一种实现垃圾炭资源化及提高热解气热值的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种实现垃圾炭资源化及提高热解气热值的系统,所述系统中的垃圾预处理装置、旋转床热解炉、破碎机、节能脱酸装置、油气分离净化装置和气化炉依次连接。旋转床热解炉作为生活垃圾热解产油气炭的设备，在同一个炉内完成干燥、热解的过程，流程短，能源利用率高，同时易于实现规模化。从旋转床热解炉出来的热解油气经过节能脱酸装置，同时实现余热回收和酸性气体的脱除，提高能量利用效率，减轻酸性气体对设备的腐蚀。本实用新型专利技术实现热解炭资源化的同时提高热解气的热值，有利于提高整个生活垃圾热解处理工艺的经济效益。

System for realizing waste carbon resource utilization and improving calorific value of pyrolysis gas

The utility model relates to a garbage carbon resource and improving the system of pyrolysis gas calorific value, the system of garbage pretreatment device, a rotating bed pyrolysis furnace, crushing machine, energy saving device, acid oil and gas separation device and purification of gasification furnace are connected. The rotary bed pyrolysis furnace is used as the equipment for the production of the pyrolysis gas of the domestic garbage, and the drying and pyrolysis process is completed in the same furnace. The pyrolysis oil and gas from the rotary bed pyrolysis furnace can be used for energy saving and acid removal, meanwhile, the waste heat recovery and the removal of the acid gas can be realized. The utility model realizes the resource utilization of the pyrolytic carbon and improves the calorific value of the pyrolysis gas, which is favorable for improving the economic benefit of the whole domestic garbage pyrolysis treatment process.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于固体废弃物资源化处理的
，涉及一种实现垃圾炭资源化及提高热解气热值的系统。
技术介绍
由于我国正面临环境和能源的双重压力，随着经济和城市化进展的加速，全国能源消耗巨大，同时多数大城市面临垃圾围城困境，通过技术手段将生活垃圾变为可利用资源，在一定程度上可以缓解我国能源和环境危机。生活垃圾热解技术以其资源化利用率高，环境污染小的优点越来越被人们所青睐。生活垃圾热解主要产物有以下几种：部分热解油通过精制可作为燃料油使用；可作为燃料气使用的热解气包括一些低分子碳氢化合物如氢气、甲烷、一氧化碳等；垃圾炭大部分以炭黑形式存在，但存在重金属等有毒有害物质，热值低，市场销路差；如果作为固体燃料使用时，燃烧效果较差，且燃烧过程中会产生大量二次污染物，环保效益较差。因此，大多数垃圾炭最终只能作为热解残渣进行填埋处理，占用土地资源且造成能源的浪费。生活垃圾经热解后产生的热解气中含有30％左右的CO2，CO2的存在会降低热解气热值，降低其利用途径，经济效益较差。热解炭大部分以炭黑形式存在，是良好的气化原料，如果采用热解气中的CO2作为气化剂将其氧化成CO，一方面可大大降低因焚烧热解炭所带来的环境污染问题，另一方面，降低热解气中CO2含量，提高CO含量，提高热解气热值。专利文献(专利号201420457702.8)公开一种生活垃圾热解资源化综合处理系统，该系统将生活垃圾经过分选、破碎、烘干、成型等预处理后，在热解炉内热解得到高温油气和垃圾炭，垃圾炭气化后生成气化可燃气，用以作为蓄热式燃气辐射管燃烧器的燃料。上述系统虽然采用气化技术将热解炭气化成可燃气，但由于采用预处理过程中产生的有臭味的空气和含水蒸汽的烟气作为热解炭的气化剂，气化产生可燃气热值较低，利用价值低。生活垃圾热解后产生的热解气热值含有大量的CO2，此技术没有采取措施降低CO2含量或将CO2转变为可燃气成分CO，从而达到提高热解气热值的目的，限制热解气的利用途径。另一专利文献(专利号为201210143133.5)公开一种逆流廻转生活垃圾热解碳化炉系统及垃圾处理工艺，该系统实现对生活垃圾及有机固体废弃物进行处理，得到的产品热解气直接进入焚烧炉燃烧产生850℃-1100℃的高温燃烧尾气，垃圾炭作为最终产品。该技术是在加热无氧的条件下将生活及有机固废分解成可燃气体和炭渣，可燃气直接焚烧，并没有解决可燃气体二氧化碳含量高、热值低的缺点。此系统是将生活垃圾热解炭作为最终产品，由于热解炭热值较低，市场销路不畅，且含有重金属等有毒有害物质，如果将热解炭作为最终产品，经济效益较差，技术推广比较困难。目前，现有技术没有将生活垃圾热解气中的二氧化碳作为气化剂，热解炭作为气化原料，实现热解炭综合利用的同时提高热解气的热值。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供实现垃圾炭资源化及提高热解气热值系统，在实现热解炭资源化的同时提高热解气的热值，有利于提高整个生活垃圾热解处理工艺的经济效益。本技术提供一种垃圾炭资源化及提高热解气热值的方法,其包括以下步骤：预处理：垃圾依次经过破袋、滚筛、分选和破碎处理，得到垃圾原料；垃圾热解：所述垃圾原料经过所述旋转床热解炉处理，得到的物质包括热解炭和热解油气；破碎热解炭：经过破碎机破碎的所述热解炭粒径≤13mm；气化炉气化：经过节能脱酸装置和油气分离净化装置处理后的热解气和破碎后的所述热解炭进入气化炉进行气化，产生气化气，所述气化气含有30％-35％CO，所述气化气含有可燃性气体CO、H2、CH4。经过所述节能脱酸装置处理后，所述热解油气的温度降至250℃-350℃，酸性气体体积浓度≤0.05％。所述油气分离净化装置中，湿式除尘塔采用激冷循环水喷洒所述热解油气，除尘的同时实现热解油和热解气的分离，除尘后的所述热解气在初冷器中冷却，然后送入电捕焦油器中脱焦油，再由鼓风机将所述热解气送至脱硫塔和脱硝塔，得到所述热解气CO2浓度为25-30％，H2S≤0.01g/Nm3，粉尘含量≤50mg/Nm3。所述气化炉气化步骤后还包括气化气净化：油气分离净化装置中的湿式除尘塔采用激冷循环水喷洒所述气化气，除尘后的所述气化气在初冷器中冷却，然后送入电捕焦油器中脱焦油，再由鼓风机将所述气化气送至脱硫塔和脱硝塔，产生气化气，气化气富含CO、H2、CH4等可燃性气体。所述激冷循环水温度为70-80℃，所述初冷器用循环水和制冷水将所述热解气或所述气化气冷却至20-25℃,所述循环水和所述制冷水的温度分别为30-35℃和15-20℃。经过预处理后，所述垃圾原料的粒径＜20mm，所述垃圾原料的含水率为20％-60％。所述垃圾原料在所述旋转床热解炉中的铺料厚度为50-250mm；所述气化炉的气化温度为900-1100℃。本技术还提供一种实现垃圾炭资源化及提高热解气热值的系统，其包括：垃圾预处理装置：由破袋机构、滚筛机构、分选机构和破碎机构依次连接构成，所述机构分别具有进料口和出料口；旋转床热解炉：由干燥区、热解反应一区、热解反应二区和热解反应三区构成，每个所述区的顶部有热解油气出口，每个所述区的辐射管有燃气进气口；所述干燥区的前端有垃圾原料入口，所述热解反应三区的末端有热解炭的出料口；破碎机的进料口与所述热解炭的出料口相连，所述破碎机的出料口与储炭槽的进料口相连；节能脱酸装置的进口与所述旋转床热解炉热解油气出口相连；油气分离净化装置的进气口与所述节能脱酸装置的出口相连；气化炉的进气口与所述油气分离净化装置的出气口相连，所述气化炉的热解炭进料口与所述储炭槽的出料口相连。所述油气分离净化装置由湿式除尘塔、初冷器、电捕焦油器、鼓风机、脱硫塔、脱硝塔依次连接构成，所述湿式除尘塔的进气口与所述气化炉的出气口相连。所述系统化还包括储气罐，所述储气罐的入气口与所述脱硝塔的出气口相连，所述储气罐的第一出气口与所述旋转床热解炉的燃气进气口相连，所述储气罐的第二出气口与发电装置相连。所述发电装置包括气化气燃烧室、余热锅炉和汽轮发电机；所述气化气燃烧室的气化气入口与所述储气罐的第二出气口和所述旋转床高温热解油气出口相连，所述气化气燃烧室的助燃空气与空气鼓风机相连，所述气化气燃烧室的燃烧尾气出口与所述余热锅炉相连，所述余热锅炉的过热蒸汽出口与所述汽轮发电机的蒸汽入口相连。本技术的有益效果在于：采用旋转床热解炉作为生活垃圾热解产油气炭的设备，在同一个炉内完成干燥、热解的过程，流程短，能源利用率高，同时易于实现规模化。从旋转床热解炉出来的热解油气经过节能脱酸装置，同时实现余热回收和酸性气体的脱除，提高能量利用效率，减轻酸性气体对设备的腐蚀。以热解炭为气化原料，旋转床热解炉产生的热解气作为气化剂，采用气化床气化热解炭，实现提高热解气中可燃气体CO含量，提高热解气热值，同时也解决热解炭热值低，市场销路不畅，经济效益差的问题。采用本技术系统，热解气中CO2含量由28％降低至8％，CO含量由9.7％提升至30.1％，CO2转化率高达71.4％，热值由3962Kcal/Nm3提升至5128Kcal/Nm3。本技术有效地解决现有技术中热解气热值低，利用途径有限，热解炭热值低，市场销路不畅，经济效益差、资源利用率低等问题。附图说明图1是本技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现垃圾炭资源化及提高热解气热值的系统，其包括：垃圾预处理装置：由破袋机构、滚筛机构、分选机构和破碎机构依次连接构成，所述机构分别具有进料口和出料口；旋转床热解炉：由干燥区、热解反应一区、热解反应二区和热解反应三区构成，每个所述区的顶部有热解油气出口，每个所述区的辐射管有燃气进气口；所述干燥区的前端有垃圾原料入口，所述热解反应三区的末端有热解炭的出料口；破碎机的进料口与所述热解炭的出料口相连，所述破碎机的出料口与储炭槽的进料口相连；节能脱酸装置的进口与所述旋转床热解炉热解油气出口相连；油气分离净化装置的进气口与所述节能脱酸装置的出口相连；气化炉的进气口与所述油气分离净化装置的出气口相连，所述气化炉的热解炭进料口与所述储炭槽的出料口相连。

【技术特征摘要】
1.一种实现垃圾炭资源化及提高热解气热值的系统，其包括：垃圾预处理装置：由破袋机构、滚筛机构、分选机构和破碎机构依次连接构成，所述机构分别具有进料口和出料口；旋转床热解炉：由干燥区、热解反应一区、热解反应二区和热解反应三区构成，每个所述区的顶部有热解油气出口，每个所述区的辐射管有燃气进气口；所述干燥区的前端有垃圾原料入口，所述热解反应三区的末端有热解炭的出料口；破碎机的进料口与所述热解炭的出料口相连，所述破碎机的出料口与储炭槽的进料口相连；节能脱酸装置的进口与所述旋转床热解炉热解油气出口相连；油气分离净化装置的进气口与所述节能脱酸装置的出口相连；气化炉的进气口与所述油气分离净化装置的出气口相连，所述气化炉的热解炭进料口与所述储炭槽的出料口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述油气分离净化装置由湿式除尘塔、初冷器、电捕焦油器、鼓...

【专利技术属性】
技术研发人员：任浩华，肖磊，张安强，贾懿曼，刘璐，蔡先明，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：新型
国别省市：北京;11