有机垃圾快速热解系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了有机垃圾快速热解系统及方法，该系统包括：有机垃圾预处理装置(100)，热解反应器(3)，第一螺旋送料机(13)，热解油气处理装置(200)，第二螺旋送料机(14)和热解炭处理装置(300)。该有机垃圾快速热解系统将除尘装置设置于热解反应器内部，采用热解反应器内的温度对除尘装置进行加热，无需添加外部热源，除尘装置温度略低于热解反应器内温度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除尘效率高，热解油气中含尘量低，后续净化工序简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工领域，具体的，涉及有机垃圾快速热解系统及方法。
技术介绍
随着经济高速发展，城市化进程的不断加快，我国日产垃圾量约为400万吨，其中七成以上是有机垃圾，随之而来的生活垃圾问题也日趋严重。垃圾处理问题将会成为我国即将面对的最重要的问题以及亟待解决的问题之一。目前，生活有机垃圾的处理方式主要以焚烧、堆肥、填埋、回收利用等。其中，垃圾焚烧会产生剧毒物二恶英，同时二恶英去除成本极高，焚烧法不仅造成一定的环境和健康问题，还造成一定的经济损失；垃圾堆肥主要适用于餐厨垃圾，由于我国垃圾未进行分类，同时垃圾堆肥处理时间较长，只能缓解垃圾问题；垃圾填埋会改变土壤性质，产生地热，进而导致土壤无法生长植物；我国的垃圾分类处于初步阶段，大部分地区未实行垃圾分类。有机垃圾含有大量的油气资源，将之提取出来可以产生巨大的经济效益同时解决垃圾污染问题。将生活有机垃圾进行热解是有机垃圾资源化、无害化、减量化最有效的方式之一。目前，市面上的垃圾热解处理装置普遍存在处理量较低、能耗高、热解油含尘量高等的问题。因而，目前的垃圾热解工艺仍有待改进。
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可以有效增加有机垃圾的处理规模或者降低能耗的有机垃圾快速热解系统及方法。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种有机垃圾快速热解系统。根据本专利技术的实施例，该有机垃圾快速热解系统包括：有机垃圾预处理装置100，热解反应器3，所述热解反应器3包括热解料入口3-1、热解炭出口3-2、热解油气出口3-3、燃气入口3-4和烟气出口3-5，除尘装置4部分嵌入到热解反应器3中；除尘装置
4包括滤尘室4-3、提升管4-2、集气室4-8，其中，提升管4-2的顶部与滤尘室4-3的顶部连通，提升管4-2的底部与滤尘室4-3的底部连通，滤尘室4-3与提升管4-2相连通构成环形回路；滤尘室4-3位于热解反应器3内，提升管4-2和集气室4-8位于热解反应器3外；滤尘室4-3伸入热解反应器内部的侧壁上设有孔道4-4，滤尘室4-3与集气室4-8相邻且滤尘室4-3与集气室4-8共用的侧壁上同样设有孔道4-4；集气室4-8远离滤尘室4-3的侧壁上设有热解油气出口3-3；提升管4-2的顶部设置有含尘气出口4-1，提升管4-2的底部设置有风帽4-6；连通滤尘室4-3的底部与提升管4-2的底部的管道中设置有隔板4-7，第一螺旋送料机13，所述第一螺旋送料机13与所述有机垃圾预处理装置100和所述热解反应器3相连；热解油气处理装置200，所述热解油气处理装置200与所述热解油气出口3-3相连；第二螺旋送料机14，所述第二螺旋送料机14与所述热解炭出口3-2相连；热解炭处理装置300，所述热解炭处理装置300与所述第二螺旋送料机14相连。专利技术人发现，根据本专利技术实施例的该有机垃圾快速热解系统将除尘装置设置于热解反应器内部，采用热解反应器内的温度对除尘装置进行加热，无需添加外部热源，除尘装置温度略低于热解反应器内温度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除尘效率高，热解油气中含尘量低，后续净化工序简单。另外，该有机垃圾快速热解系统得到的热解油、热解气产量高，处理量大，系统内部显热高效利用，有机垃圾干燥均为系统内部供应，能源利用率高，而且热解反应器内各点温度灵活可调，适于处理成分复杂的有机垃圾，同时该系统的工艺流程简单，无复杂机械。根据本专利技术的实施例，热解反应器3还包括锥形分料器3-6，所述锥形分料器3-6设于热解反应器3内且位于所述热解料入口3-1正下端。根据本专利技术的实施例，所述锥形分料器3-6与所述热解料入口3-1之间的距离为100～500mm。根据本专利技术的实施例，所述热解反应器3包括多个辐射管3-7，所述辐射管3-7在热解反应器3内采用交错布置方式，所述辐射管3-7之间的距离为100～500mm。根据本专利技术的实施例，所述有机垃圾预处理装置包括：一级回转窑干燥器1；二级回转窑干燥器2，所述二级回转窑干燥器2具有一级干燥物料入口2-1、二级干燥物料出口2-2、换热油气入口2-3和换热油气出口2-4，所述一级干燥物料入口2-1与所述一级回转窑干燥器1相连；料仓12，所述料仓12与所述二级回转窑干燥器2和所述第一螺旋送料机13相连。根据本专利技术的实施例，所述热解油气处理装置200包括：旋风分离器5，所述旋风分离器5具有混合物料入口5-1、固体出口5-2和气体出口5-3，所述混合物料入口5-1与所述热解油气出口3-3相连；灰室6，所述灰室6与所述固体出口5-2相连；一级换热器7，所述一级换热器7具有热解油气入口7-1、一级换热烟气入口7-2、二级换热烟气出口7-3和换热油气出口7-4，所述热解油气入口7-1与所述气体出口5-3相连，所述换热油气出口7-4与所述换热油气入口2-3相连，所述二级换热烟气出口7-3与所述一级回转窑干燥器1相连；净化单元9，所述净化单元9具有换热油气入口9-1、热解油出口9-2和热解气出口9-3，所述换热油气入口9-1与所述换热油气出口2-4相连；油罐10，所述油罐10与所述热解油出口9-2相连，气柜11，所述气柜11与所述热解气出口9-3和所述燃气入口3-4相连。根据本专利技术的实施例，所述热解炭处理装置300包括：二级换热器8，所述二级换热器8具有热解炭入口8-1、热解炭出口8-2、烟气入口8-3和一级换热烟气出口8-4，所述热解炭入口8-1与所述第二螺旋送料机14相连，所述烟气入口8-3与所述烟气出口3-5相连，所述一级换热烟气出口8-4与所述一级换热烟气入口7-2相连。根据本专利技术的实施例，所述孔道4-4的直径为2-10mm。根据本专利技术的实施例，所述孔道4-4均匀分布在所述滤尘室4-3和所述集气室4-8的侧壁上。根据本专利技术的实施例，所述隔板4-7是插板阀或蝶阀。根据本专利技术的实施例，所述滤尘室4-3中设有过滤介质。根据本专利技术的实施例，所述过滤介质的粒径为3-20mm。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种利用前面所述的有机垃圾快速热解系统快速热解有机垃圾的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：对有机垃圾进行干燥，得到热解料；使所述热解料进行热解反应，得到热解油气和热解炭；对所述热解油气依次进行除尘及净化分离处理，得到热解油和热解气；对所述热解炭进行换热及熄焦处理。专利技术人发现，利用根据本专利技术实施例的该方法，能够快速有效地针对有机垃圾进行快速热解，且步骤简单、操作方便，同时该方法能够有效提高焦油产率，且采用内置式除尘装置可以利用热解反应器内的温度对除尘装置进行保温，无需外加热源，除尘装置的温度略低于热解反应器内温度，可以有效避免焦油的冷凝以及二次裂解。另外，该方法可以充分回收利用系
统显热，能源利用效率高。同时，该方法通过前面所述的系统实施，具有前面所述的系统的全部特征和优点，在此不再一一赘述。根据本专利技术的实施例，本专利技术至少具有以下有益效果：1、本专利技术的系统采用垃圾快速热解的方法，得到的热解油、热解气产量高，处理量大；2、产物显热高效利用，降低能耗，有机垃圾干燥热均为系统内部供应；3、工艺流程简单，无复杂机械；4、物料通过锥形分料器、交错式辐射管两级布料，下落均匀；5、采用内置式除尘装置，温度略本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机垃圾快速热解系统，其特征在于，包括：有机垃圾预处理装置(100)，热解反应器(3)，所述热解反应器(3)包括热解料入口(3‑1)、热解炭出口(3‑2)、热解油气出口(3‑3)、燃气入口(3‑4)和烟气出口(3‑5)，除尘装置(4)部分嵌入到热解反应器(3)中；除尘装置(4)包括滤尘室(4‑3)、提升管(4‑2)、集气室(4‑8)，其中，提升管(4‑2)的顶部与滤尘室(4‑3)的顶部连通，提升管(4‑2)的底部与滤尘室(4‑3)的底部连通，滤尘室(4‑3)与提升管(4‑2)相连通构成环形回路；滤尘室(4‑3)位于热解反应器(3)内，提升管(4‑2)和集气室(4‑8)位于热解反应器(3)外；滤尘室(4‑3)伸入热解反应器内部的侧壁上设有孔道(4‑4)，滤尘室(4‑3)与集气室(4‑8)相邻且滤尘室(4‑3)与集气室(4‑8)共用的侧壁上同样设有孔道(4‑4)；集气室(4‑8)远离滤尘室(4‑3)的侧壁上设有热解油气出口(3‑3)；提升管(4‑2)的顶部设置有含尘气出口(4‑1)，提升管(4‑2)的底部设置有风帽(4‑6)；连通滤尘室(4‑3)的底部与提升管(4‑2)的底部的管道中设置有隔板(4‑7)，第一螺旋送料机(13)，所述第一螺旋送料机(13)与所述有机垃圾预处理装置(100)和所述热解反应器(3)相连；热解油气处理装置(200)，所述热解油气处理装置(200)与所述热解油气出口(3‑3)相连；第二螺旋送料机(14)，所述第二螺旋送料机(14)与所述热解炭出口(3‑2)相连；热解炭处理装置(300)，所述热解炭处理装置(300)与所述第二螺旋送料机(14)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种有机垃圾快速热解系统，其特征在于，包括：有机垃圾预处理装置(100)，热解反应器(3)，所述热解反应器(3)包括热解料入口(3-1)、热解炭出口(3-2)、热解油气出口(3-3)、燃气入口(3-4)和烟气出口(3-5)，除尘装置(4)部分嵌入到热解反应器(3)中；除尘装置(4)包括滤尘室(4-3)、提升管(4-2)、集气室(4-8)，其中，提升管(4-2)的顶部与滤尘室(4-3)的顶部连通，提升管(4-2)的底部与滤尘室(4-3)的底部连通，滤尘室(4-3)与提升管(4-2)相连通构成环形回路；滤尘室(4-3)位于热解反应器(3)内，提升管(4-2)和集气室(4-8)位于热解反应器(3)外；滤尘室(4-3)伸入热解反应器内部的侧壁上设有孔道(4-4)，滤尘室(4-3)与集气室(4-8)相邻且滤尘室(4-3)与集气室(4-8)共用的侧壁上同样设有孔道(4-4)；集气室(4-8)远离滤尘室(4-3)的侧壁上设有热解油气出口(3-3)；提升管(4-2)的顶部设置有含尘气出口(4-1)，提升管(4-2)的底部设置有风帽(4-6)；连通滤尘室(4-3)的底部与提升管(4-2)的底部的管道中设置有隔板(4-7)，第一螺旋送料机(13)，所述第一螺旋送料机(13)与所述有机垃圾预处理装置(100)和所述热解反应器(3)相连；热解油气处理装置(200)，所述热解油气处理装置(200)与所述热解油气出口(3-3)相连；第二螺旋送料机(14)，所述第二螺旋送料机(14)与所述热解炭出口(3-2)相连；热解炭处理装置(300)，所述热解炭处理装置(300)与所述第二螺旋送料机(14)相连。2.根据权利要求1所述的有机垃圾快速热解系统，其特征在于，热解反应器(3)还包括锥形分料器(3-6)，所述锥形分料器(3-6)设于热解反应器(3)内且位于所述热解料入口(3-1)正下端，任选地，所述锥形分料器(3-6)与所述热解料入口(3-1)之间的距离为100～500mm。3.根据权利要求1所述的有机垃圾快速热解系统，其特征在于：所述热解反应器(3)包括多个辐射管(3-7)，所述辐射管(3-7)在热解反应器(3)内采用交错布置方式，所述辐射管(3-7)之间的距离为100～500mm。4.根据权利要求1所述的有机垃圾快速热解系统，其特征在于，所述有机垃圾预处理装置(100)包括：一级回转窑干燥器(1)；二级回转窑干燥器(2)，所述二级回转窑干燥器(2)具有一级干燥物料入口(2-1)、二级干燥物料出口(2-2)、换热油气入口(2-3)和换热油气出口(2-4)，所述一级干燥物料入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延兵，陈水渺，薛逊，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