一种生活垃圾耦合干化热解处理工艺及处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生活垃圾耦合干化热解处理工艺及处理系统，该处理工艺包括如下步骤:1)生活垃圾经过破碎、磁选预处理；2)然后经过生物热空气耦合干化处理；3)再经热解气化炉热解气化；4)热解产生可燃气体进入二燃室进行二次燃烧；5)二次燃烧产生高温烟气经急冷换热器；6)换热后烟气经空气预热器与空气进行热交换；7)最后烟气经尾气处理系统处理排放。该处理系统包括破碎磁选设备、生物热空气耦合干化处理设备、热解气化炉、二燃室、急冷换热器、空气预热器、尾气处理系统及烟囱。本发明专利技术具有生活垃圾热解处理效率高，垃圾热解气化稳定性高，过程可控性强，尾气处理难度小等优点，可广泛应用于城镇生活垃圾热解处理技术领域。

A Coupled Dry Pyrolysis Process and Treatment System for Domestic Waste

The invention discloses a coupled dry pyrolysis process and treatment system for domestic refuse, which comprises the following steps: 1) domestic refuse is crushed and pretreated by magnetic separation; 2) biothermal air is coupled with dry treatment; 3) pyrolysis and gasification by pyrolysis gasifier; 4) pyrolysis produces combustible gas and enters secondary combustion chamber to produce high temperature flue gas; 5) secondary combustion produces high temperature flue gas; After heat transfer, flue gas is exchanged with air through air preheater; 7) Finally, flue gas is treated and discharged by tail gas treatment system. The treatment system includes crushing magnetic separation equipment, biothermal air coupled drying treatment equipment, pyrolysis gasifier, secondary combustion chamber, quench heat exchanger, air preheater, tail gas treatment system and chimney. The invention has the advantages of high pyrolysis efficiency, high pyrolysis and gasification stability, strong process controllability and little difficulty in tail gas treatment, and can be widely used in the technical field of pyrolysis treatment of municipal solid waste.

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾耦合干化热解处理工艺及处理系统
本专利技术属于生活垃圾处理
，具体是一种生活垃圾耦合干化热解处理工艺及处理系统。
技术介绍
随着人民生活水平的不断改善，生活垃圾中的有机物含量越来越多，且垃圾含水率较高。生活垃圾中因成分复杂，处理难度大，如果处理不当，可能造成严重的二次污染。近年来，随着环保意识的加强和日益严格的国家环保法规和政策的相继出台，生活垃圾处置的“无害化、减量化和资源化”已成为各国遵循的基本原则，垃圾热解技术作为实现这一原则的有效途径之一，已逐渐得到业界公认。现有的生活垃圾热解处理工艺一般分为无干燥预处理和有干燥预处理热解处理工艺两类。无干燥预处理垃圾热解处理工艺即生活垃圾直接进入热解处理工段，该方式具有处理流程简单，但对热解炉控制要求高，存在运行工况难以稳定，尾气处理困难等问题。有干燥预处理垃圾热解处理工艺即生活垃圾经过干燥(一般采用回转筒干燥)达到一定程度后进入热解处理工段，该方式生活垃圾进入热解炉前经过干燥，热解效率提高，热解气水分减少，运行工况稳定性提高，但增加投资，存在烘干段臭气外溢等问题。例如：申请专利号为201610492104.8的中国专利公开了“一种生活垃圾热源联合干燥工艺”的专利技术专利。此外，以上两类目前普遍使用的生活垃圾热解处理工艺还存在以下共性问题：①进入热解气化炉生活垃圾含水率高，需消耗大量热量干燥生活垃圾，干燥段厚度增加，直接影响热解气化效率和二燃室燃烧效果；②烟气中氧含量过高，直接影响烟气排放浓度，抑制二噁英合成效果差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是一种生活垃圾耦合干化热解处理工艺及处理系统，通过引入生物热空气耦合干化工艺，优化热解系统和尾气处理工艺，实现生活垃圾高效干化和尾气中氧含量有效控制，有效提高垃圾热解处理效率和控制二次污染及尾气的排放，从而降低设备投资和运维成本，实现生活垃圾的无害化和减量化处理。本专利技术以如下技术方案解决上述技术问题：本专利技术生活垃圾耦合干化热解处理工艺，包括以下操作步骤：(1)将含水率为45％～60％的生活垃圾经破碎、磁选预处理，使破碎后的垃圾粒径为20～50mm，将磁选分离出的金属物质进行回收利用；(2)将破碎后的生活垃圾进行生物热空气耦合干化处理，耦合干化后的生活垃圾含水率小于20％；(3)将干化后的生活垃圾均匀送入热解气化炉进行热解气化，采用的热解温度600～800℃，热解产生可燃气体和灰渣，将灰渣外排；(4)将热解产生的可燃气体送入二燃室进行二次燃烧，二燃室温度为850～1100℃；(5)将部分二燃室产生的高温烟气回流至热解气化炉，将部分高温烟气送入急冷换热器进行换热处理，使烟气温度在2s内降低到200～225℃，并将换热产生的热能外排利用；(6)将换热后的烟气经空气预热器与空气进行热交换，将烟气温度降低至160℃；(7)最后将烟气经尾气处理系统处理，以达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)的排放限值要求，经烟囱排放。步骤(2)中，所述生物热空气耦合干化处理中，生物干化处理温度为61～75℃，生物干化时间5～7天；采用的热空气干化温度为90～110℃，热空气干化时间0.5～1天。步骤(2)中，将耦合干化处理产生的尾气经除雾后作为热解气化炉的一次空气。步骤(4)中，所述可燃气体在二燃室的停留时间为2～3s。步骤(6)中，空气在空气预热器与烟气进行热交换后将温度加热至90～110℃，并作为生物热空气耦合干化处理的热源。本专利技术生活垃圾耦合干化热解处理工艺采用的处理系统，包括由前至后依次相连接的破碎磁选设备、生物热空气耦合干化处理设备、热解气化炉、二燃室、急冷换热器、空气预热器、尾气处理系统及烟囱；破碎磁选设备与生物热空气耦合干化处理设备之间以及生物热空气耦合干化处理设备与热解气化炉之间分别通过螺旋输送机连接，二燃室设置于热解气化炉的外侧且制成一体，热解气化炉与二燃室之间通过导气孔相连通，二燃室与急冷换热器之间、急冷换热器与空气预热器之间、空气预热器与尾气处理系统之间以及尾气处理系统与烟囱之间均通过尾气管相连接，连接尾气处理系统与烟囱的尾气管上设有引风机。所述破碎磁选设备由破碎机和磁选机组成，所述破碎机采用剪切式双轴破碎机。所述生物热空气耦合干化处理设备包括壳体，壳体内由下至上依次设置布气层、承托层、干化层，所述布气层包括空气布气管和热风布气管，所述承托层由承托板组成，承托板上均布有配风口，所述干化层位于承托层的上方，用于放置经破碎磁选处理后的生活垃圾，且干化层内设有温度检测装置以及氧含量检测装置。所述生物热空气耦合干化处理设备的顶部空气经供风管送至热解气化炉，供风管上安装有鼓风机；所述热风布气管连接热风管，热风管从空气预热器的顶部引出，空气预热器的底部以及空气布气管分别经管路连接鼓风机。所述二燃室的部分热气经回流管引回热解气化炉作为生活垃圾热解一次空气，部分热气经尾气管输送至急冷换热器。本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术方法通过将生活垃圾生物热空气耦合干化，有效控制进入热解气化炉生活垃圾含水率，干化能耗低，大大提高了生活垃圾热解效率。2.本专利技术方法通过耦合干化控制生活垃圾热解气化炉的一次空气氧含量，降低进入热解炉内空气过剩系数，有效控制二噁英合成，降低烟气处理成本。3.本专利技术处理系统具有生活垃圾热解处理效率高、垃圾热解气化稳定性高、过程可控性强、污染物浓度低、尾气处理难度小、运行成本低等优点，可广泛应用于城镇生活垃圾热解处理
附图说明图1是本专利技术生活垃圾耦合干化热解处理工艺的流程图。图2是本专利技术生活垃圾耦合干化热解处理系统的结构示意图。图3是图2中生物热空气耦合干化处理设备的立面结构示意图。图4是图3中承托板的俯视示意图。图中：1-壳体，2-承托板，3-空气布气管，4-热风布气管，5-布风层，6-干化层，7-热风阀门，8-空气阀门，9-配风口，10-破碎磁选设备，11-螺旋输送机一，12-生物热空气耦合干化处理设备，13-空气管，14-螺旋输送机二，15-热解气化炉，16-二燃室，17-导气孔，18-回流管，19-尾气管一、20-急冷换热器，21-尾气管二，22-空气预热器，23-尾气管三，24-尾气处理系统，25-尾气管四，26-引风机，27-尾气管五，28-烟囱，29-鼓风机一，30-热风管，31-鼓风机二，32-供风管，33-鼓风机三。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但保护范围不限此。如图1所示，本专利技术生活垃圾耦合干化热解处理工艺，具体包括以下操作步骤：(1)将生活垃圾(含水率45％～60％)经过破碎机、磁选机预处理，破碎后垃圾粒径20～50mm，送入垃圾进料池，然后通过磁选机将金属物质分离进行回收利用；(2)将破碎后的生活垃圾送入生物热空气耦合干化处理设备进行生物热空气耦合干化处理，生物干化温度为61～75℃，生物干化时间5～7天；热空气干化温度为90～110℃，热空气干化时间0.5～1天，耦合干化后生活垃圾含水率小于20％，干化后排气氧含量15％～18％；(3)将干化后生活垃圾均匀送入热解气化炉进行热解气化，热解温度600～800℃，热解产生可燃气体和灰渣，将灰渣外排；(4)热解产生的可燃气体通过导气装置进入二燃室内进行二次燃烧，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生活垃圾耦合干化热解处理工艺，其特征在于，它包括以下操作步骤：(1)将含水率为45％～60％的生活垃圾经破碎、磁选预处理，使破碎后的垃圾粒径为20～50mm，将磁选分离出的金属物质进行回收利用；(2)将破碎后的生活垃圾进行生物热空气耦合干化处理，耦合干化后的生活垃圾含水率小于20％；(3)将干化后的生活垃圾均匀送入热解气化炉进行热解气化，采用的热解温度600～800℃，热解产生可燃气体和灰渣，将灰渣外排；(4)将热解产生的可燃气体送入二燃室进行二次燃烧，二燃室温度为850～1100℃；(5)将部分二燃室产生的高温烟气回流至热解气化炉，将部分高温烟气送入急冷换热器进行换热处理，使烟气温度在2s内降低到200～225℃，并将换热产生的热能外排利用；(6)将换热后的烟气经空气预热器与空气进行热交换，将烟气温度降低至160℃；(7)最后将烟气经尾气处理系统处理，以达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485‑2014)的排放限值要求，经烟囱排放。

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾耦合干化热解处理工艺，其特征在于，它包括以下操作步骤：(1)将含水率为45％～60％的生活垃圾经破碎、磁选预处理，使破碎后的垃圾粒径为20～50mm，将磁选分离出的金属物质进行回收利用；(2)将破碎后的生活垃圾进行生物热空气耦合干化处理，耦合干化后的生活垃圾含水率小于20％；(3)将干化后的生活垃圾均匀送入热解气化炉进行热解气化，采用的热解温度600～800℃，热解产生可燃气体和灰渣，将灰渣外排；(4)将热解产生的可燃气体送入二燃室进行二次燃烧，二燃室温度为850～1100℃；(5)将部分二燃室产生的高温烟气回流至热解气化炉，将部分高温烟气送入急冷换热器进行换热处理，使烟气温度在2s内降低到200～225℃，并将换热产生的热能外排利用；(6)将换热后的烟气经空气预热器与空气进行热交换，将烟气温度降低至160℃；(7)最后将烟气经尾气处理系统处理，以达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)的排放限值要求，经烟囱排放。2.根据权利要求1所述生活垃圾耦合干化热解处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述生物热空气耦合干化处理中，生物干化处理温度为61～75℃，生物干化时间5～7天；采用的热空气干化温度为90～110℃，热空气干化时间0.5～1天。3.根据权利要求1或2所述生活垃圾耦合干化热解处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，将耦合干化处理产生的尾气经除雾后作为热解气化炉的一次空气。4.根据权利要求1或2所述生活垃圾耦合干化热解处理工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述可燃气体在二燃室的停留时间为2～3s。5.根据权利要求1或2所述生活垃圾耦合干化热解处理工艺，其特征在于，步骤(6)中，空气在空气预热器与烟气进行热交换后将温度加热至90～110℃，并作为生...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国宁，宋海农，陆立海，林宏飞，杨崎峰，潘振，谭恒，周郁文，罗剑云，龙俊霖，许景云，
申请(专利权)人：广西博世科环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45