一种利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统技术方案

本发明专利技术涉及一种利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统，包括U型反应器，所述U型反应器内部区域的两侧分别形成气化反应段和焦油裂解段，所述U型反应器的靠近所述气化反应段的一端连接有给料机，所述U型反应器的靠近所述焦油裂解段的一端通过管路与洗气器连接；所述气化反应段和所述焦油裂解段之间相连通，且具有独立的温控装置；气化反应段用于使生活垃圾进行原位固硫气化反应，焦油裂解段用于将气化反应产生的焦油挥发分进行裂解，所述洗气器用于吸收裂解后残留的焦油。本发明专利技术解决了现有技术中垃圾气化处理采用逐级处理工艺流程多、多段串联不易控制且设备成本高的技术问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统


[0001]本专利技术涉及固废垃圾气化
，尤其是一种利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统。

技术介绍

[0002]传统的垃圾处理方法主要有填埋法、堆肥法和焚烧法。垃圾直接填埋会导致垃圾渗滤液中的重金属、有机化学污染物等渗入地下，污染地下水资源和土地资源，对生态环境及人类健康构成威胁。堆肥法能够实现垃圾的资源化利用，但会产生氨气、甲烷等污染，且危险性较高，同时也存在处理时间长、处理量小、占地面积大等问题。由于生活垃圾组分的复杂性及垃圾分类不彻底使垃圾堆肥的肥效远低于化肥，实际的利用效率较低。焚烧法可以有效地将垃圾中的化学能转化为热能，但受制于热值不均、燃烧不充分等问题，同时垃圾焚烧产生的二噁英及飞灰中的挥发性重金属会导致严重的二次污染。
[0003]气化技术因其使用范围广、能源利用率高、污染控制优异等优点备受关注。生活垃圾气化是在一定温度下，将垃圾中有机成分在还原气氛下与气化剂(氧气、二氧化碳、水蒸气等)反应生成可燃气体(氢气、一氧化碳、甲烷等)、焦油和灰渣的过程，能够较好的处理不适于填埋和焚烧的垃圾。生活垃圾气化的三相产物都可用作辅助燃料或化工原料，使得气化技术在原料利用率方面优于传统的焚烧技术。生活垃圾因其组分复杂性，不可避免的含有硫元素，气化时则转变成气态硫污染物；同时生活垃圾气化也会产生黏度较大的焦油副产物。
[0004]现有技术中，处理气化硫污染物和焦油采用的是分段式连续处理方式，即对硫污染物、焦油逐级进行固硫剂固定、催化裂解。此种方式工艺流程较长，设备投资较大，且由于多段串联不易控制。若设计一种生活垃圾气化系统，在炉内气化原料的同时一并处理硫污染物和焦油，不但简化处理流程，而且降低设备成本，最终实现生活垃圾的减量化、资源化、无害化利用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统，解决了逐级处理工艺流程多、多段串联不易控制且设备成本高的技术问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统，包括U型反应器，所述U型反应器内部区域的两侧分别形成气化反应段和焦油裂解段，所述U型反应器的靠近所述气化反应段的一端连接有给料机，所述U型反应器的靠近所述焦油裂解段的一端通过管路与洗气器连接；
[0008]所述气化反应段和所述焦油裂解段之间相连通，且具有独立的温控装置；气化反应段用于使生活垃圾进行原位固硫气化反应，焦油裂解段用于将气化反应产生的焦油挥发分进行裂解，所述洗气器用于吸收裂解后残留的焦油。
[0009]其进一步技术方案为：
[0010]所述气化反应段内设有角度可调节的支撑板一，其上分布有通孔；所述支撑板一用于支撑气化反应中的固体物质。
[0011]所述支撑板一由动力机构带动进行转动，用于将反应后的固体灰渣倾倒至所述气化反应段下游。
[0012]所述焦油裂解段内固设有支撑板二，用于放置裂解催化剂；所述支撑板二上分布有通孔。
[0013]所述焦油裂解段内位于所述支撑板二的上游位置，设有飞灰挡板。
[0014]所述气化反应段外部设有加热套一，所述气化反应段内设有与加热套一的温控设备连接的热电偶一；所述焦油裂解段外部设有加热套二，所述焦油裂解段内设有与加热套二的温控设备连接的热电偶二。
[0015]所述洗气器的出气通过管路与产气收集装置连接。
[0016]所述U型反应器底部设有灰渣收集槽，所述灰渣收集槽的槽口设置可打开或关闭的隔板。
[0017]所述气化反应段通过管路与外部气化剂源连通。
[0018]本专利技术的有益效果如下：
[0019]本专利技术通过U型反应器实现原位固硫并高效分离气化灰渣，将焦油催化裂解为烃类小分子，产气经过水洗去除残留的微量焦油得到优质可燃气。本专利技术系统集原位固硫与催化裂解于一体，控制含硫污染物、焦油重质组分排放的同时高效生产优质可燃气，实现生活垃圾的减量化、资源化和无害化利用。本专利技术系统结构简单，流程简化，易于操作，设备成本显著降低。本专利技术的气化反应段及焦油裂解段的温控系统相互独立，能够满足不同的温度需求且互不影响。本专利技术系统可实现原位固硫，实现更高效、更便捷的硫污染物的处理方式。
附图说明
[0020]图1为本专利技术具体实施例的结构示意图。
[0021]图2为本专利技术具体实施例的U型反应器的结构示意图。
[0022]图3为本专利技术具体实施例的支撑板二的结构示意图。
[0023]图中：1、气瓶；2、流量计；4、给料机；5、气化反应温控柜；6、热电偶一；7、加热套一；8、焦油裂解温控柜；9、热电偶二；10、加热套二；11、U型反应器；12、洗气器；13、产气收集装置；14、入口法兰；15、支撑板一；16、控制电机一；17、转动轴一；18、隔板；19、控制电机二；20、灰渣收集槽；21、飞灰挡板；22、支撑板二；23、出口法兰。
具体实施方式
[0024]以下结合附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0025]本实施例的利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统，如图1所示，包括U型反应器11，U型反应器11内部区域的两侧分别形成气化反应段和焦油裂解段，U型反应器11的靠近气化反应段的一端连接有给料机4，U型反应器11的靠近焦油裂解段的一端通过管路与洗气器12连接；气化反应段和焦油裂解段之间相连通，且具有独立的温控装置；气化反应段
用于使生活垃圾进行原位固硫气化反应，焦油裂解段用于将气化反应产生的焦油挥发分进行裂解，洗气器12用于吸收裂解后残留的焦油。
[0026]上述实施例中，气化反应段内设有角度可调节的支撑板一15，支撑板一15用于支撑气化反应中的固体物质，支撑板一15上分布有通孔，通孔结构可参考如图3。
[0027]具体地，固体物质为生活垃圾与固硫剂混合物。
[0028]支撑板一15由动力机构带动进行转动，用于将反应后的固体灰渣倾倒至气化反应段下游。支撑板一15上分布有通孔。
[0029]焦油裂解段内设有支撑板二22，支撑板二22固定安装，用于放置焦油裂解用催化剂，如图3所示，支撑板二22上分布有通孔，便于挥发分从通孔中流过，进行催化裂解。
[0030]焦油裂解段内位于支撑板二22的上游位置，设有飞灰挡板21。
[0031]如图2所示，上述“上游位置”是指，沿飞灰及焦油挥发分流动方向，飞灰挡板21位于支撑板二22的“上游”。飞灰挡板21的作用是阻挡气化反应后产生的飞灰物质，防止其污染催化剂。
[0032]支撑板一15、支撑板二22上的通孔孔径小于所放置的物体的最小粒径。防止固体物质从通孔漏出。
[0033]具体地，U型反应器11由管状壳体折弯形成整体为U型结构，管状壳体截面为圆形，内部形成了供灰渣及挥发分流通的通道。优选地，支撑板一15、支撑板二22均为圆形板，且支撑板一15、支撑板二22的外径略小于管状壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统，其特征在于，包括U型反应器(11)，所述U型反应器(11)内部区域的两侧分别形成气化反应段和焦油裂解段，所述U型反应器(11)的靠近所述气化反应段的一端连接有给料机(4)，所述U型反应器(11)的靠近所述焦油裂解段的一端通过管路与洗气器(12)连接；所述气化反应段和所述焦油裂解段之间相连通，且具有独立的温控装置；气化反应段用于使生活垃圾进行原位固硫气化反应，焦油裂解段用于将气化反应产生的焦油挥发分进行裂解，所述洗气器(12)用于吸收裂解后残留的焦油。2.根据权利要求1所述的利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统，其特征在于，所述气化反应段内设有角度可调节的支撑板一(15)，其上分布有通孔；所述支撑板一(15)用于支撑气化反应中的固体物质。3.根据权利要求2所述的利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统，其特征在于，所述支撑板一(15)由动力机构带动进行转动，用于将反应后的固体灰渣倾倒至所述气化反应段下游。4.根据权利要求1所述的利用U型反应器的生活垃圾气化一体控污系统，其特征在于，所述焦油裂解段内设有支撑板...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亚继，刘洋，董新新，田新启，张臻荣，王新宇，李志远，杨晓域，曹歌瀚，丁雪宇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：