一种有机固体废物处理的热解设备的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种有机固体废物处理的热解设备，包括进料装置、燃烧装置、热解装置、气体净化装置和出料装置，热解装置包括滚筒、进料密封装置、外筒、传热室、滚珠自循环装置、滚动刮板器、出料密封装置、驱动装置、出料口和热解气排放口；滚筒设置在外筒的内部，进料密封装置设置于滚筒的进料端、出料密封装置设置于滚筒的出料端；滚筒与外筒之间的间隙形成传热室，将燃烧室的热能传递给滚筒作为热解热源。本设备采用间接式加热回转炉，加热的烟气不与热解物料直接接触，保证物料不被污染，可提高热解气的品质，也可提高热解固体产物的品质和产率。得到的可燃气体直接燃烧加热回转炉，循环利用，因此可减少热解所需的能源，降低运行成本。
【专利说明】一种有机固体废物处理的热解设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种有机固态废物处理设备，特别涉及一种通过热解方式处理有机固态废物的设备。
【背景技术】
[0002]有机固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态有机类物品和物质，生活垃圾是最为常见的有机固体废物。生活垃圾中有厨余废弃物、塑料包装废弃物、废纸及包装物等等；园林废弃物也是有机固体废物。现在传统方式为在环境保护规则指导下，按照减量化、资源化、无害化的原贝U，加强对垃圾产生的全过程管理，并积极进行无害化集中处理和回收利用，以防止污染环境。如卫生填埋、焚烧、堆肥、回收利用等垃圾处理技术及设备都有相应的适用条件，在因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、综合治理和利用的原则下，适度进行，这些处理周期长，运行成本高，也容易污染周边环境。园林废弃物主要是对城市绿化植物的修剪和更换过程中产生的植物残枝和碎叶等，它的产生量随着城市生态建设、绿化面积迅速增加而增长。长期以来，我国的园林废弃物主要以简易填埋为主，约占全部处理量的90%以上。垃圾的简易填埋不仅占用大量土地，还增加了运输费用和处置负荷，并且也导致资源浪费。针对简易填埋的缺点，有研究人员开始将园林废弃物进行资源化处理，如在先发明《园林废弃物处理工艺及其用途》申请号为:201110253821.2，公开了如下一种技术方案:将园林废弃物粉末、棉仁饼粉、玉米面、麸皮、草炭和肥土，按重量比混匀、加水、调PH值、灭菌、加入细黄链霉菌，于26?32°C进行发酵处理51天，发酵产物作为生产种的处理剂。但是此种工艺复杂、所需的其它物料繁杂，处理成本高，并且处理周理长。
[0003]热解设备作为一种新技术装备，正逐渐应用于生物质处理、油泥回收油、煤炭等领域。热解工艺是在无氧或缺氧的条件下，将有机物料加温热裂解，生成物有热解气、生物油、炭等，这些生成物均可回收利用，其中热解气经提纯后，可作为优质燃气；生物油经过精制后，可作为内燃机、燃气轮机的燃料油；热解后的炭也可作为燃料、土壤改良剂、制备活性炭原料等等。由于热解是在无氧或缺氧条件进行，没有氧化焚烧，可以杜绝二恶英类物质的产生，因此热解作为一种垃圾处理新技术具有减容量大、无害化彻底、资源化利用充分、二次污染小等特点，正日益受到关注和重视。热解对原料的要求是水分含量低，粘性低、热值高。对生活垃圾，特别是厨余废弃物，其含水率较高、粉碎后粘性较大，单独处理不适合热解；如添加园林废弃物混合后，可以降低生活垃圾的含水率和粘性，从而适合热解，并且能提高其热值，增强回收利用价值。
[0004]基于热解的特点，各国都发展了一些工艺和设备，应用目的和场所各不相同，其中一部分得到了小规模应用，更多的处于研究和示范阶段。按加热方式有外热型、内热型、自热型等；按原料运动方式有管式反应器、流化床炉、多层耙式炉和回转炉等。
[0005]自热式干馏釜炉是在干馏的同时，向干馏炉内通入一定量的空气，使部分干馏原料燃烧热解，因此原料利用率较低，只在小规模生产中采用。
[0006]流化床炉是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应炉。流化床反应器的优点是:①可以实现固体物料的连续输入和输出；②流体和颗粒的运动使流化床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应；但另一方面，由于返混严重，可对反应器的效率和反应的选择性带来一定影响；再加上气固流化床中气泡的存在使得气固接触变差，导致气体反应得不完全。因此，通常不宜用于要求单程转化率很高的反应。此外，固体颗粒的磨损和气流中的粉尘夹带，也使流化床的应用受到一定限制。
[0007]多层耙式反应炉是由多层炉床至上而下分别组合而成，它的外壳体一般为钢制圆筒形，内壁砌耐火砖衬层，中央用耐火砖拱砌形成数层炉床，多为4?12层，在炉的中心装有伞形齿轮带动旋转的耐高温钢轴，可以0.5?2rpm转速旋转，在轴的两侧配装耙臂，臂下装有若干耙齿，轴和臂都是双层构造，通空气冷却，冷却空气从轴的内管平流过各个臂的内管，从管外返回轴的回路，成为热空气(20(T260°C )。将反应物料由炉顶供给，在第一层炉的床板上，由于耙臂及耙齿的搅拌作用移向中心，从中心部的开孔落到第二层炉床板上，第二层搅拌齿的方向与第一层相反，将物料推向外沿，而落到第三层床板上，依次类推一直到底层炉床板，最后从底部卸料装置卸出，得到反应产品。因此该类炉设计、制造、工艺及过程控制要求高，周期长，不同物料需要依据其气氛特性要求，进行量身定做。
[0008]总之，内热型、自热型反应炉，均是焚烧式反应炉，其焚烧后产生的烟气净化装置要求较高，有污染环境的缺点，而且原料利用率较低，他们的应用受到一定的局限。而外热型的干馏釜炉、流化床炉、多层耙式炉，因其设计、制造、工艺及过程控制要求高，投资大、周期长，他们的应用也受到一定的局限。
[0009]管式反应器是热解装置中比较简单的一种。反应器是一定长度的圆管，生物燃料进入圆管一端后，在螺旋或桨叶推进器的推动下向另一端移动，在移动过程中接受外部热量而发生热解反应，热解温度和固相滞留时间容易控制。缺点是处理量小，不适合规模化作业。
[0010]外热型回转反应炉是一种通用型的大型装置，主体是一个钢制滚筒，倾斜放置，缓慢转动，滚筒内可布置抄板、刮板等辅助部件。工作时固体物料从滚筒高端进入，在滚筒低端排出，在移动中完成热解反应。滚筒的回转使得的固体物料易于实现充分混合和均匀输送，而滚筒对物料尺寸大小和形状要求不高，处理量大，适合规模化生产，因此用途广泛。但由于其是直接加热，加热烟气与待热解物料直接接触，存在物理被污染，热解气整体品质不高，热解固体产物的品质和产率不高的缺点，产生的热解气并没有有效的回收利用，整体工作能耗较大，不符合节能环保的要求。
【发明内容】
[0011]本实用新型所要解决的技术问题是提高有机固体废物热解处理的热解气和热解固体产物的整体品质和产率，同时降低热解处理设备整体的能耗，有效解决城市生活垃圾处理所带来二次污染和高能耗的问题。
[0012]为了解决上述技术问题，本实用新型设计了一种有机固体废物处理的热解设备，包括进料装置1、燃烧装置2、热解装置3、气体净化装置4和出料装置5，其特征在于所述的热解装置包括滚筒3-1、进料密封装置3-2、外筒3-3、传热室3-4、滚珠自循环装置3-5、滚动刮板器3-6、出料密封装置3-7、驱动装置3-8、出料口 3-9和热解气排放口 3_10 ;滚筒3_1设置在外筒3-3的内部，进料密封装置3-2设置于滚筒3-1的进料端、出料密封装置3-7设置于滚筒3-1的出料端，滚筒3-1转动的同时与静止的外筒3-3保持运动密封，使其保证热解在无氧或缺氧状态下进行热解；滚筒3-1与外筒3-3之间的间隙形成传热室3-4，将燃烧室2-2的热能传递给滚筒3-1作为热解热源，传热室3-4两端分别连接热烟气输送口 2-3和烟气排放口 2-5，以保证热能传送、温度调节和烟气排放有序进行；滚筒3-1两端延伸出外筒3-3外，滚筒3-1的进料端与驱动装置3-8的输出端相连，滚筒3-1由驱动装置3_8驱动回转，保证热解连续而均匀进行；滚筒3-1的出料口 3-9与出料密封装置3-7和热解气排放口 3-10组合相连，保证热解在无氧或缺氧状态下进行，同时保证热解后的固体物料在无氧或缺氧状态下排出，使热解气经热解气排放口 3-10进入气体净化装置4 ;滚筒3-1内设置有滚珠自循环装置3-5和滚动刮板器3-6组合装置，此组合装置跟随滚筒3-1差速转动。
[0013]所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于所述的进料装置I的进料口1-5通过进料密封装置3-2与热解装置相连接。
[0014]所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于所述的燃烧装置2上设有引风机2-4，所述引风机2-4可通过控制引入的风量调节燃烧室2-2的燃烧，达到调整传热室
3-4的温度。
[0015]所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于所述的气体净化装置4包括冷凝式洗漆塔4-1、管道4-2、撞击式水气分离器4-3、集液器4-4、过滤系统4_5、热交换器4_6和集尘集液器4-7 ;热解气排放口 3-10与冷凝式洗涤塔4-1密闭连接；撞击式水气分离器
4-3的出气口与燃烧器2-1的可燃气入口密闭相连。
[0016]所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于所述的出料装置5包括出料运送圆管5-1、轴螺旋叶片5-2、电机5-4、排料口 5-5和冷却塔5_7组成；所述的出料运送圆管5-1外焊接有冷却水套管5-3，冷却水套管5-3与冷却塔5-9的冷却水进出口相连。
[0017]所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于在排料口 5-5上还连接有布袋除尘器5-6，去除由排料时带出的烟气，使烟气排放符合环保标准。
[0018]实施本实用新型具有如下有益效果:
[0019]采用间接式加热回转炉，加热的烟气不与热解物料直接接触，保证物料不被污染，既可提高热解气的品质，也可提高热解固体产物的品质和产率。而热解产生的热解气经净化处理后，得到可燃气体和生物油；可燃气体直接燃烧产生热能，来加热回转炉滚筒，而生物油也可回收再使用；使热解气得到有效充分的循环利用。因此可减少热解所需的能源消耗，降低运行成本，同时也避免了热解气直接排放对环境产生的二次污染。由于热解气经过净化洗涤后，已去除焦油和粉尘颗粒，余下的可燃气体主要是烷类气体，燃烧后的烟气符合环保排放标准，不会污染环境。
[0020]热解产生的炭，富含微孔，孔隙结构发达，比表面积大，具有很强的吸附能力；其可以作为土壤改良剂，能够使土壤疏松通气，保持水分、促进微生物繁殖；热解的炭也是一种优质的燃料，具有低挥发分、较高热值、燃烧完全，清洁环保；热解的炭也可作为制备活性炭的原料，应用于各个行业。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是一种有机固体废物处理的热解设备的示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]图1是一种有机固体废物处理的热解设备的示意图，包括进料装置1、燃烧装置2、热解装置3、气体净化装置4和出料装置5。具体描述如下:
[0024]进料装置1:由料斗1-1、给料器1-2、送料器1-3、推料器1_4、进料口 1_5组成，组件依次密闭相连。物料装入进料斗1-1，由给料器1-2传送给送料器1-3，再由送料器1-3传送给推料器1-4，并由推料器1-4将物料通过进料密封装置3-2进入进料口 1-5送到回转窑反应炉滚筒3-1内进行热解。
[0025]燃烧装置2:由燃烧器2-1、燃烧室2-2、热气体输送口 2_3、引风机2_4和引风机排烟口 2-5组成。燃烧器2-1将液化气在燃烧室2-2燃烧产生热气体，通过热烟气输送口 2-3传送给传热室3-4并使滚筒3-1加热得到热能；传热后的热烟气通过引风机排烟口 2-5排出；引风机2-4可调节燃烧室2-2和传热室3-4的温度和传热速度。
[0026]热解装置3，也称为回转窑反应炉:由滚筒3-1、进料密封装置3-2、外筒3-3、传热室3-4、滚珠自循环装置3-5、滚动刮板器3-6、出料密封装置3-7、驱动装置3_8、出料口 3_9和热解气排放口 3-10组成。滚筒3-1是热解的回转窑反应炉，其设置于外筒3-3之内，进料密封装置3-2设置于滚筒3-1的进料端、出料密封装置3-7设置于滚筒3-1的出料端，两端的密封装置3-2和3-7能使滚筒3-1转动的同时与静止的外筒3-3保持运动密封，使其保证热解在无氧或缺氧状态下进行热解；而滚筒3-1与外筒3-3之间的间隙形成传热室3-4，使燃烧室的热能传递给滚筒3-1作为热解热源，传热室3-4两端分别连接热烟气输送口 2-3和烟气排放口 2-5，以保证热能传送、温度调节和烟气排放有序进行；滚筒3-1两端延伸出外筒3-3外，滚筒3-1的进料端与驱动装置3-8的输出端相连，滚筒3-1由驱动装置3_8驱动回转，保证热解连续而均匀进行；滚筒3-1的出料口 3-9与出料密封装置3-7和热解气排放口 3-10组合相连，保证热解在无氧或缺氧状态下进行，同时保证热解后的固体物料在无氧或缺氧状态下排出，使热解气经热解气排放口 3-10进入气体净化装置4进行净化处理；滚筒3-1内设置有滚珠自循环装置3-5和滚动刮板器3-6组合装置，此组合装置跟随滚筒3-1差速转动，在转动中不断地刮刷滚筒内壁并同时进行磨碎、混合物料，使得物料在滚筒
3-1内连续移动和均匀干燥热解而不粘连筒壁，维持热解最优的热传效率，并且逐步将所热解的固体物料从出料口 3-9排出。
[0027]气体净化装置4:由冷凝式洗涤塔4-1、管道4-2、撞击式水气分离器4-3、集液器
4-4、过滤系统4-5、热交换器4-6和集尘集液器4-7组成。热解气进入冷凝式洗涤塔4_1，通过逐级洗涤，去除重质烃类有机物以及粉尘颗粒物之后，进入管道4-2，再送入到撞击式油气分离器4-3 ;通过撞击式水气分离器4-3将可冷凝的油和水与不可冷凝的净化气体完全分离开，将可冷凝的油和水排到集液器4-4存储，并将净化后不可冷凝的可燃气体送到燃烧室2-1燃烧，实现热解气循环处理与利用即能将热解气净化处理又能回收得到可燃气体，作为辅助补充燃料，从而减少了燃烧器2-1主燃料的使用量，降低能耗节约能源；同时也避免了热解气直接排放对环境产生的二次污染。在冷凝式洗涤塔4-1底部有排放口，可将含有油和粉尘颗粒等物质的液体输送至过滤系统4-5以及热交换器4-6中过滤处理，从而使液体冷却并去除粉尘颗粒。过滤后的冷却油类将再循环至洗涤塔4-1使用，过多的油则集放于贮存槽或用泵送至其他处储存；过滤后的粉尘颗粒由集尘集液器4-7收集。
[0028]出料装置5:由出料运送圆管5-1、轴螺旋叶片5-2、冷却水套管5-3、电机5-4、排料口 5-5、布袋除尘器5-6和冷却塔5-7组成。出料运送圆管5-1的前段与出料口 3_9相连；出料运送圆管5-1外焊接有冷却水套管5-3，使物料通过出料运送圆管5-1时得到冷却；冷却水套管5-3与冷却塔5-9的冷却水进出口相连，保持冷却用水在需要的温度下循环进行；出料运送圆管5-1末段的下方与排料口 5-5相连，通过电机5-4驱动轴螺旋叶片5-2将热解后的物料送出；在排料口 5-5连接有布袋除尘器5-6，去除由排料时带出的烟气，使烟气排放达到环保标准。
[0029]具体有机固体废物热解过程如下:
[0030]将待处理的有机固体废物通过破碎等预处理后，送入进料斗1-1，由给料器1-2将物料传送给送料器1-3，再由送料器1-3传送给推料器1-4，并由推料器1-4将物料通过进料密封装置3-2进入进料口 1-5送到热解装置I的滚筒3-1内进行热解。
[0031]滚筒3-1前段温度在120-200°C将待处理的有机固体废物加热烘干并挥发水份和有机物质；滚筒3-1中段和中后段温度在300-500°C将有机物质完全热解并形成挥发汽体，简称热解气；滚筒3-1尾段温度在230-300°C将热解生成的热解气和固态物质分别排出。滚筒3-1内设置有独特的滚珠自循环装置3-5和滚动刮板器3-6组合装置，此组合装置跟随滚筒3-1差速转动，在转动中不断地刮刷滚筒内壁并同时进行磨碎、混合物料，使得物料在滚筒3-1内连续移动和均匀干燥热解而不粘连筒壁，维持热解最优的热传效率，并且逐步将所热解的固体物料从出料口 3-9排出；物料在反应炉滚筒3-1内的停留时间大约为60分钟，热解装置用作热解的设计最高操作温度为650°C。
[0032]热解气排出后进入冷凝式洗涤塔4-1，进行洗涤净化，经过冷凝过滤焦油和颗粒物后，形成不可冷凝的净化汽体。热解气进入洗涤塔的温度为105?110°C，经过洗涤塔洗涤净化后，净化汽体温度为95、8°C。而经过冷凝过滤的焦油和颗粒物等物质的液体输送至过滤系统4-5以及热交换器4-6中过滤处理，从而使液体冷却并去除粉尘颗粒；过滤后的冷却油类将再循环至洗涤塔4-1使用，过多的油则集放于贮存槽或可送至其他处储存；过滤后的粉尘颗粒由集尘集液器4-7收集处理。
[0033]不可冷凝的净化汽体将通过撞击式油气分离器4-3再次进行去除水份和轻油处理，以其操作温度大约为75 °C，将水份和轻油与不可凝结的气体完全分离开，得到不可凝结的可燃气体并将此可燃气体送至燃烧室2-1燃烧；同时将可冷凝的水份和轻油送至集液器 4-4。
[0034]不可凝结的可燃气体主要包括CO，H2, C2H2, C2H4等气体，是优质的清洁燃料，作为辅助燃料，将直接循环供给燃烧器2-1燃烧，使回转窑反应炉滚筒3-1得到热解所需要的部分热能。燃烧室2-2的设计操作最高温度是982°C。
[0035]热解生成的固态物质一炭，刚从出料口 3-9排出时炭的温度较高，约为230-250°C，直接与空气接触容易发生自燃。出料装置5是一种带有间接水冷的输送装置。炭在排出的过程中，热量传递至出料运送圆管5-1的筒壁，冷却水不断流经出料运送圆管5-1筒壁外和冷却水套管5-3，将圆管5-1筒壁的热量带出，从而逐步降低炭的温度。从圆管5-1的筒壁排出带走热量的冷却水，通过外置的冷却塔5-9与冷却水进出口相连，保持冷却用水在需要的温度下循环进行，最终排出炭的温度为4(T43°C。在排料口 5-5连接有布袋除尘器5-6，去除由排料时带出的少量烟气，使烟气排放达到环保标准。
[0036]以上所揭示的仅为本实用新型一种实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种有机固体废物处理的热解设备，包括进料装置(I)、燃烧装置(2)、热解装置(3)、气体净化装置(4)和出料装置(5)，其特征在于所述的热解装置包括滚筒(3-1)、进料密封装置(3-2 )、外筒(3-3 )、传热室(3-4 )、滚珠自循环装置(3-5 )、滚动刮板器(3-6 )、出料密封装置(3-7)、驱动装置(3-8)、出料口(3-9)和热解气排放口(3-10);滚筒(3_1)设置在外筒(3-3)的内部，进料密封装置(3-2)设置于滚筒(3-1)的进料端、出料密封装置(3-7)设置于滚筒(3-1)的出料端，滚筒(3-1)转动的同时与静止的外筒(3-3)保持运动密封，使其保证热解在无氧或缺氧状态下进行热解；滚筒(3-1)与外筒(3-3)之间的间隙形成传热室(3-4)，将燃烧室(2-2)的热能传递给滚筒(3-1)作为热解热源，传热室(3-4)两端分别连接热烟气输送口(2-3)和烟气排放口(2-5)，以保证热能传送、温度调节和烟气排放有序进行；滚筒(3-1)两端延伸出外筒(3-3)外，驱动装置(3-8)的输出端连接于滚筒(3-1)的进料端；滚筒(3-1)内设置有滚珠自循环装置(3-5)和滚动刮板器3-6组合装置，此组合装置跟随滚筒(3-1)差速转动；出料密封装置(3-7)与出料口(3-9)和热解气排放口(3-10)组合相连，保证热解在无氧或缺氧状态下进行，同时保证热解后的固体物料在无氧或缺氧状态下排出，使热解气从热解气排放口(3-10)进入气体净化装置(4)。
2.根据权利要求1所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于所述的进料装置(1)的进料口(1-5)通过进料密封装置(3-2)与热解装置相连接。
3.根据权利要求2所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于所述的燃烧装置(2)上设有引风机(2-4)，所述引风机(2-4)可通过控制引入的风量调节燃烧室(2-2)的燃烧，达到调整传热室(3-4)的温度。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于所述的气体净化装置(4)包括冷凝式洗涤塔(4-1)、管道(4-2)、撞击式水气分离器(4-3)、集液器(4-4)、过滤系统(4-5)、热交换器(4-6)和集尘集液器(4-7);热解气排放口(3_10)与冷凝式洗漆塔(4-1)密闭连接；撞击式水气分离器(4-3 )的出气口与燃烧器(2-1)的可燃气入口密闭相连。
5.根据权利要求4所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于所述的出料装置(5 )包括出料运送圆管(5-1)、轴螺旋叶片(5-2 )、电机(5-4)、排料口( 5-5 )和冷却塔(5-7 )组成；所述的出料运送圆管(5-1)外层焊接有冷却水套管(5-3)，冷却水套管(5-3)与冷却塔(5-9)的冷却水进出口相连。
6.根据权利要求5所述的有机固体废物处理的热解设备，其特征在于在排料口(5-5)上还连接有布袋除尘器(5-6)，去除由排料时带出的烟气，使烟气排放达到环保标准。
【文档编号】C01B31/02GK204079889SQ201420467879
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】文岳雄, 王洪永 申请人:广东天源环境科技有限公司