一种生活垃圾热解气化方法技术

本发明专利技术涉及垃圾热解处理技术领域，特别是涉及一种生活垃圾热解气化方法，包括：将垃圾粉碎后干燥，干燥后的垃圾转移至粒化器中，干燥器的蒸汽输送至一级加热器中加热后用于粒化器中加热，冷却后得到颗粒状垃圾并转移至热解气化器中，粒化器的蒸汽输送至二级加热器中加热后用于热解气化器中加热，生成热解渣和热解气体，将热解气体输送至冷却冷凝器中，得到热解液和热解气分别排出。本发明专利技术解决现有技术中垃圾粒化过程中存在能耗大以及在热解器中分布不均的问题，通过将粒化和垃圾处理过程相结合，可降低粒化的操作费用；对垃圾进行粒化处理，可解决其在热解器中的分布问题。可解决其在热解器中的分布问题。可解决其在热解器中的分布问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾热解气化方法


[0001]本专利技术涉及垃圾热解处理
，特别是涉及一种生活垃圾热解气化方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济快速发展与城市化进程加快，城市生活垃圾产生量不断增加，对环境造成巨大危害，成为影响人类生存和可持续发展的重要因素。传统的垃圾填埋、堆肥处理法具有占地多、处理周期长、污染严重的缺点；并且垃圾焚烧过程产生二噁英类等有害物质。
[0003]垃圾热解减容减量程度高，可以得到气、液、焦三种产物，适应不同的需求，逐渐得到广泛的青睐。传统的垃圾热解方法是将生活垃圾脱水后粉碎，再进行干燥热解，热解之后的热解液进行冷凝分离得到燃料油。传统的工艺流程图如图1所示。
[0004]专利CN106590803A公开的方法，采用平模挤压造粒机将垃圾进行造粒，采用机械造粒，能耗大，设备复杂。专利CN108148633A公开的方法，采用固体作为热解的热载体，需要有相应的固体加热和循环设备，设备复杂，要求高。专利CN103382433A公开了一种利用蒸汽热解气化生活垃圾制取可燃气的方法，能够避免城市生活垃圾气化后产生大量的焦油，气化温度低，产气率较高，但是热解过程需要大量热能，为降低消耗，应有相应的节能措施。
[0005]在现有技术中，生活垃圾经粉碎、干燥后直接进入热解器，存在以下问题：
[0006](1)垃圾的形状和尺寸不规则，其在热解器中存在分散、分布的问题。当采用固定床热解器时，如果是外加热，垃圾受热不均匀；采用移动床时，物料的移动可能会因分散性能不好发生间断甚至阻塞；采用流化床时，物料在热解器中的停留时间不易均匀。
[0007](2)将垃圾造粒后进入热解器，当采用机械造粒，能耗大，设备复杂。
[0008](3)垃圾仅发生热解反应时，会产生焦油，对设备正常运行带来不利的影响。
[0009](4)采用固体热载体加热，需要有相应的固体加热和循环设备，设备复杂，要求高。
[0010](5)热解过程需要大量热能，为降低消耗，应有相应的节能措施。
[0011]为此，寻找一种设备简单、操作费用低、运行稳定、节能的生活垃圾处理热解方法，对生活垃圾的减量化、资源化、稳定化和无害化处理、处置具有重要意义。

技术实现思路

[0012]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种生活垃圾热解气化方法，用于解决现有技术中垃圾粒化过程中存在能耗大以及在热解器中分布不均的问题。本专利技术通过将粒化和垃圾处理过程相结合，可降低粒化的操作费用；对垃圾进行粒化处理，可解决其在热解器中的分布问题。
[0013]为实现上述目的及其他相关目的，
[0014]本专利技术提供一种生活垃圾热解气化方法，包括如下步骤：
[0015]步骤一、将垃圾粉碎后加入干燥器中进行干燥，干燥器的蒸汽输送至一级加热器中，得到干燥后的垃圾待用；
[0016]步骤二、将干燥后的垃圾转移至粒化器中，将一级加热器中的过热蒸汽输送至粒化器中，过热蒸汽将干燥后的垃圾加热至150～300℃后保持30～60min，粒化器的蒸汽输送至二级加热器中，冷却后得到颗粒状垃圾待用；
[0017]步骤三、将颗粒状垃圾转移至热解气化器中，将二级加热器中的蒸汽输送至热解气化器中，蒸汽将颗粒状垃圾在500～900℃下热解气化至少30min，生成热解渣和热解气体，将热解渣排出，得到热解气体待用；
[0018]步骤四、将热解气体和热解气化器中的蒸汽均输送至冷却冷凝器中，热解气体和热解气化器中的蒸汽经过冷却冷凝后得到热解液和热解气分别排出。
[0019]将粒化和垃圾处理过程相结合，粒化的过程中采用干燥后的蒸汽再次加热后进行加热粒化，使垃圾中的塑料熔化，与其它组份混合，可降低粒化的操作费用；根据垃圾中塑料的种类，将粒化器的操作温度控制在150～300℃，停留时间为30～60min，此时垃圾中的绝大部分塑料熔化。对垃圾进行粒化处理，可解决其在热解器中的分布问题。将热解和气化相结合，将热解过程产生的焦油，用蒸汽气化重整，不仅可以提高热解气的产量，还可以减少焦油的产生；优化热解气化条件，可直接将热解气转变为合成气，便于后续加工，使焦油更好地资源化利用。热解过程中蒸汽不仅作为气化剂使用，还作为热解气化的热载体，热量利用率高、传热系数大，设备简单。干燥、粒化和热解气化相结合，充分利用干燥产生的二次蒸汽，降低能量消耗。
[0020]干燥器的蒸汽出口与一级加热器蒸汽进口连接，一级加热器蒸汽出口与粒化器蒸汽进口连接；粒化器蒸汽出口与二级加热器蒸汽进口连接，二级加热器蒸汽出口与热解气化器蒸汽进口连接；热解气化器气体出口与冷却冷凝器气体进口连接。干燥、粒化和热解气化相结合，充分利用干燥产生的二次蒸汽，降低能量消耗，提高能量利用率。干燥过程产生的二次蒸汽，进入一级加热器，利用外界热源加热，成为过热蒸汽，进入粒化器，提供塑料熔化所需要的热量。由粒化器排出的蒸汽(依旧为过热状态)，进入二级加热器，利用外界热源加热，温度提高到500～900℃，作为热解气化过程的热载体及气化剂，进入热解气化器。垃圾在高温蒸汽(500～900℃)的作用下，发生热解和气化反应，生成热解渣和气体。气体中含有不凝成分(热解气)和可凝成分，热解气化过程产生的气体进入冷却冷凝器，可凝成分冷凝成为液体，液体和气体分离后，得到热解液和热解气。
[0021]整体而言，垃圾热解前先进行造粒，改善垃圾在热解器中的分散性能，热解器结构简单，操作方便。垃圾采用加热的方法造粒，能耗低。垃圾干燥过程的二次蒸汽潜热进一步用于垃圾加热粒化，节能效果明显。热解气化过程中蒸汽作为热解气化的载热体和气化剂，传热效率高，气体产量大。
[0022]于本专利技术的一实施例中，所述步骤一中垃圾粉碎后粒径为10～200mm。
[0023]生活垃圾首先进行粉碎，然后进入干燥器；粉碎后粒径为10～200mm，更利于后期加热粒化。
[0024]于本专利技术的一实施例中，所述步骤一中垃圾粉碎后粒径为10～100mm。
[0025]于本专利技术的一实施例中，所述步骤一中干燥器的温度为60～100℃，干燥后的垃圾含水量≤15％。
[0026]垃圾在干燥器中被外界热源(蒸汽)加热，其中的水分汽化转变为二次蒸汽，垃圾转变为水分含量较低的干燥垃圾。干燥器的操作温度控制在100℃以下，这时垃圾中各组分
的性质和形态没有发生变化，仅仅是减低水分含量。干燥器的操作温度控制在80℃，此时干燥速率较快，避免干燥工序时长过久。
[0027]于本专利技术的一实施例中，所述步骤一中干燥器的温度为80～100℃，干燥后的垃圾含水量≤12％。
[0028]于本专利技术的一实施例中，所述步骤二中垃圾加热的温度150～300℃，加热时间30～60min；具体为将粒化器的操作温度控制在150～300℃，停留时间为30～60min。
[0029]将干燥后的垃圾输送至粒化器。在粒化器中，垃圾被过热蒸汽直接加热，其中的塑料将转变为熔融态，与未熔化的组分混合，形成含有熔融态塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾热解气化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将垃圾粉碎后加入干燥器中进行干燥，干燥器的蒸汽输送至一级加热器中，得到干燥后的垃圾待用；步骤二、将干燥后的垃圾转移至粒化器中，将一级加热器中的过热蒸汽输送至粒化器中，过热蒸汽将干燥后的垃圾加热至150～300℃后保持30～60min，粒化器的蒸汽输送至二级加热器中，固体冷却后得到颗粒状垃圾待用；步骤三、将颗粒状垃圾转移至热解气化器中，将二级加热器中的蒸汽输送至热解气化器中，蒸汽将颗粒状垃圾在500～900℃下热解气化至少30min，生成热解渣和热解气体，将热解渣排出，得到热解气体待用；步骤四、将步骤三产生的热解气体输送至冷却冷凝器中，经过冷却冷凝后得到热解液和热解气分别排出。2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解气化方法，其特征在于：所述步骤一中垃圾的尺寸为10～200mm。3.根据权利要求1或2所述的一种生活垃圾热...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏，马晓建，李洪亮，
申请(专利权)人：上海敏建环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：