一种无害化处理废弃物的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种无害化处理废弃物的系统及方法。所述系统包括废弃物热解炉、流化床、净化分离装置及密封装置，所述废弃物热解炉内设有反应室和蓄热式燃烧器；所述废弃物热解炉的顶部设有进料口和热解气出口；所述废弃物热解炉的底部设有热解炭出口；所述密封装置包括设于所述废弃物热解炉底部的水封单元及设于所述废弃物热解炉进料口的双螺旋密封单元；所述流化床具有热解炭入口、活化气体进口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述废弃物热解炉的热解炭出口连接；所述净化分离装置的入口与所述蓄热式燃烧器的燃烧烟气出口连接，用于对所述燃烧烟气进行净化分离处理。本发明专利技术的技术方案能较好地热解废弃物且直接资源化利用，对燃烧的烟气进行了净化分离处理，并保障热解系统的密闭性。

System and method for harmless treatment of waste

The invention relates to a system and a method for harmless treatment of waste. The system includes a waste pyrolysis furnace, fluidized bed, separation purification device and a sealing device, wherein the waste pyrolysis furnace is arranged in the reaction chamber and regenerative burner; the top of the waste pyrolysis furnace inlet and hot gas outlet; the waste pyrolysis furnace is arranged at the bottom of the pyrolytic carbon outlet; the double helix of the seal water sealing device and a unit including arranged on the bottom of the waste pyrolysis furnace waste pyrolysis furnace inlet seal unit; the fluidized bed with pyrolytic carbon, activation of entrance gas inlet and outlet of activated carbon, pyrolytic carbon outlet of the thermal entrance and the solution of carbon waste pyrolysis furnace flue gas outlet are connected; the purifying entrance separation device and the regenerative burner connected for the combustion flue gas purification treatment. The technical proposal of the invention can be used for solving the waste and the direct utilization of the waste material, purifying and separating the combustion flue gas, and ensuring the sealing property of the pyrolysis system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及一种废弃物的处理技术，具体涉及一种无害化处理废弃物的系统及方法。
技术介绍
我国的生物质资源非常丰富，每年产生大约6.5亿吨农业秸秆，加上薪柴及林业废弃物等，折合能量4.6亿吨标准煤，预计到2050年将增加到9.04亿吨，相当于6亿多吨标准煤。我国每年的森林耗材达到2.1亿立方米，折合1.2亿吨标准煤的能量。另外，全国城市生活垃圾年产量已超过1.5亿吨，到2020年年产量将达2.1亿吨，垃圾中的有机质含量平均约为40％，年产1.5亿吨的城市垃圾中，被丢弃的可再生资源价值高达250亿元。这些资源若未经治理直接焚烧、排放入水体、堆积必将造成资源浪费，以及空气、土壤、地表水和地下水等环境污染和人类生存环境的恶化。然而若将生物质、垃圾、废旧轮胎、废旧有机物、有机污泥等为原料，经碳化之后可以生产出油、气和固体碳，部分替代煤、油、天然气等资源。但是，为了确保经济效益，仍然需要开发出对生物质、垃圾、废旧轮胎、废旧有机物、有机污泥等含炭物热解相合适的工艺路线。经研究发现，含碳的物质在几百摄氏度的温度下经过炭化，再活化可制备活性炭。现有技术可通过热解对废弃物进行回收利用，比如采用流化床对废弃物热解。然而，废弃物在热解过程中还是难免会有二次污染气体产生，比如二噁英。实验证明二恶英可以损害多种器官和系统，一旦进入人体，就会长久驻留，因为其本身具有化学稳定性并易于被脂肪组织吸收，并从此长期积蓄在体内，可能透过间接的生理途径而致癌。因为在热解过程中不同的二噁英前驱物(如氯酚、多氯联苯)在高温和氧气的条件下反应会生成二噁英。二噁英以微小的颗粒进入大气、土壤和水中，进而污染人类的食物。针对现有技术存在的不足，为了同时能够设计出热解效率更高、直接进行资源化利用且能耗小的废弃物处理系统，并杜绝二次污染气体的产生，有待提出一种新的废弃物处理系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无害化处理废弃物的系统及方法，以设计出热解效率更高、直接进行资源化利用且能耗小的废弃物处理系统的同时，杜绝二次污染气体的产生。本专利技术提供一种无害化处理废弃物的系统，所述系统包括废弃物热解炉、流化床、净化分离装置及密封装置，其中，所述废弃物热解炉内设有反应室和蓄热式燃烧器；所述废弃物热解炉的顶部设有进料口和热解气出口；所述废弃物热解炉的底部设有热解炭出口；所述密封装置包括设于所述废弃物热解炉底部的水封单元及设于所述废弃物热解炉进料口的双螺旋密封单元；所述流化床具有热解炭入口、活化气体进口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述废弃物热解炉的热解炭出口连接；所述净化分离装置的入口与所述蓄热式燃烧器的燃烧烟气出口连接，用于对所述燃烧烟气进行净化分离处理。上述的系统，所述系统还包括缓冲罐，所述缓冲罐设有热解气入口和热解气输出口，所述热解气入口与所述废弃物热解炉的热解气出口相连，所述缓冲罐的热解气输出口与所述蓄热式燃烧器的燃烧气体进口相连。上述的系统，所述缓冲罐的材料为保温材料。上述的系统，所述流化床的活化气体进口连接水蒸气输送管道和/或二氧化碳气体输送管道。上述的系统，所述水封单元为圆环状水封槽，用于隔绝炉内气氛，避免炉内热解气扩散到炉外，同时防止炉外空气进入炉内。上述的系统，所述系统还进一步包括设于所述废弃物热解炉前的预处理装置。上述的系统，所述预处理装置包括滚筒筛、磁选器和破碎机。上述的系统，所述蓄热式燃烧器由多根蓄热式辐射管组成，所述蓄热式辐射管均匀水平布置在所述废弃物热解炉内的布料板上方。本专利技术还提供一种利用上述系统进行无害化处理废弃物的方法，所述方法包括步骤：将废弃物热解原料送至所述废弃物热解炉进行密封热解处理，得到热解炭和热解气；将所述热解炭送至所述流化床，使所述热解炭与活化剂发生反应，得到活性炭；利用所述净化分离装置对所述废弃物热解炉内燃烧产生的烟气进行净化分离处理。上述的方法，所述方法还进一步包括步骤：将所述废弃物热解炉的热解气作为燃烧气通入所述废弃物热解炉的蓄热式燃烧器内。本专利技术的有益效果在于，本专利技术的技术方案,解决了原有废弃物热解存在热解不充分效率低、燃烧气体直接排放仍可能造成二次污染、热解气可能泄露等问题，本专利技术能较好的热解废弃物且直接资源化利用，对燃烧的烟气进行了净化分离处理，并保障热解系统的密闭性。进一步地，本系统将热解后的热解炭直接与流化床相连，利用了流化床床层体积出现膨胀使得流化物体具有颗粒松动、颗粒间空隙增大，使所述热解炭与活化剂发生反应，得到的活性炭具有较大的孔隙结构，因而具有较好的吸附特性，解决了制备活性炭时能耗高、热量损失严重、制备活性炭品质差的问题。附图说明图1为本专利技术实施例的废弃物热解制备活性炭的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例的废弃物热解制备活性炭的结构示意图。其中：100、热解炉；101、进料输送系统；102、热解气出口；103、燃烧器热解气入口；104、燃烧器烟气出口；105、热解炭出口；200、流化床；201、二氧化碳入口；202、热解炭入口；203、气体出口；204、活性炭出口；300、预处理装置；301、生活垃圾原料；302、生活垃圾原料进口；303、生活垃圾出口；400、缓冲罐；500、燃烧器；600、净化分离装置；601、净化前烟气入口；602、净化分离后烟气出口；700、加热器。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、”纵向”、”横向”、”长度”、”宽度”、”厚度”、”上”、”下”、”前”、”后”、”左”、”右”、”竖直”、”水平”、”顶”、”底”、”内”、”外”、”顺时针”、”逆时针”、”轴向”、”径向”、”周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语”第一”、”第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有”第一”、”第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，”多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语”安装”、”相连”、”连接”、”固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征”上”或”下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”可以是第一特征在第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无害化处理废弃物的系统，所述系统包括废弃物热解炉、流化床、净化分离装置及密封装置，其中，所述废弃物热解炉内设有反应室和蓄热式燃烧器；所述废弃物热解炉的顶部设有进料口和热解气出口；所述废弃物热解炉的底部设有热解炭出口；所述密封装置包括设于所述废弃物热解炉底部的水封单元及设于所述废弃物热解炉进料口的双螺旋密封单元；所述流化床具有热解炭入口、活化气体进口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述废弃物热解炉的热解炭出口连接；所述净化分离装置的入口与所述蓄热式燃烧器的燃烧烟气出口连接。

【技术特征摘要】
1.一种无害化处理废弃物的系统，所述系统包括废弃物热解炉、流化床、净化分离装置及密封装置，其中，所述废弃物热解炉内设有反应室和蓄热式燃烧器；所述废弃物热解炉的顶部设有进料口和热解气出口；所述废弃物热解炉的底部设有热解炭出口；所述密封装置包括设于所述废弃物热解炉底部的水封单元及设于所述废弃物热解炉进料口的双螺旋密封单元；所述流化床具有热解炭入口、活化气体进口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述废弃物热解炉的热解炭出口连接；所述净化分离装置的入口与所述蓄热式燃烧器的燃烧烟气出口连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括缓冲罐，所述缓冲罐设有热解气入口和热解气输出口，所述热解气入口与所述废弃物热解炉的热解气出口相连，所述缓冲罐的热解气输出口与所述蓄热式燃烧器的燃烧气体进口相连。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述缓冲罐的材料为保温材料。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流化床的活化气体进口连接水蒸气输送管道和\...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小飞，巴玉鑫，肖磊，王惠惠，房凯，牛明杰，宋敏洁，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