一种生活垃圾处理中的CO2资源化的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种生活垃圾处理中的CO

A CO2 recycling system for domestic waste treatment

The utility model discloses a CO for domestic waste treatment

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾处理中的CO2资源化的系统
本技术属于固体废弃物资源化处理领域，尤其涉及一种生活垃圾处理中的CO2资源化的系统。
技术介绍
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，同时大城市中2/3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。热解主要产物有以下几种：1.热解油，一部分热解油通过精制可作为燃料油使用；2.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，可作为燃料气使用；3.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的二次污染物，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，占用了土地资源且造成能源的浪费。目前，随着经济的发展，碳减排已成为关注的课题。作为生活垃圾热解处理技术，在实现生活垃圾资源化的同时也产生了大量的CO2。CO2既是导致全球气候变暖的温室气体的主要成分之一，又是一种宝贵的资源。目前，生活垃圾处理工艺普遍存在碳排放量大的问题，主要辐射管燃烧尾气和发电装置排放的烟气等含有CO2，如果将其中的CO2分离出来制备碳材料和气化热解炭，一方面可降低垃圾处理过程的碳排放量，缓解企业面临的严重的环保压力，另一方面将CO2制备碳材料或作为气化剂，可充分使CO2和热解炭资源化，提高本工艺的经济性和环保性。现有技术公开了一种生活垃圾热解资源化综合处理系统，该系统包括预处理装置、蓄热式旋转床热解炉、油气分离净化装置、固定床气化装置、热解气储存装置和可燃气回收装置；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热解炭，热解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，热解气作为产品外售。但是，此专利技术系统中产生的垃圾热解气是作为产品直接外售，没有考虑到CO2对热解气品质的影响，高含量的CO2降低了热解气热值，减少了热解气的利用途径，降低了经济效益；此专利技术没有实现CO2的资源化利用，炭排放量高，整个生活垃圾处理工艺社会效益较低。现有技术还公开了一种逆流廻转生活垃圾热解碳化炉系统及垃圾处理工艺，该系统主要包括进料装置、热解炭化炉炉体、出渣螺旋器、热解气焚烧炉、循环风机、空气预热器、鼓风机、管道阀门等设备构成，并结合与热解炭化炉炉体连接的气、热循环装置进行完善，配合对热解炭化炉炉体温度，垃圾停留时间的控制，实现对生活垃圾及有机固体废弃物进行处理，此项专利技术得到的产品热解气直接进入焚烧炉燃烧产生850℃-1100℃的高温烟气，CO2排放量高。但是，该专利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，烟气经过净化排放，并没有解决CO2排放量高的问题；此系统将可燃气作为燃料气直接燃烧，没有考虑到CO2资源化利用途径，而且可燃气中CO2会降低可燃气热值，降低整个工艺经济性。生活垃圾热解产生大量的热解气，是热解产生经济价值的主要产物，但由于其中含有30％左右的CO2，热值较低，利用途径有限，生活垃圾处理工艺的经济效益较差，限制了热解技术的推广和应用。CO2既是导致全球气候变暖的温室气体的主要成分之一，对温室效应的贡献达到55％，又是一种宝贵的资源。如果直接燃烧热解气，CO2会以温室气体的形式释放到大气中，加剧温室效应，严重制约企业的可持续发展。如果将热解气中CO2分离出来，并做成石墨烯等碳材料，则能大大降低由于排放CO2带来的温室效应，同时也为CO2利用提供新的方法。综上所述，目前，现有技术没有将生活垃圾热解工艺中产生的CO2分离出来并制成石墨烯等碳材料，可提高热解气热值同时也实现了CO2资源化利用，减少整个生活垃圾热解处理工艺的炭排放，提高了经济效益。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术旨在将热解气中CO2分离出来，达到提高热解气热值的目的；具体地，本技术采用吸收法将热解气中CO2分离出来，并制成石墨烯等碳材料，在提高热解气热值的同时也实现了CO2资源化利用，降低整个生活垃圾热解处理工艺的炭排放，提高了经济效益，实现了CO2的循环利用，降低企业的碳排放量，使生活垃圾热解技术在经济性方面具有巨大的竞争力，极大的促进了技术推广和应用。为实现上述目的，本技术提出了一种生活垃圾处理中的CO2资源化的系统，包括热解单元、节能脱酸单元，气体净化单元和CO2捕集单元；其中，所述热解单元包括热解单元垃圾入口、脱除CO2的热解气入口、热解炭出口和热解油气出口；所述节能脱酸单元包括热解油气入口和脱酸后油气出口，所述热解油气入口和所述热解油气出口相连，所述节能脱酸单元用于将来自热解单元的高温油气脱酸以及对CO2进行预热；所述气体净化单元包括脱酸后油气入口和高CO2热解气出口，所述脱酸后油气入口和所述脱酸后油气出口相连；所述CO2捕集单元包括高CO2热解气入口和脱除CO2的热解气出口，所述脱除CO2的热解气出口和所述脱除CO2的热解气入口相连，所述高CO2热解气入口和所述高CO2热解气出口相连。进一步地，所述系统还包括预处理单元，所述预处理单元包括破袋机、滚筒筛分机、分选机和破碎机；所述预处理单元包括破袋、滚筛、分选和破碎，将生活垃圾中的大块无机物、金属分出并破碎得到满足所述热解单元入料要求的垃圾；所述预处理单元包括垃圾入口和垃圾出口，所述垃圾出口和所述热解单元垃圾入口相连。具体地，所述CO2捕集单元还包括高浓度CO2出口，所述节能脱酸单元还包括高浓度CO2入口和换热后CO2出口，所述系统还包括CO2转化单元，所述CO2转化单元包括换热后CO2入口；所述换热后CO2入口和所述换热后CO2出口相连，所述高浓度CO2入口和所述高浓度CO2出口相连。进一步地，所述CO2转化单元还包括转化单元尾气入口，所述CO2捕集单元还包括转化单元尾气出口，所述转化单元尾气出口和所述转化单元尾气入口相连。优选地，所述热解单元包括旋转床热解炉。具体地，所述CO2转化单元包括高温气-固两相反应炉，所述高温气-固两相反应炉用于CO2和金属或金属氢化物的反应制备石墨烯等碳材料。采用本技术的系统，可降低热解气中CO2含量，提高热解气热值，丰富热解气利用途径，同时实现了CO2在生活垃圾处理工艺内部资源化利用的目的，降低碳排放量、制备石墨烯能耗，既有利于提高整个生活垃圾热解处理工艺的经济效益，又有利于提高环境效益，本技术带来如下效果：(1)以热解气为原料分离出高浓度CO2，并以此为制备石墨烯的原料，采用CO2转化炉在一定温度和压力下制备石墨烯，提高了热解气热值，同时也实现了CO2资源化利用；(2)解决了现有技术中炭排放量大，环境效益差，热解气中CO2含量高，利用途径有限，直接燃烧污染物多、市场销路不畅、经济效益差的问题；(3)提高资源利用效率、增加经济效益，工艺流程短、运行成本低、能耗低，易于实现工业化和规模化。本技术有如下优点：(1)采用旋转床热解炉作为生活垃圾热解制油、气和炭的设备，在同一个炉内完成了干燥，热解的过程，流程短，能源利用率高，同时易于放大，实现规模化；(2)从旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生活垃圾处理中的CO

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾处理中的CO2资源化的系统，包括热解单元、节能脱酸单元，气体净化单元和CO2捕集单元；其中，所述热解单元包括热解单元垃圾入口、脱除CO2的热解气入口、热解炭出口和热解油气出口；所述节能脱酸单元包括热解油气入口和脱酸后油气出口，所述热解油气入口和所述热解油气出口相连，所述节能脱酸单元用于将来自热解单元的高温油气脱酸以及对CO2进行预热；所述气体净化单元包括脱酸后油气入口和高CO2热解气出口，所述脱酸后油气入口和所述脱酸后油气出口相连；所述CO2捕集单元包括高CO2热解气入口和脱除CO2的热解气出口，所述脱除CO2的热解气出口和所述脱除CO2的热解气入口相连，所述高CO2热解气入口和所述高CO2热解气出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括预处理单元，所述预处理单元包括破袋机、滚筒筛分机、分选机和破碎机；所述预处理单元包括破袋、滚筛、分选和破碎，将生活垃圾中的大块无机物、金属分出并破...

【专利技术属性】
技术研发人员：任浩华，张安强，肖磊，蔡先明，刘璐，周芳远，赵月晶，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