过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及有机废弃物处理设备技术领域，尤其是涉及一种过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置和方法。该装置包括控制系统以及分别与控制系统通讯连接的送料单元、碳化单元、出料单元、脱臭炉、过热蒸汽发生器、饱和蒸汽发生器、第三旋风除尘器、导热油加温装置、排废风机和尾气终端处理系统；本发明专利技术的核心是变“废”为“宝”，以“废”治“废”循环利用能源，降低有机废弃物处置成本，利于快速推广过热蒸汽碳化有机废弃物的技术的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机废弃物处理设备
，尤其是涉及一种过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置和方法。
技术介绍
目前，我国碳化技术水平简单单一，多用于生物质的碳化，如木材、秸秆、稻壳、煤等有机物的碳化。碳化物的碳化效果要求不高。随着中国化工、农药、医药等行业的快速发展，每年产生大量的危险有机废弃物，很多废弃物通过简单的焚烧固然能销毁难降解的污染物，但同时会产生大量的剧毒气体二噁英及残渣、飞灰等废弃物。全世界每年产生有机废弃物十亿吨以上，2015年我国危险废弃物产生量超6000万吨，截止2011年全国持危险废弃物经营许可证的单位约1500家，危险废弃物年处置量也只能超过900万吨以上，处置能力及处置技术远远不能满足现状，同时焚烧技术也不能完全处置所有的危险废弃物。例如高盐有机废弃物的焚烧，会缩短焚烧炉的使用寿命。有机废弃物的处置行业急需引进更多的新技术。目前，现有技术在处理机废弃物时存在诸多缺陷，所存在的客观缺点参看如下介绍：一、现有过热蒸汽碳化炉的方式将饱和蒸汽依次进入蓄热器、汽液分离器、过热炉、汽轮发电机组以及除氧器等结构组成，其过程复杂繁琐，过热蒸汽升温慢，效率
低，很难应用于工业化生产，并处置有机垃圾。二、外热式连续碳化有机废弃物装置利用电加热燃烧生物质燃料或加热热媒体等方式外加热碳化炉，这些装置都有共同的缺点：能耗高；传热慢；碳化不均匀；利用热媒体在隔套腔体加热还存在着密封和热媒体泄漏等问题。三、外热式(或内加热)的批次式碳化装置这种装置的缺点为：每次固定处理量很小；时间长；处理效率很低；批次式的碳化装置产生的废气多数直接排放大气，污染环境，或做简单的废气处理装置，效果一般。四、内热式连续碳化装置利用加热空气对碳化炉内物料碳化，缺点为：热空气富含氧气，故不能使有机废弃物做到真正意义上的无氧碳化。热空气中富含氧气，接触有机废弃物容易燃烧，很多有机物熔点很低，故某种有机物一旦熔融，就会损坏碳化炉体及其内部的输送装置。而且，随着工业的发展，人类面临使用自然界资源越来越匮乏的窘境，迫切需要一种循环利用能源，降低有机废弃物处置成本的装置与方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置，以解决现有技术中存在的碳化技术单一、有机废弃物处置成本高以及无法实现能源的循环利用的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置，其包括控制系统以及分别与控制系统通讯连接的送料单元、碳化单元、出料单元、脱臭炉、过热蒸汽发生器、饱和蒸
汽发生器、第三旋风除尘器、导热油加温装置、排废风机和尾气终端处理系统；所述送料单元与碳化单元、出料单元依次连接；所述碳化单元设有过热蒸汽进口端和废气出口端，所述过热蒸汽进口端与过热蒸汽发生器的热交换部分、饱和蒸汽发生器依次连接，所述废气出口端与脱臭炉连接，以及所述脱臭炉与过热蒸汽发生器的炉腔部分、第三旋风除尘器、导热油加温装置、饱和蒸汽发生器、排废风机和尾气终端处理系统依次连接。进一步地，所述碳化单元内设有碳化腔体，在碳化腔体内设有碳化螺旋送料器和过热蒸汽送汽装置；根据废弃物碳化的难度和处理量，碳化腔体内的螺旋送料器可设计成2根或4根。所述过热蒸汽送汽装置位于所述碳化单元的过热蒸汽进口端，且与过热蒸汽发生器的热交换部分连接；所述碳化单元上还设有压力测定装置，所述压力测定装置、碳化螺旋送料器分别与所述控制系统通讯连接。进一步地，碳化单元内碳化腔体的数量可设计成1个到3个甚至更多，主要是根据废弃物碳化难度和处理量来确定碳化腔体的数量。进一步地，所述过热蒸汽发生器包括过热蒸汽燃烧炉、设置于过热蒸汽燃烧炉内的第一热交换器以及设置于过热蒸汽燃烧炉一端的第一燃烧器；所述第一热交换器的出口端与过热蒸汽送汽装置通过管道连接，且在两者之间的管道上分别设有第一温度数据采集口、第二温度数据采集口；所述第一温度数据采集口与第二温度数据采集口分别与控制系统通讯连接；所述过热蒸汽燃烧炉上设有第一炉温数据采集口，所述第一炉温数据采集口与控制系统通讯连接。进一步地，所述饱和蒸汽发生器与第一热交换器的入口端之间的通道上设有第六压力表，所述饱和蒸汽发生器上连接有安全阀、进水管道和出水管道；所述饱和蒸汽发生器的一端设置有第二燃烧器。进一步地，所述脱臭炉的一端设置有第三燃烧器，所述脱臭炉上
设有第二炉温数据采集口，所述第二炉温数据采集口与所述控制系统通讯连接；在所述脱臭炉与过热蒸汽发生器的炉腔部分之间的管道上设有第五温度数据采集口。进一步地，所述导热油加温装置连接有温控探头、进油阀和排油阀，所述排油阀连接有高温循环油泵，且在导热油加温装置内设有第二热交换器，所述第二热交换器的进口端与第三旋风除尘器连接，所述第二热交换器的出口端通过管道与饱和蒸汽发生器连接。进一步地，所述排废风机与饱和蒸汽发生器之间的管道上设有第三温度数据采集口，所述第三温度数据采集口与控制系统通讯连接。进一步地，所述尾气终端处理系统内设有活性碳吸附装置、脱硫装置以及脱硝装置中任意一种或几种组合。进一步地，所述送料单元包括设置于碳化单元一端的螺旋式送料机，所述螺旋式送料机的入口端设有自动放料装置；所述送料单元包括设置于碳化单元另一端的水冷式螺旋收料机，所述水冷式螺旋收料机连接有收料箱。本专利技术还提供一种根据所述的过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置的方法，其包括如下步骤：S1、启动饱和蒸汽发生器，将产生的饱和蒸汽送入至过热蒸汽发生器内加温以形成300℃-1000℃温度范围的过热蒸汽；S2、根据有机废弃物碳化时所需的目标温度，控制过热蒸汽发生器生成与该目标温度一致的过热蒸汽，并送入至碳化单元内对有机废弃物进行高温碳化；S3、将有机废弃物高温碳化产生的废气送入至脱臭炉中，脱臭炉的温度设定为850-1200℃，并对废气中混杂的可燃气体进行第一次燃烧，以完成对废气的一次洁净处理，同时减小对脱臭炉的燃料消耗；S4、将经脱臭炉处理后的废气送入至过热蒸汽发生器中进行第二
次燃烧，以实现对废气的二次洁净处理，同时减小对过热蒸汽发生器的燃料消耗；S5、将经过热蒸汽发生器处理后的废气送入至导热油加温装置，利用废气携带的余热实现对导热油进行加温；S6、将经导热油加温装置处理后的废气送入至饱和蒸汽发生器，利用废气携带的余热实现对饱和蒸汽发生器内的水进行加热；S7、将经饱和蒸汽发生器处理的废气通过排废风机送入尾气终端处理系统进行最终洁净处理，并由烟囱高空排放。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置基于科技环保、节能环保的理念。在使用过程中，本着处置有机废弃物达标排放的目的的前提下，又融入了节能理念。随着工业的发展，人类面临使用自然界资源越来越匮乏的窘境，迫切需要新能源或降低设备运行成本的新科技介入。本实施例的核心是变“废”为“宝”，以“废”治“废”循环利用能源，降低有机废弃物处置成本，快速推广过热蒸汽碳化有机废弃物的技术及装置。该装置采用真正意义上的无氧碳化技术，故处置过程中不产生二噁英等危险废气。该装置属于高温常压设备，不使用国家法律限制的高压容器，设备安全可靠，操作简单，占地面积小，易于推广。附图说明为了更清楚地说明本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置，其特征在于，包括控制系统以及分别与控制系统通讯连接的送料单元、碳化单元、出料单元、脱臭炉、过热蒸汽发生器、饱和蒸汽发生器、第三旋风除尘器、导热油加温装置、排废风机和尾气终端处理系统；所述送料单元与碳化单元、出料单元依次连接；所述碳化单元设有过热蒸汽进口端和废气出口端，所述过热蒸汽进口端与过热蒸汽发生器的热交换部分、饱和蒸汽发生器依次连接，所述废气出口端与脱臭炉连接，以及，所述脱臭炉与过热蒸汽发生器的炉腔部分、第三旋风除尘器、导热油加温装置、饱和蒸汽发生器、排废风机和尾气终端处理系统依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置，其特征在于，包括控制系统以及分别与控制系统通讯连接的送料单元、碳化单元、出料单元、脱臭炉、过热蒸汽发生器、饱和蒸汽发生器、第三旋风除尘器、导热油加温装置、排废风机和尾气终端处理系统；所述送料单元与碳化单元、出料单元依次连接；所述碳化单元设有过热蒸汽进口端和废气出口端，所述过热蒸汽进口端与过热蒸汽发生器的热交换部分、饱和蒸汽发生器依次连接，所述废气出口端与脱臭炉连接，以及，所述脱臭炉与过热蒸汽发生器的炉腔部分、第三旋风除尘器、导热油加温装置、饱和蒸汽发生器、排废风机和尾气终端处理系统依次连接。2.根据权利要求1所述的过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置，其特征在于，所述碳化单元内设有碳化腔体，在碳化腔体内设有碳化螺旋送料器和过热蒸汽送汽装置；所述过热蒸汽送汽装置位于所述碳化单元的过热蒸汽进口端，且与过热蒸汽发生器的热交换部分连接；所述碳化单元上还设有压力测定装置，所述压力测定装置、碳化螺旋送料器分别与所述控制系统通讯连接。3.根据权利要求2所述的过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置，其特征在于，所述过热蒸汽发生器包括过热蒸汽燃烧炉、设置于过热蒸汽燃烧炉内的第一热交换器以及设置于过热蒸汽燃烧炉一端的第一燃烧器；所述第一热交换器的出口端与过热蒸汽送汽装置通过管道连接，且在两者之间的管道上分别设有第一温度数据采集口、第二温度数据
\t采集口；所述第一温度数据采集口与第二温度数据采集口分别与控制系统通讯连接；所述过热蒸汽燃烧炉上设有第一炉温数据采集口，所述第一炉温数据采集口与控制系统通讯连接。4.根据权利要求3所述的过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置，其特征在于，所述饱和蒸汽发生器与第一热交换器的入口端之间的通道上设有第六压力表，所述饱和蒸汽发生器上连接有安全阀、进水管道和出水管道；所述饱和蒸汽发生器的一端设置有第二燃烧器。5.根据权利要求4所述的过热蒸汽碳化有机废弃物能源循环利用的装置，其特征在于，所述脱臭炉的一端设置有第三燃烧器，所述脱臭炉上设有第二炉温数据采集口，所述第二炉温数据采集口与所述控制系统通讯连接；在所述脱臭炉与过热蒸汽发生器的炉腔部分之间的管道上设有第五温度数据采集口。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：符国华，
申请(专利权)人：江苏亿尔等离子体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32