一种垃圾处理回收水分及生产纯碳的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种垃圾处理回收水分及生产纯碳的方法和装置，包括垃圾收集站、垃圾堆放场分选器、粉碎机、氧化钙脱水净化塔、间壁回转窑、焦油回收器、化工厂、余热发电装置、冷凝水回收器、水回收罐、高温脱灰设备和分级处理设备。垃圾经过分选器分选出可再生垃圾和不可再生垃圾，可再生垃圾经粉碎机粉碎后进入间壁回转窑进行低温干馏，干馏后的炭化物焦粉进入高温脱灰装置脱灰。干馏尾气经氧化钙脱水净化塔吸收水蒸汽，脱水后的尾气经焦油回收器到化工厂加工。干馏尾气脱油后返回间壁回转窑的窑膛作燃料，燃烧后的烟气进入余热发电装置进行余热发电。高温脱灰装置脱灰后生产灰量低于0.02%的焦粉、副产高沸点金属和低沸点金属的混合物。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾处理回收水分及生产纯碳的方法和装置
本专利技术属于垃圾处理及回收利用
，涉及一种间壁干馏、尾气冷凝回收水分和高温脱除焦粉灰分的工艺，具体涉及一种垃圾处理回收水分及生产纯碳的方法和装置。
技术介绍
垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物，由于排出量大，成分复杂多样，给处理和利用带来困难，如不能及时处理或处理不当，就会污染环境，影响环境卫生。我国已经超过美国成为世界上最大的城市固体废弃物制造者，固体废弃物的迅速增加使环境承载力逼近极限。城市垃圾处理具有减少污染物排放、能源再生、减少温室气体的效果，应用较多的垃圾处理方法是卫生填埋、高温堆肥和焚烧，每种方法各有优缺点，但都不能实现完全的无害化、资源化和减量化的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种垃圾处理回收水分及生产纯碳的方法，对垃圾进行无害化处理，利用垃圾焚烧生产高品质纯碳，回收垃圾中的水分及副产金属，以减少污染物排放和温室气体的效应，实现垃圾的资源化利用。本专利技术的另一目的是提供一种垃圾处理回收水分及生产纯碳的装置。本专利技术的技术方案是：垃圾处理回收水分及生产纯碳的方法，垃圾经垃圾收集站收集，通过运送工具运送至垃圾堆放场，经过分选器分选出可再生垃圾和不可再生垃圾，分出的不可再生垃圾作水泥建材原料，分出的可再生垃圾经粉碎机粉碎。粉碎后垃圾进入间壁回转窑进行低温干馏，干馏后的碳化物焦粉进入高温脱灰装置脱灰。干馏尾气进入氧化钙脱水净化塔吸收尾气中的水蒸汽，脱水后的尾气进入焦油回收器，回收的焦油进入化工厂加工，氧化钙脱水净化塔脱出的水蒸气进入水回收罐。脱油后干馏尾气返回间壁回转窑的窑膛作燃料，间接加热物料空间内的垃圾，燃烧后的烟气进入余热发电装置进行余热发电。发电后的烟气进入冷凝水回收器，冷凝回收的水分进入水回收罐。高温脱灰装置脱灰后焦粉生产灰量低于0.02%的高、副产高沸点金属和低沸点金属的混合物，纯碳送至纯碳料仓，低沸点金属送至低沸点金属回收器，高沸点金属送至高沸点金属回收器。低温干馏的温度时400～1200℃，所述干馏后的碳化物焦粉含灰量为2～20%。高温脱灰设备把碳化物焦粉加热到1600～3000℃，使得碳化物焦粉灰分中的钙、镁、铝、铁、硅等氧化物被碳还原，并气化蒸发冷凝收集；生产的纯碳用作提纯金属的原料或还原剂。氧化钙脱水净化塔为并联双塔，一个塔在100～500℃下吸收尾气中的水蒸气生成氢氧化钙，另一个塔将氢氧化钙加热到500～1200℃再生生成氧化钙，氢氧化钙分解产生的水分进入水回收罐，双塔交替进行吸水和脱水过程。氧化钙在吸收水蒸气的同时，尾气中的氯化物与氧化钙反应生成氯化钙。氯化钙的分解温度为1600℃，氢氧化钙再生时无法分解，累积在氧化钙脱水净化塔内，经过一定时间更换氧化钙。本专利技术垃圾处理回收水分及生产纯碳的装置，包括垃圾收集站和垃圾堆放场，垃圾收集站通过运输工具与垃圾堆放场连接。装置设有分选器、粉碎机、氧化钙脱水净化塔、间壁回转窑、焦油回收器、化工厂、余热发电装置、冷凝水回收器、水回收罐、高温脱灰设备和分级处理设备。垃圾堆放场依次通过分选器、粉碎机连接到间壁回转窑的进料口。间壁回转窑设有固体出料口、尾气出口和烟气出口，固体出料口连接到高温脱灰设备，尾气出口通过氧化钙脱水净化塔连接到焦油回收器，氧化钙脱水净化塔的水出口连接到水回收罐。烟气出口连接到余热发电装置，余热发电装置通过冷凝水回收器连接到水回收罐。焦油回收器设有焦油出口和脱油干馏尾气出口，焦油出口连接到化工厂，脱油干馏尾气出口连接到间壁回转窑的烧嘴。高温脱灰设备连接到分级处理设备。分级处理设备包括低沸点金属回收器、高沸点金属回收器和纯碳料仓，高温脱灰设备分别连接到低沸点金属回收器、高沸点金属回收器和纯碳料仓。分选器为重力分选器、振动分选器或磁选器。间壁回转窑的外筒为碳钢结构，内筒由耐火材料砌筑而成。内筒中心为燃烧空间，耐火材料中间留有物料通道，或内筒中心为物料通道，耐火材料中间为燃烧空间。分选器为振动床分选器，垃圾在振动床上倾斜流动，比重较大的建筑垃圾石块和水泥块等沉底，比重较小的生物质垃圾上浮，通过重力进行分离。或者在进入下一道工序粉碎前，增加磁选设备将未得到充分分离的金属垃圾进一步分离，保证粉碎机的稳定使用和寿命。间壁回转窑的外筒为碳钢结构，内筒由耐火材料砌筑而成。内筒中心是燃烧空间，耐火材料中间留有物料通道，燃料燃烧的热量通过导热性能较好的耐火材料，传递到夹层中的垃圾，使垃圾受热干馏。本专利技术垃圾处理回收水分及生产纯碳的过程通过对垃圾的收集、分选、粉碎、干馏、氧化钙脱水和高温脱灰等过程，将有害的垃圾变为可利用的资源。分选有效分离出可再生垃圾和不可再生垃圾，不可再生垃圾用作水泥建材原料。可再生垃圾经过切碎、干燥和干馏过程，回收垃圾中的水分，将垃圾干馏成焦炭、焦油和可燃气，经过分离焦油用作化工原料，可燃气用作间壁回转窑的燃料，焦炭经高温脱灰设备处理后分出纯碳产品和副产金属，有效的利用了可再生资源，减少了污染物和温室气体排放，变废为宝，不仅可以提高经济效益，同时对社会具有积极意义。本专利技术垃圾处理回收水分及生产纯碳的装置为实现垃圾处理回收水分及生产纯碳提供了设备保障。附图说明图1为垃圾处理回收水分及生产纯碳的装置的流程示意图；其中：1—垃圾收集站、2—垃圾堆放场、3—分选器、4—粉碎机、5—间壁回转窑、6—氧化钙脱水净化塔、7—焦油回收器、8—化工厂、9—余热发电装置、10—冷凝水回收器、11—水回收罐、12—高温脱灰装置、13—低沸点金属回收器、14—高沸点金属回收器、15—纯碳料仓。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明。本专利技术保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本专利技术保护的范围。本专利技术垃圾处理回收水分及生产纯碳的装置如图1所示，包括垃圾收集站1、垃圾堆放场2、分选器3、粉碎机4、氧化钙脱水净化塔6、间壁回转窑5、焦油回收器7、化工厂8、余热发电装置9、冷凝水回收器10、水回收罐11、高温脱灰设备12、低沸点金属回收器13、高沸点金属回收器14和纯碳料仓15。垃圾堆放场依次通过分选器、粉碎机连接到间壁回转窑的进料口。间壁回转窑设有固体出料口、尾气出口和烟气出口，固体出料口连接到高温脱灰设备，尾气出口通过氧化钙脱水净化塔连接到焦油回收器，氧化钙脱水净化塔的水出口连接到水回收罐。烟气出口连接到余热发电装置，余热发电装置通过冷凝水回收器连接到水回收罐。焦油回收器设有焦油出口和脱油干馏尾气出口，焦油出口连接到化工厂，脱油干馏尾气出口连接到间壁回转窑的烧嘴。高温脱灰设备分别连接到低沸点金属回收器、高沸点金属回收器和纯碳料仓。本专利技术垃圾处理回收水分及生产纯碳的过程为：城镇垃圾经过垃圾收集站1收集，储存在垃圾堆放场2，经过分选器3分选，将其中的建筑垃圾石块、水泥块或废金属与其它生物质垃圾分离，分离后的垃圾进入粉碎机4粉碎，粉碎后的垃圾进入间壁回转窑5的物料空间内进行干馏，干馏的温度为600℃，干馏后的碳化物焦粉含灰量为5%。干馏后的碳化物焦粉进入高温脱灰装置12。产生的尾气进入氧化钙脱水净化塔6，氧化钙将尾气中的水蒸汽吸收，脱水后的尾气进入焦油回收器7，回收下来的焦油进入化工厂8加工，氧化钙脱水净化塔脱出的水蒸气进入水回收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垃圾处理回收水分及生产纯碳的方法，垃圾经垃圾收集站收集（1），通过运送工具运送至垃圾堆放场（2），经过分选器（3）分选出可再生垃圾和不可再生垃圾，分出的不可再生垃圾作水泥建材原料，分出的可再生垃圾经粉碎机（4）粉碎，其特征是：粉碎后垃圾进入间壁回转窑（5）进行低温干馏，干馏后的炭化物焦粉进入高温脱灰装置（12）脱灰；干馏尾气进入氧化钙脱水净化塔（6）吸收尾气中的水蒸汽，脱水后的尾气进入焦油回收器（7），回收的焦油进入化工厂（8）加工，氧化钙脱水净化塔脱出的水蒸气进入水回收罐（11）；脱油后干馏尾气返回间壁回转窑的窑膛作燃料，间接加热物料空间内的垃圾，燃烧后的烟气进入余热发电装置（9）进行余热发电；发电后的烟气进入冷凝水回收器（10），冷凝回收的水分进入水回收罐；所述高温脱灰装置脱灰后焦粉生产灰量低于0.02%的高、副产高沸点金属和低沸点金属的混合物，高纯炭送至纯炭料仓（15），低沸点金属送至低沸点金属回收器（13），高沸点金属送至高沸点金属回收器（14）。

【技术特征摘要】
1.一种垃圾处理回收水分及生产纯碳的方法，垃圾经垃圾收集站（1）收集，通过运送工具运送至垃圾堆放场（2），经过分选器（3）分选出可再生垃圾和不可再生垃圾，分出的不可再生垃圾作水泥建材原料，分出的可再生垃圾经粉碎机（4）粉碎，其特征是：粉碎后垃圾进入间壁回转窑（5）进行低温干馏，干馏后的碳化物焦粉进入高温脱灰装置（12）脱灰；干馏尾气进入氧化钙脱水净化塔（6）吸收尾气中的水蒸汽，脱水后的尾气进入焦油回收器（7），回收的焦油进入化工厂（8）加工，氧化钙脱水净化塔脱出的水蒸气进入水回收罐（11）；脱油后干馏尾气返回间壁回转窑的窑膛作燃料，间接加热物料空间内的垃圾，燃烧后的烟气进入余热发电装置（9）进行余热发电；发电后的烟气进入冷凝水回收器（10），冷凝回收的水分进入水回收罐；所述高温脱灰装置脱灰后焦粉生产灰量低于0.02%的高、副产高沸点金属和低沸点金属的混合物，高纯碳送至纯碳料仓（15），低沸点金属送至低沸点金属回收器（13），高沸点金属送至高沸点金属回收器（14）；所述氧化钙脱水净化塔（6）为并联双塔，一个塔在100～500℃下吸收尾气中的水蒸气生成氢氧化钙，另一个塔将氢氧化钙加热到500～1200℃再生生成氧化钙，氢氧化钙分解产生的水分进入水回收罐，双塔交替进行吸水和脱水过程；氧化钙在吸收水蒸气的同时，尾气中的氯化物与氧化钙反应生成氯化钙；氯化钙的分解温为1600℃，氢氧化钙再生时无法分解，累积在氧化钙脱水净化塔内，经过一定时间更换氧化钙。2.根据权利要求1所述垃圾处理回收水分及生产纯碳的方法，其特征是：所述低温干馏的温度时400～1200℃，所述干馏后的碳化物焦粉含灰量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾会平，
申请(专利权)人：石家庄新华能源环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13