蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法和系统，其中，方法包括：将含碳有机物与催化剂进行混合，以便得到预热解原料；将预热解原料在蓄热式旋转床内的进料区进行布料，并使进料区内的预热解原料依次经过干燥区、中温热解区和高温热解区，以便在干燥区内进行干燥处理，产生水蒸气；在中温热解区内进行预催化热解处理，产生中温热解油气；在高温热解区内产生以便产生高温热解气和热解炭；将一部分的高温热解气由高温热解区通入干燥区内，对预热解原料进行干燥处理。利用该方法可以分阶段地对含碳有机物进行热解处理，并进一步地对其各阶段的产物进行分别处理和再利用，进而可以显著提高含碳有机物热解产物的利用率。

【技术实现步骤摘要】
蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法和系统
本专利技术属于固体废弃物资源化处理领域，具体涉及蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法和系统。
技术介绍
含碳有机物包括生活垃圾、生活污泥、生物质等。随着经济的迅速发展、人口的不断增长以及人民生活水平的日益提高，我国生活垃圾的产生量急剧增加，目前我国垃圾围城形势严峻，城市生活垃圾年产生量已超2.5亿吨，2/3的城市被垃圾包围。生活垃圾常用的处理方式有填埋、焚烧和堆肥，其中填埋、堆肥等已陷入占用大量用地、产品销路不畅，资源化水平低的困境，而焚烧虽然能达到减容减量和资源化利用的目的，其处理却始终无法摆脱二噁英污染的问题，群体性事件频繁。含碳有机物热解处理由于不产生二噁英，被公认为比焚烧更好的处理方式，含碳有机物热解处理不仅能够清洁实现垃圾、污泥、秸秆等含碳有机物的减量化处理，环境友好性强，而且可获得价值更高的油、气和固体炭，是一种污染小、投资低、回报好的处理技术。现有的含碳有机物热解技术一般包括预处理系统、热解系统、净化系统等，其存在的主要问题有：(1)热解温度较低，一般在600℃左右，此时含碳有机物热解不完全，热解气的产量较低；(2)现有的含碳有机物热解技术将热解气体统一收集，热解气热值较低，只能供装置加热使用，资源化水平较低；(3)在不添加催化剂的条件下，热解气的产率及热值较低，经济性不好；(4)热解炉的能耗较大，热利用率较低。因此，目前的含碳有机物的热解技术还有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法和系统，利用该方法和系统，可以分阶段地对含碳有机物进行热解处理，并进一步地对其各阶段的产物进行分别处理和再利用，进而可以显著提高含碳有机物热解产物的利用率。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，包括：将含碳有机物与催化剂进行混合，以便得到预热解原料；将所述预热解原料在蓄热式旋转床内的进料区进行布料，并使所述进料区内的预热解原料依次经过干燥区、中温热解区和高温热解区，以便在所述干燥区内进行干燥处理，产生水蒸气；在所述中温热解区内进行预催化热解处理，产生中温热解油气；在所述高温热解区内进行高温热解处理以便产生高温热解气和热解炭；将一部分的所述高温热解气由所述高温热解区通入所述干燥区内，对所述预热解原料进行所述干燥处理。由此，本专利技术上述实施例的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，采用蓄热式旋转床对含碳有机物进行分段热解，进而可以便于后续对不同热解阶段的热解产物进行分开利用，进而可以显著提高利用率。由此，通过采用温度逐渐升高的分段式热解，进而使得在中温热解区主要得到中温热解油，在高温热解区主要得到高温热解气，进而不仅可以提高热解油和热解气的产量。另外，将高温热解区内产生的一部分的高温热解气用于干燥区内对预热解原料进行干燥处理，可以显著降低热解能耗。另外，根据本专利技术上述实施例的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述干燥区内的温度为300～500摄氏度；所述中温热解区内的温度为600～800摄氏度；高温热解区内的温度为900～1200摄氏度。在本专利技术的一些实施例中，所述催化剂的加入量为所述含碳有机物和催化剂总质量的1-20重量％。在本专利技术的一些实施例中，所述催化剂为氧化钙、碳酸钠、三氧化二铁和氧化镍中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述催化剂包括氧化钙、碳酸钠、三氧化二铁和氧化镍，其中，所述氧化钙的含量为30～50质量％，所述碳酸钠的含量为10～20质量％，所述三氧化二铁的含量为20～50质量％，所述氧化镍的含量为20～40质量％。在本专利技术的一些实施例中，所述含碳有机物为生活垃圾、污泥、秸秆、稻壳中的至少一种。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，包括：将生活垃圾进行分选和破碎处理，以便去除了金属、玻璃、砖块，并得到平均粒度不大于50毫米的预处理生活垃圾；将所述预处理生活垃圾与催化剂进行混合，以便得到预热解原料，所述催化剂的加入量为所述预处理生活垃圾和催化剂总质量的10％；将所述预热解原料在蓄热式旋转床内的进料区进行布料，并使所述进料区内的预热解原料依次经过干燥区、中温热解区和高温热解区，以便在所述干燥区内进行干燥处理，产生水蒸气；在所述中温热解区内进行预催化热解处理，产生中温热解油气；在所述高温热解区内进行高温热解处理以便产生高温热解气和热解炭；将一部分的所述高温热解气由所述高温热解区通入所述干燥区内，对所述预热解原料进行所述干燥处理；将另一部分的所述高温热解气通入碱液吸收装置，制备得到热解气产品；将所述中温热解油气进行冷凝处理和油水分离处理，以便得到中温热解气、中温热解油和热解水；将所述热解水返回用于所述冷凝处理；以及对所述水蒸气进行换热处理，并将得到的冷凝水用于所述冷凝处理，将回收的热量返回所述蓄热式旋转床内。通过采用上述方法对生活垃圾进行分阶段处理，并进一步地对其各阶段的产物进行分别利用。首先，避免了含碳有机物热解后热解气经过统一收集排出，再分开利用，存在的气体杂质较多、热值较低，并且能够出售的热解产品变少，其经济性较差的缺陷。其次，省去了单独对生活垃圾进行加热的步骤，进而避免了大量的水蒸气与后续的热解油混在一起，造成油水分离压力。根据本专利技术的再一方面，本专利技术提出了一种蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的系统，所述蓄热式旋转床用于实施前面所述的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，所述蓄热式旋转床内按照原料运动方向依次为进料区、干燥区、中温热解区、高温热解区和出料区，其中，所述进料区与所述干燥区之间、所述干燥区与所述中温热解区之间、所述中温热解区与所述高温热解区、所述高温热解区与所述出料区之间分别设置有隔墙，所述进料区具有进料口，所述干燥区的起始区具有预热气入口，所述干燥区的末端区具有水蒸气出口，所述中温热解区的末端区具有中温热解油气出口，所述高温热解区的末端区具有高温热解气出口和预热气出口，所述出料区具有热解炭出口；其中，所述高温热解区的预热气出口与所述干燥区的预热气入口相连。另外，根据本专利技术上述实施例的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，上述实施例的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的系统进一步包括：含碳有机物预处理装置；混合装置，所述混合装置具有预处理含碳有机物入口、催化剂入口和预热解原料出口，所述预处理含碳有机物入口与所述含碳有机物预处理装置相连，所述预热解原料出口与所述蓄热式旋转床的进料口相连；碱液吸收池，所述碱液吸收池具有高温热解气入口和热解气出口，所述高温热解气入口与所述蓄热式旋转床的高温热解气出口相连；冷凝装置，所述冷凝装置具有中温热解油气入口、中温热解气出口和中温热解油水出口，所述中温热解油气入口与所述蓄热式旋转床的中温热解油气出口相连；油水分离装置，所述油水分离装置具有油水混合液入口、热解水出口和热解油出口，所述油水混合液入口与所述中温热解油水出口相连，换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，其特征在于，包括：将含碳有机物与催化剂进行混合，以便得到预热解原料；将所述预热解原料在蓄热式旋转床内的进料区进行布料，并使所述进料区内的预热解原料依次经过干燥区、中温热解区和高温热解区，以便在所述干燥区内进行干燥处理，产生水蒸气；在所述中温热解区内进行预催化热解处理，产生中温热解油气；在所述高温热解区内产生以便产生高温热解气和热解炭；将一部分的所述高温热解气由所述高温热解区通入所述干燥区内，对所述预热解原料进行所述干燥处理。

【技术特征摘要】
1.一种蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，其特征在于，包括：将含碳有机物与催化剂进行混合，以便得到预热解原料；将所述预热解原料在蓄热式旋转床内的进料区进行布料，并使所述进料区内的预热解原料依次经过干燥区、中温热解区和高温热解区，以便在所述干燥区内进行干燥处理，产生水蒸气；在所述中温热解区内进行预催化热解处理，产生中温热解油气；在所述高温热解区内产生以便产生高温热解气和热解炭；将一部分的所述高温热解气由所述高温热解区通入所述干燥区内，对所述预热解原料进行所述干燥处理；将所述中温热解油气进行冷凝处理和油水分离处理，以便得到中温热解气、中温热解油和热解水；将所述热解水返回用于所述冷凝处理；以及对所述水蒸气进行换热处理，并将得到的冷凝水用于所述冷凝处理，将回收的热量返回所述蓄热式旋转床内。2.根据权利要求1所述的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，其特征在于，所述干燥区内的温度为300～500摄氏度；所述中温热解区内的温度为600～800摄氏度；高温热解区内的温度为900～1200摄氏度。3.根据权利要求1所述的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，其特征在于，所述催化剂的加入量为所述含碳有机物和催化剂总质量的1-20重量％。4.根据权利要求1所述的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，其特征在于，所述催化剂为氧化钙、碳酸钠、三氧化二铁和氧化镍中的至少一种。5.根据权利要求1所述的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，其特征在于，所述催化剂包括氧化钙、碳酸钠、三氧化二铁和氧化镍，其中，所述氧化钙的含量为30～50质量％，所述碳酸钠的含量为10～20质量％，所述三氧化二铁的含量为20～50质量％，所述氧化镍的含量为20～40质量％。6.根据权利要求1所述的蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，其特征在于，所述含碳有机物为生活垃圾、污泥、秸秆、稻壳中的至少一种。7.一种蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的方法，其特征在于，包括：将生活垃圾进行分选和破碎处理，以便去除了金属、玻璃、砖块，并得到平均粒度不大于50毫米的预处理生活垃圾；将所述预处理生活垃圾与催化剂进行混合，以便得到预热解原料，所述催化剂的加入量为所述预处理生活垃圾和催化剂总质量的10重量％；将所述预热解原料在蓄热式旋转床内的进料区进行布料，并使所述进料区内的预热解原料依次经过干燥区、中温热解区和高温热解区，以便在所述干燥区内进行干燥处理，产生水蒸气；在所述中温热解区内进行预催化热解处理，产生中温热解油气；在所述高温热解区内进行高温热解处理以便产生高温热解气和热解炭；将一部分的所述高温热解气由所述高温热解区通入所述干燥区内，对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，张安强，任浩华，肖磊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11