尚熱解油氣的導出率。
[0051] 根據本實用新型的又一個具體實施例，如圖3所示，攪拌桿131在攪拌軸132的同一 橫截面上的投影呈一定角度，該角度為0~90度(不含端值），優選30~90度(不含90度）。由 此，可以使得攪拌桿有效地松動反應器內部物料，從而進一步提高熱解油氣的導出率。根據 本實用新型的又一個具體實施例，在攪拌軸132的軸截面上，多個攪拌桿131的投影在攪拌 軸132的周向上均勻地間隔開分布。根據本實用新型的具體示例，在攪拌軸132的軸截面上， 多個攪拌桿131的投影中，相鄰的兩個攪拌桿131之間的夾角0可以為0~90度(不含端值）， 優選30~90度(不含90度）。由此，可以使得攪拌桿有效地松動反應器內部物料，從而進一步 提高熱解油氣的導出率。
[0052]根據本實用新型的一些具體實施例，攪拌軸132的長度可為l-18m，可拆卸攪拌桿 131垂直間距可以為0.4-lm，攪拌桿131的層數可以為11-26層。
[0053]根據本實用新型的一些實施例，攪拌桿131介于蓄熱式輻射管120的層間。由此，可 以有效地松動反應器內部物料，從而進一步提高熱解油氣的導出率，同時避免在蓄熱式輻 射管上結焦，保證設備正常運行。
[0054]根據本實用新型的一些實施例，該系統包括螺旋出料器600,該螺旋出料器600具 有出料器入口和出料器出口，其中，出料器入口與熱解反應器100的半焦出口 113相連。由 此，利用螺旋出料器將熱解產生的半焦排出。
[0055]參考圖1，根據本實用新型的實施例，該系統還包括:混合裝置200、制粉機300和氣 化熔融爐400,該混合裝置200具有半焦入口 201、煤和石灰石入口 203和混合物料出口 202， 其中，半焦入口 201與螺旋出料器600的出料器出口相連，螺旋出料器600將半焦輸送至混合 裝置200,在混合裝置200內與煤粉和石灰石混合，得到混合物料，在混合過程中，煤粉和半 焦換熱，煤自身的水分析出干燥。而石灰石則可以在氣化時固硫，降低氣化氣中的硫含量， 在原料中加入石灰石比高溫氣體脫硫的成本低，同時在氣化時加入石灰石可以降低灰熔 點，降低氣化溫度，提高氣化系統的能量效率。制粉機300具有混合物料入口 301和破碎物料 出口 302，其中，混合物料入口 301與混合裝置200的混合物料出口 202相連，用于對混合物料 進行破碎處理，得到物料粉末，混合物料的粒徑減小，便于后續的氣化熔融處理，降低氣化 熔融處理的溫度和時間；氣化熔融爐400具有氣化熔融物料入口 403、氣化介質入口 401、氧 化劑入口402、氣化氣出口404，其中，氣化熔融物料入口403與制粉機300的破碎物料出口 302相連，利用垃圾滲濾濃縮液和部分空氣作為氣化介質，以上述混合物料為原料，進行氣 化熔融反應，生產氣化氣和熔融灰渣。由此，實現廢物的充分利用。
[0056]參考圖4根據本實用新型的實施例，該系統進一步包括:破碎機500，該破碎機500 具有破碎機煤入口 501、破碎機石灰石入口 502以及破碎煤和石灰石出口 503，其中，破碎煤 和石灰石出口 503與混合裝置200的煤和石灰石入口 203相連。用于將大塊的煤和石灰石進 行破碎處理，得到煤和石灰石顆粒，破碎后的顆粒平均直徑為8-12mm，便于后續的制粉處 理。
[0057]根據本實用新型的具體實施例，該系統進一步包括:料斗800和螺旋進料器900。料 斗800具有進料口和出料口，料斗800用于存放有機垃圾;螺旋進料器900具有進料器入口和 進料器出口，其中，進料器入口與出料口相連，進料器入口與熱解反應器100的熱解垃圾入 口 111相連，螺旋進料器900用于將料斗中的垃圾輸送至熱解反應器。
[0058]根據本實用新型實施例的有機垃圾熱解系統，利用該熱解反應器對有機垃圾進行 熱解，熱解反應器中具有攪拌組件，使物料在反應器內分布均勻，更充分的熱解，且能夠使 熱解產生的油氣更快的釋放出，可有效抑制油氣的二次裂解，提高熱解焦油產率。并且，該 熱解反應器利用蓄熱式輻射管作為加熱源，沒有熱載體。同時，熱解產生的半焦與煤和石灰 石混合，利用氣體熔融爐進行氣化熔融處理，得到高經濟價值的氣化氣，其中，煤粉和半焦 換熱，煤自身的水分析出干燥，而石灰石則可以在氣化時固硫，降低氣化氣中的硫含量，在 原料中加入石灰石比高溫氣體脫硫的成本低，同時在氣化時加入石灰石可以降低灰熔點， 降低氣化溫度，提高氣化系統的能量效率。
[0059]為了便于理解前述的有機垃圾熱解系統，在此，本實用新型提供了一種利用前述 的有機垃圾熱解系統處理有機垃圾的方法。參考圖5,根據本實用新型的實施例，該方法包 括：
[0060] S100熱解處理
[0061] 根據本實用新型的實施例，將有機垃圾供給至熱解反應器中進行熱解處理，得到 熱解油氣和半焦，其中，熱解氣的一部分被輸送至熱解反應器中的蓄熱式輻射管作為燃料， 以為所述熱解提供熱量。利用前述的熱解反應器對有機垃圾進行熱解，由于熱解反應器中 具有攪拌組件，物料在反應器內分布更均勻，熱解更充分，熱解產生的油氣更快的釋放出， 可有效抑制油氣的二次裂解，提高熱解焦油產率。并且，該熱解反應器利用蓄熱式輻射管作 為加熱源，沒有熱載體，操作簡單。
[0062] S200混合干燥
[0063] 根據本實用新型的實施例，利用螺旋出料器將所述半焦供給至混合裝置，并與煤 粉和石灰石進行混合干燥，以便得到干燥的混合物料，同時有效利用半焦熱量。由此，在混 合裝置內與煤粉和石灰石混合，得到混合物料，在混合過程中，煤粉和半焦換熱，煤自身的 水分析出干燥，混合物料降溫。而石灰石則可以在氣化時固硫，降低氣化氣中的硫含量，在 原料中加入石灰石比高溫氣體脫硫的成本低，同時在氣化時加入石灰石可以降低灰熔點， 降低氣化溫度，提高氣化系統的能量效率。
[0064] 根據本實用新型的實施例，半焦和煤粉總質量與石灰石的質量比可以根據半焦和 煤粉的硫含量以及灰熔點進行調整。根據本實用新型的一些實施例，半焦和煤粉總質量與 石灰石的質量比為(5-200) :1。根據本實用新型的實施例，添加石灰石使得灰渣熔點低，對 氣化爐的使用壽命和能量效率都是有益的，同時，氣化氣中硫含量低，氣化氣的品質更佳。
[0065] 根據本實用新型的實施例，煤粉的粒徑為8_12mm。根據本實用新型的優選實施例， 煤粉的粒徑為1 〇mm。
[0066] 根據本實用新型的實施例，石灰石的粒徑為8_12mm。根據本實用新型的優選實施 例，石灰石的粒徑為1 〇mm。
[0067] 根據本實用新型的實施例，干燥的混合物料的溫度不高于150°C，且熱值不小于 15GJ/Kg。由此，干燥的混合物料溫度不高于150攝氏度，可以有效地防止物料著火，保證生 產的安全性，而熱值不低于15GJ/Kg，有利于為后續氣化熔融提供足夠的能量。
[0068] S300粉碎處理
[0069]根據本實用新型的實施例，將所述干燥的混合物料供給至制粉機進行粉碎處理， 以便得到物料粉末，所述物料粉末的粒徑為200~500wii。由此，對混合物料進行破碎處理， 物料的粒徑減小，便于后續的氣化熔融處理，降低氣化熔融處理的溫度和時間。
[0070] S400氣化熔融處理
[0071] 根據本實用新型的實施例，將物料粉末供給至氣化熔融爐進行氣化熔融處理，得 到氣化氣和熔融灰渣。
[0072]根據本實用新型的實施例，所述氣化熔融處理的溫度為1100~1500攝氏度。由此， 氣體熔融處理的溫度低，節能能源。
[0073] 根據本實用新型實施例的處理有機垃圾的方法，利用前述的熱解反應器對有機垃 圾進行熱解，由于熱解反應器中具有攪拌組件，物料在反應器內分布更均勻，熱解更充分， 熱解產生的油氣更快的釋放出，可有效抑制油氣的二次裂解，提高熱解焦油產率。并且，該 熱解反應器利用蓄熱式輻射管作為加熱源，沒有熱載體，操作簡單。同時，熱解產生的半焦 與煤和石灰石混合進行氣化熔融處理，得到高經濟價值的氣化氣，其中，煤粉和半焦換熱， 煤自身的水分析出干燥，而石灰石則可以在氣化時固硫，降低氣化氣中的硫含量，在原料中 加入石灰石比高溫氣體脫硫的成本低，同時在氣化時加入石灰石可以降低灰熔點，降低氣 化溫度，提高氣化系統的能量效率。
[0074] 參考圖6,根據本實用新型的實施例，該方法進一步包括：
[0075] S500破碎處理
[0076] 根據本實用新型的實施例，在所述混合干燥前，利用破碎機將所述煤粉和所述石 灰石進行破碎處理，以便得到破碎后的煤粉和破碎后的石灰石。根據本實用新型的一些實 施例，破碎后的煤粉和破碎后的石灰石的平均直徑為8-12_，便于后續的制粉處理。
[0077] 下面參考具體實施例，對本實用新型進行說明，需要說明的是，這些實施例僅僅是 說明性的，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0078] 實施例1
[0079]以某城市生活垃圾和福建天湖山煤為原料，對該生活垃圾進行處理，其中，生活垃 圾的成分分析如下表1所示，垃圾含水量為46%，福建天湖山煤的成分分析如下表2所示，具 體處理方法如下：
[0085] (1)進場垃圾預處理，經進場后的垃圾中含有的大粒徑渣土、玻璃和金屬等不易熱 解或者不能熱解的物質先行剔除；
[0086] (2)將剔除不易熱解物后的垃圾直接送至垃圾堆積場壓縮脫水后送至垃圾熱解 爐，進行熱解，控制熱解爐燃燒室內的燃燒溫度，保證熱解室內溫度為750 °C左右，控制垃圾 熱解爐底部出料螺旋轉速，使得垃圾平均停留時間~lh，熱解得到的垃圾熱解炭經底部出 料螺旋排出熱解爐；
[0087] (3)將垃圾熱解炭、福建天湖山無煙煤、石灰石以比例59.1:32.4:8.5的比例混合 制粉，制得的混合料平均粒徑~300M1;
[0088] (4)將混合料送入氣化熔融爐氣化，氣化劑采用垃圾滲濾液和部分空氣，氣化熔融 爐溫度1380°C，在氣化熔融爐內，垃圾炭、煤與氣化劑發生氣化反應，生成氣化氣和液態玻 璃體灰渣，其中，液態灰渣經回收貴金屬后建筑用砂；
[0089] (5)熱解爐熱解產生的熱解油氣經油氣分離后，得高品質熱解焦油，~70 %的熱解 氣進熱解爐燃燒為熱解提供能力，~30 %的熱解氣和氣化氣經混合和初步凈化后進燃氣輪 機燃燒發電。
[0090] 灰渣分析:急冷熔渣中的二噁英含量未1.3ng-TEQ/kg，Pb浸出毒性值為0.2013mg/ L，Cr浸出毒性值為0.387mg/L，Cd浸出毒性值為0.147mg/L，其余未檢出，符合關于危險廢物 浸出毒性鑒別標準。
[0091] 實施例2
[0092] 以某城市生活垃圾和福建天湖山煤為原料，對該生活垃圾進行處理，其中，生活垃 圾的成分分析如下表3所示，垃圾含水量為53%，福建天湖山煤的成分分析如下表4所示，具 體處理方法如下：
[0098] (1)進場垃圾預處理，經進場后的垃圾中含有的大粒徑渣土、玻璃和金屬等不易熱 解或者不能熱解的物質先行剔除；
[0099] (2)將剔除不易熱解物后的垃圾直接送至垃圾堆積場壓縮脫水后送至垃圾熱解 爐，進行熱解，控制熱解爐燃燒室內的燃燒溫度，保證熱解室內溫度為700 °C左右，控制垃圾 熱解爐底部出料螺旋轉速，使得垃圾平均停留時間~lh，熱解得到的垃圾熱解炭經底部出 料螺旋排出熱解爐；
[0100] (3)將熱解炭、山西陽泉無煙煤、石灰石以比例53.2:37.9:8.9的比例混合制粉，制 得的混合料平均粒徑~400M1;
[0101 ] (4)將混合料送入氣化熔融爐氣化，氣化劑采用垃圾滲濾液和部分空氣，氣化熔融 爐溫度1420°C，在氣化熔融爐內，垃圾炭和煤發生氣化反應，生成氣化氣和液體灰渣，液態 灰渣經回收貴金屬后建筑用砂；
[0102] (5)熱解爐熱解產生的熱解油氣經油氣分離后，得高品質熱解焦油，~80%的熱解 氣進熱解爐燃燒為熱解提供能力，~20 %的熱解氣和氣化氣經混合和初步凈化后進燃氣輪 機燃燒發電。
[0103] 灰渣分析:急冷熔渣中的二噁英含量未1 ? lng-TEQ/kg，Pb浸出毒性值為0 ? 2375mg/ L，Cr浸出毒性值為0 ? 409mg/L，Cd浸出毒性值為0 ? 185mg/L，Hg浸出毒性值為0 ? 024mg/L，其 余未檢出，符合關于危險廢物浸出毒性鑒別標準。
[0104] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特 點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表 述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在 任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0105] 盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解： 在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1. 一種有機垃圾熱解系統，其特征在于，包括： 熱解反應器，所述熱解反應器包括： 有機垃圾入口、煙氣出口和半焦出口；所述有機垃圾入口位于所述熱解反應器的頂部； 所述半焦出口位于所述熱解反應器的底部； 蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述熱解反應器的內部沿著所述熱解反應器的高 度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管； 油氣導出管道，所述油氣導出管道的管壁上設置有通孔； 攪拌組件，所述攪拌組件包括： 可旋轉的攪拌軸，所述攪拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應器的內部； 多個攪拌桿，所述攪拌桿沿所述攪拌軸的長度分別連接在所述攪拌軸上，所述攪拌桿 位于所述蓄熱式輻射管的層間； 集氣管，所述集氣管包括集氣總管以及與所述集氣總管相連通的集氣支管，其中，所述 集氣總管豎直地設置在所述熱解反應器外部，所述集氣支管延伸穿過所述熱解反應器的側 壁伸入到所述熱解反應器內且與所述油氣導出管道相連通； 螺旋出料器，所述螺旋出料器具有出料器入口和出料器出口，所述出料器入口與所述 熱解反應器的半焦出口相連； 混合裝置，所述混合裝置具有半焦入口、煤和石灰石入口和混合物料出口，所述半焦入 口與所述螺旋出料器的所述出料器出口相連； 制粉機，所述制粉機具有混合物料入口和破碎物料出口，所述混合物料入口與所述混 合裝置的所述混合物料出口相連；以及 氣化熔融爐，所述氣化熔融爐具有氣化熔融物料入口、氣化介質入口、氣化氣出口和氧 化劑入口，所述氣化熔融物料入口與所述制粉機的破碎物料出口相連。2. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述攪拌桿垂直于所述攪拌軸，并且沿所 述攪拌軸的長度間隔分布， 任選地，所述攪拌桿在所述攪拌軸的同一橫截面上的相鄰投影呈一定角度， 任選地，所述攪拌桿介于所述蓄熱式輻射管的層間。3. 根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述角度為0~90度，不含端值， 任選地，所述角度為30~90度，不含90度。4. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述集氣支管為多個，并且沿所述集氣總 管的長度方向彼此平行布置， 任選的，所述集氣支管垂直于所述集氣總管。5. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述油氣導出管道沿所述熱解反應器的高 度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導出管道。6. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述油氣導出管道與所述蓄熱式輻射管平 行布置，且所述蓄熱式輻射管各自的左右兩側對稱設置有兩根油氣導出管道。7. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述油氣導出管道與鄰近的所述蓄熱式輻 射管的管壁之間距離為所述油氣導出管道管徑d的1/2-3倍。8. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述油氣導出管道的管壁上設置有多個通 孔。9. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，同一層所述油氣導出管道連通至同一根所 述集氣支管。10. 根據權利要求1-9中任一項所述的系統，其特征在于，進一步包括： 破碎機，所述破碎機具有破碎機煤入口、破碎機石灰石入口以及破碎煤和石灰石出口， 所述破碎煤和石灰石出口與所述混合裝置的所述煤和石灰石入口相連。
【文檔編號】C10G1/00GK205635474SQ201620341826
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月21日
【發明人】梅磊, 陳水渺, 薛遜, 肖磊, 吳道洪
【申請人】北京神霧環境能源科技集團股份有限公司