一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统及工艺，包括：混合罐，其中设置有加热装置；热解反应器，其进口设置有喷头，喷头与混合罐之间通过管道连接；其为筒状结构，筒壁上设置有加热结构，喷头设置有载气进口，用于与载气源连接；气化反应器，其进口与热解反应器的出口连通，其顶部设置出口，底部设置有床料层和气化剂进口；灰分燃烧室，其进口与气化反应器的出口连通。通过将高粘稠有机废弃物的热解、气化、燃烧进行分步操作，可以防止其受热而急剧膨胀粘结，避免了大粒径颗粒在流化床底部的沉积，有效控制了系统运行压力的升高，保证系统的安全稳定运行，进而实现中药生产过程中产生的高粘稠有机废弃物的清洁环保处置。

【技术实现步骤摘要】
一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统及工艺
本专利技术属于有机废弃物的清洁能源化处理
，具体涉及一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统及工艺。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。中药生产中，很多中药材需要蒸煮并从浆液中通过水提醇沉或醇提水沉工艺提取有效成分，会产生大量湿基的固体中药渣及半流体沉淀渣等废弃物；也有一些中药材需要干馏并从干馏液中提取有效成分，但提取后会残余高粘性液体废弃物。由于这些废弃物具有抗菌性、半流体以及高粘性等特点，难以采用填埋、发酵分解等常规方法进行无害化处理。采用以循环流化床为主的热解气化工艺已实现了大宗湿基中药渣的即时规模化有效处置。现有的对于以上中药生产过程中产生的高粘性沉淀渣等废弃物的处理方法，是将半流体高粘性废弃物在混合罐中混合均匀、降低粘度，经过管道泵与气化剂混合，在喷嘴的雾化作用下呈颗粒状喷入燃烧炉与中药渣等固体废弃物进行协同热解气化燃烧处置。然而，专利技术人发现，将沉淀渣等废弃物喷入循环流化床与中药渣等固体废弃物协同处置时，循环流化床底部风室上方的运行压力易出现快速升高的现象。此外，沉淀渣等废弃物中含有乙醇等易挥发成分，受热时沉淀渣颗粒表面迅速膨胀成膜，表面的水分、乙醇等成分迅速析出，残余糖分等大分子不易快速分解，且具有更高粘度的组分形成新的颗粒基体，有的颗粒继续热解，粒径逐渐变小而随气流带出，还有的颗粒在流化风作用下发生碰撞粘结形成更大粒径的颗粒，于流化床底部风室上方逐渐沉积，造成系统运行压力的升高，影响系统安全稳定运行。因此，虽然沉淀渣、干馏液等废弃物的灰分含量低、热值高，但仍难以实现直燃或混燃的低成本有效处置。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统及工艺，以实现中药生产过程中产生的高粘度沉淀渣废弃物的低成本清洁转化处置与能源化利用。为解决以上技术问题，本专利技术的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统，包括：混合罐，其中设置有加热装置；热解反应器，其进口设置有喷头，喷头与混合罐之间通过管道连接；其为筒状结构，筒壁上设置有加热结构，喷头设置有载气进口，用于与载气源连接；气化反应器，其进口与热解反应器的出口连通，其顶部设置出口，底部设置有床料层和气化剂进口；灰分燃烧室，其进口与气化反应器的出口连通。第二方面，本专利技术提供一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧方法，包括如下步骤：中药生产过程中产生的高粘稠有机废弃物在混合罐中加热、搅拌，降低其粘度，达到泵送及雾化要求；将降低粘度后的物料泵送至喷头，在热解反应器内，物料在载气的作用下雾化，并单向移动、热解；热解后的气固混合物进入到气化反应器内，在氧气作用下，炭颗粒进行气化反应；气化反应残渣在气流的携带下进入灰分燃烧器进行充分燃烧。与现有技术相比，本专利技术的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：1)通过将高粘稠有机废弃物的热解、气化、燃烧进行分步操作，可以有效防止其受热而急剧膨胀粘结，有效防止了大粒径颗粒在流化床底部的沉积，进而有效控制了系统运行压力的升高，保证系统的安全稳定运行。2)通过将高粘稠有机废弃物的热解、气化、燃烧，实现了该部分有机废弃物的减量化处理，生成的灰渣可以直接外送填埋或用作建筑材料，简化了处理步骤。3)热解反应器内物料整体单向移动，没有局部的干扰气流，可以有效防止物料在热解过程中发生粘结，进而提高物料的热解效果。4)该操作方法简单，与将沉淀泥、干馏液作为危险废弃物运出厂区集中处理相比，其处置成本费用低，具有普适性，易于推广应用。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术的高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统的整体结构示意图。其中，1-混合罐；2-热解反应器；3-气化反应器；4-灰分燃烧器；5-高温旋风除尘器；6-燃气锅炉；7-烟气净化装置；8-烟囱。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。第一方面，本专利技术提供一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统，包括：混合罐，其中设置有加热装置；热解反应器，其进口设置有喷头，喷头与混合罐之间通过管道连接；其为筒状结构，筒壁上设置有加热结构，喷头设置有载气进口，用于与载气源连接；气化反应器，其进口与热解反应器的出口连通，其顶部设置出口，底部设置有床料层和气化剂进口；灰分燃烧室，其进口与气化反应器的出口连通。在一些实施例中，混合罐顶部设有与防爆风机连接的管道，用于抽取混合罐内物料挥发的气体并引流至燃气锅炉燃烧，保障混合罐内处于负压运行状态。进一步的，防爆风机与燃气锅炉之间的管道上设置阻火阀和截止阀，保障系统运行安全。在一些实施例中，所述热解反应器为自进口至出口的扩径结构。由于物料在雾化时呈锥状喷射出来，所以有部分气固混合物会朝向热解反应器的内壁运动，将热解反应器设置为扩径结构，可以有效减少物料与热解反应器的内壁的碰撞，进一步降低固体颗粒之间的粘结。进一步的，所述热解反应器的侧壁外侧设置有加热夹套，加热夹套内设置有折流板，加热夹套的靠近气化反应器的一端与加热气体源连接，靠近混合罐的一端与所述喷头连通。加热气体与热解混合物逆向流动，有利于控制物料逐渐升温，抑制物料的热解反应速率。对物料加热后降温后的气体进入喷头中，对物料进行雾化，同时作为载气携带固体颗粒。由于该部分气体仍有较高的温度，对物料的雾化有利，且对物料起到较好的预热效果，有利于雾化后的热解。在一些实施例中，气化反应器的床料层为石英砂床料层。在一些实施例中，灰分燃烧室中设置有折流板，折流板竖向设置，其顶部与灰分燃烧室的顶部固定连接，灰分燃烧室的进口和出口分别位于折流板的两侧。未充分气化的炭颗粒在灰分燃烧室的进口侧，高温条件下，在气化气和热解气的燃烧作用下充分灼烧，实现中药生产过程中高粘稠有机废弃物的彻底处理。在一些实施例中，还包括燃气锅炉，其进口与灰分燃烧室之间设置有气固分离器，其出口分别与气化反应器、热解反应器的加热夹套连通。...

【技术保护点】
1.一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统，其特征在于：包括：/n混合罐，其中设置有加热装置；/n热解反应器，其进口设置有喷头，喷头与混合罐之间通过管道连接；其为筒状结构，筒壁上设置有加热结构，喷头设置有载气进口，用于与载气源连接；/n气化反应器，其进口与热解反应器的出口连通，其顶部设置出口，底部设置有床料层和气化剂进口；/n灰分燃烧室，其进口与气化反应器的出口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统，其特征在于：包括：
混合罐，其中设置有加热装置；
热解反应器，其进口设置有喷头，喷头与混合罐之间通过管道连接；其为筒状结构，筒壁上设置有加热结构，喷头设置有载气进口，用于与载气源连接；
气化反应器，其进口与热解反应器的出口连通，其顶部设置出口，底部设置有床料层和气化剂进口；
灰分燃烧室，其进口与气化反应器的出口连通。


2.根据权利要求1所述的高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统，其特征在于：混合罐顶部设有与防爆风机连接的管道，用于抽取混合罐内物料挥发的气体并引流至燃气锅炉燃烧；
进一步的，防爆风机与燃气锅炉之间的管道上设置阻火阀和截止阀。


3.根据权利要求1所述的高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统，其特征在于：所述热解反应器为自进口至出口的扩径结构；
进一步的，所述热解反应器的侧壁外侧设置有加热夹套，加热夹套内设置有折流板，加热夹套的靠近气化反应器的一端与加热气体源连接，靠近混合罐的一端与所述喷头连通。


4.根据权利要求1所述的高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统，其特征在于：气化反应器的床料层为石英砂床料层。


5.根据权利要求1所述的高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统，其特征在于：灰分燃烧室中设置有折流板，折流板竖向设置，其顶部与灰分燃烧室的顶部固定连接，灰分燃烧室的进口和出口分别位于折流板的两侧。


6.根据权利要求1所述的高粘稠有机废弃物的热解气化燃烧系统，其特征在于：还包括燃气锅炉，其进口与灰分燃烧室之间设置有气固分离器，其出口分别与气化反应器、热解反应器的加热夹套连通；
进一步的，还包括烟气净化装...

【专利技术属性】
技术研发人员：常加富，霍燕，张屹，邹永才，徐鹏举，张兆玲，董磊，
申请(专利权)人：山东百川同创能源有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37