一种生活垃圾与农林废弃物共热解制油的方法技术

本发明专利技术提供了一种生活垃圾与农林废弃物共热解制油的方法。将生活垃圾与农林废弃物原料破碎干燥，按一定的比例均匀混合后置于热解反应器中，无氧条件下从室温加热至一定温度进行热解，在热解终温停留一定时间，挥发产物以气态形式进入冷凝装置，非冷凝气体及热解焦回燃为热解和干燥过程提供能量，冷凝气体回收即为热解液，热解液经油水分离得到热解油和水溶性液体，热解油作为燃料油使用，水溶性液体可用作化工原料。本发明专利技术采用共热解方式协同处理生活垃圾与农林废弃物，不仅解决了生活垃圾热解所需热能自给问题，而且生活垃圾与农林废弃物共热解过程中产生协同作用，提高了热解油产率，能产生良好的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体废弃物处理处置与资源化利用领域，涉及生活垃圾与农林废弃物共热解制备燃料油技术。
技术介绍
目前，我国城乡生活垃圾的清运量超过2亿吨/年，随着城市生活垃圾的迅猛增长，如何处理这些废弃物，越来越令人关注。传统的填埋、堆肥等处理方式，因缺少土地、污染环境等原因逐渐受到限制。焚烧是一种减少城市生活垃圾重量和体积的有效方法，但焚烧易于形成二噁英等有害物质，使其在工业应用方面受到阻碍。热解是一种有效的固体废弃物处理方式，可以生产替代油品及化工原料有着潜在优势。与一般物料相比，垃圾中氢碳含量较低，灰分较高，单独热解垃圾能量自给不足，因此使垃圾和氢碳含量较高的农林废弃物共热解，不仅可以解决垃圾单独热解所需热量自给不足问题；而且二者共热解过程中可产生协同效应，促进热解反应进行，提高热解油产率；况且，我国农林废弃物的产量约为7亿吨/年，大部分农林废弃物废弃或直接焚烧，这不仅造成资源浪费而且导致一定的环境污染。因此，生活垃圾和农林废弃物共热解不仅可以减少垃圾和农林废弃物燃烧造成的环境污染，又可以充分利用农林废弃物资源，而且可以生产替代油品。本专利技术提供了一种生活垃圾与农林废弃物共热解制油的方法。将生活垃圾与农林废弃物原料破碎干燥，按一定的比例均匀混合后置于热解反应器中，无氧条件下从室温加热至一定温度进行热解，在热解终温停留一定时间，挥发产物以气态形式进入冷凝装置，非冷凝气体及热解焦回燃为热解和干燥过程提供能量，冷凝气体回收即为热解液，热解液经油水分离得到热解油和水溶性液体，热解油作为燃料油使用，水溶性液体可用作化工原料。本专利技术采用共热解方式协同处理生活垃圾与农林废弃物，不仅解决了生活垃圾热解所需热能自给问题，而且生活垃圾与农林废弃物共热解过程中产生协同作用，提高了油品产率，能产生良好的社会效益和经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前生活垃圾单独热解能量自给不足问题，选氢碳比高于生活垃圾的农林废弃物，使二者共热解，不但可以解决垃圾单独热解所需热量自给不足问题；而且二者共热解过程中可产生协同效应，促进热解反应进行，提高热解油的产率；再者可以同时对生活垃圾和农林废弃物进行资源化处理。因此提出了利用生活垃圾与农林废弃物共热解制备 油品的方法。为了实现上述目的，本专利技术以生活垃圾与农林废弃物为原料进行共热解，生产具有较高品质的燃料油，该专利技术可以按如下步骤进行：将生活垃圾与农林废弃物原料破碎，按一定的比例均匀混合后置于热解反应器中，无氧条件下从室温加热至一定温度进行热解，在热解终温停留一定时间，挥发产物以气态形式进入冷凝装置，非冷凝气体及热解焦回燃为热解和干燥过程提供能量，冷凝气体回收即为热解液，热解液经油水分离得到热解油和水溶性液体。本专利技术所述的方法中，农林废弃物为玉米杆、木薯茎、稻壳中的一种或几种。本专利技术所述的方法中，一定的混合比例为0wt％～50wt％，指农林废弃物占生活垃圾与农林废弃物混合物的质量比。本专利技术所述的方法中，热解终温为450℃～650℃。本专利技术所述的方法中，停留时间为10min～60min。本专利技术通过计算热解油的产率来评价生活垃圾与农林废弃物共热解制油工艺的效果。热解油的产率计算方法如公式(1)： Y ( % ) = M 2 M 1 × 100 % - - - ( 1 ) ]]>其中，Y为热解油的产率，％；M1生活垃圾和农林废弃物的总质量，kg；M2为油水分离后热解油的质量，kg。本专利技术可以将生活垃圾与农林废弃物的协同处理和资源化利用有机结合起来，在进行废弃物有效处理过程中生产替代油品。其优点在于：(1)针对生活垃圾与农林废弃物的特点，使二者共热解，即可改善生活垃圾单独热解供氢不足，又可同时处理生活垃圾和农林废弃物；(2)生活垃圾与农林废弃物共热解过程中可产生协同效应，促进热解反应进行，提高了热解油的产率；(3)在较低温度下进行生活垃圾与农林废弃物共热解，系统的能耗较低，工艺过程简单，具有工业化应用前景。总之，本专利技术综合利用生活垃圾与农林废弃物进行共热解制备燃料油，为进行生活垃圾与农林废弃物的协同处理和资源化利用提供了一条较为有效的路径。附图说明图1是生活垃圾与农林废弃物共热解制油工艺流程图；图2是不同热解终温的热解油产率图；图3添加不同种类农林废弃物的热解油产率图；图4是添加不同比例玉米杆的热解油产率图；图5是不同停留时间的热解油产率图。具体实施方式以下结合图1对本专利技术进行详细的说明。生活垃圾预先分选出的有机部分与农林废弃物经过破碎干燥，按一定的比例均匀混合后置入热解反应器中，无氧条件下从室温加热至热解所需的温度450℃～650℃，停留时间为10min～60min。挥发产物以气态形式进入冷凝装置，非冷凝气体及热解焦回燃为热解和干燥过程提供能量，冷凝气体回收即为热解液，热解液经油水分离得到热解油和水溶性液体。实施例1将生活垃圾和玉米杆混合均匀，玉米杆占混合物料的比例为50wt％，混合物料置入热解反应器中，无氧条件下从室温加热至450℃～650℃，停留时间为30min。挥发产物以气态形式进入冷凝装置，非冷凝气体及热解焦回燃为热解和干燥过程提供能量，冷凝气体回收即为热解液，热解液经油水分离得到热解油和水溶性液体。生活垃圾和玉米杆共热解试验结果见图2，可以发现，在热解终温450℃～650℃范围内，随着热解温度的提高，热解油的产率先增大后减小，在550℃热解油的产率达到最大值11.94％。实施例2将生活垃圾分别和玉米杆、木薯茎、稻壳混合均匀，农林废弃物占混合物料的比例均为50wt％，混合物料置入热解反应器中，无氧条件下从室温加热至550℃，停留时间为30min。挥发产物以气态形式进入冷凝装置，非冷凝气体及热解焦回燃为热解和干燥过程提供能量，冷凝气体回收即为热解液，热解液经油水分离得到热解油和水溶性液体。垃圾与上述农林废弃物分别共热解及垃圾单独热解试验结果见图3，可见添加农林废弃物后热解油的产率均有不同程度的提升。其中添加木薯茎和玉米杆后热解油的产率提升相对较大达到12％左右，添加稻壳后热解油的产率提升相对较小，其值稍大于垃圾单独热解。实施例3将生活垃圾和玉米杆混合均匀，玉米杆占混合物料的比例分别为0wt％、10wt％、30wt％、50wt％，混合物料置入热解反应器中，无氧条件下从室温加热至550℃，停留时间30min。挥发产物以气态形式进入冷凝装置，非冷凝气体及热解焦回燃为热解和干燥过程提供能量，冷凝气体回收即为热解液，热解液经油水分离得到热解油和水溶性液体。生活垃圾与不同比例 玉米杆共热解试验结果见图4，可见，添加不同比例玉米杆后热解油的产率都有提升，在0wt％～50wt％范围内，随着玉米杆所占比例的提高，热解油的产率不断增大。实施例4将生活垃圾和玉米杆混合均匀，玉米杆占混合物料的比例为50wt％，混合物料置入热解反应器中，无氧条件下从室温加热至550℃，停留时间为10min～60min。挥发产物以气态形式进入冷凝装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生活垃圾与农林废弃物共热解制备燃料油的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将生活垃圾与农林废弃物原料破碎干燥，按一定的比例均匀混合后置于热解反应器中，无氧条件下从室温加热至一定温度进行热解，在热解终温停留一定时间，挥发产物以气态形式进入冷凝装置，非冷凝气体及热解焦回燃为热解和干燥过程提供能量，冷凝气体回收即为热解液，热解液经油水分离得到热解油和水溶性液体。

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾与农林废弃物共热解制备燃料油的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将生活垃圾与农林废弃物原料破碎干燥，按一定的比例均匀混合后置于热解反应器中，无氧条件下从室温加热至一定温度进行热解，在热解终温停留一定时间，挥发产物以气态形式进入冷凝装置，非冷凝气体及热解焦回燃为热解和干燥过程提供能量，冷凝气体回收即为热解液，热解液经油水分离得到热解油和水溶性液体。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒新前，贾晋炜，徐精求，鲁明元，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11