一种有机固废的处理装置及处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种有机固废的处理装置，属于有机固废处理技术领域。使用本发明专利技术提供的处理装置对有机固废进行处理时，有机固废通过有机固废进料口进入热解

【技术实现步骤摘要】
一种有机固废的处理装置及处理方法


[0001]本专利技术属于有机固废处理
，具体涉及一种有机固废的处理装置及处理方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，我国每年产生大量的有机固废(城市生活垃圾、农林废弃物、污泥等)，对有机固废进行合理利用不仅有助于减少环境污染，还可以将其转化为能源、材料、化工产品等。有机固废热化学转化(热解、气化、燃烧)是比较常见的有机固废资源化方法，但是热解、气化过程中面临焦油含量高、燃料转化率低等缺点，开发新型的有机固废利用技术具有重要的意义。
[0003]近年来，基于化学链燃烧技术原理，研究人员开发了固体燃料的化学链转化技术，可将固体燃料(如农林废弃物、城市污泥、生活垃圾等)转化为合成气和氢气，同时提高燃料的利用效率，具有较好的应用前景，例如中国专利CN112624039A中记载了一种基于化学链制氢的有机固废处理装置，包括热解反应器(3)和套管式化学链反应器(19)，所述套管式化学链反应器(19) 包括内腔体、环形包裹内腔体的外腔体，所述热解反应器(3)能够产生热解气，并通过所述热解气进气装置(6)向所述内腔体和所述外腔体输入热解气，所述内腔体和所述外腔体通过水蒸气进气装置(7)输入水蒸气，所述内腔体和所述外腔体生成的合成气通过合成气输出装置(28)输出，所述内腔体和所述外腔体生成的氢气通过氢气输出装置(29)输出，所述外反应室(17)内部装载有外室氧载体，所述内反应室(18)装载有内室氧载体，所述外室氧载体和所述内室氧载体能够通过可逆化学反应相互转化。此装置虽然能够将固体燃料(如农林废弃物、城市污泥、生活垃圾等)转化为合成气和氢气，但其装置的结构复杂，对控制系统的要求较高。因此，如何简化有机固废的处理装置成为亟待解决的难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种有机固废的处理装置及处理方法。本专利技术提供的处理装置简单，能够将有机固废转化为合成气和氢气。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种有机固废的处理装置，包括串联的热解
‑
气化反应器和化学链反应器；
[0007]所述热解
‑
气化反应器和化学链反应器之间设置有阀门；
[0008]所述热解
‑
气化反应器和化学链反应器设置有水蒸气进口和气体出口；
[0009]所述热解
‑
气化反应器设置有有机固废进料口；
[0010]所述化学链反应器设置有氧载体进料口。
[0011]优选地，所述有机固废的处理装置还包括有机固废料斗，所述有机固废料斗通过螺旋进料器与有机固废进料口连接。
[0012]优选地，所述有机固废的处理装置还包括灰斗，所述灰斗通过螺旋进料器与热解
‑
气化反应器连接。
[0013]优选地，所述水蒸气进口设置有多孔板。
[0014]本专利技术还提供了一种有机固废的处理方法，采用上述技术方案所述处理装置对有机固废进行处理，所述处理包括如下步骤：
[0015](1)打开阀门，将有机固废通过有机固废进料口进入热解
‑
气体反应器中，进行分解，得到焦油气和残留碳；
[0016](2)将氧载体通过氧载体进料口进入化学链反应器中；
[0017](3)将所述步骤(1)得到的焦油气通过阀门排入化学链反应器中，与氧载体混合，进行还原反应，得到合成气和还原态氧载体；
[0018](4)将所述步骤(3)得到的合成气通过化学链反应器的气体出口排出；
[0019](5)关闭阀门，将水蒸气通过水蒸气进口排入热解
‑
气化反应器中，与所述步骤(1)得到的残留碳进行氧化反应，得到合成气；所述合成气通过热解
‑
气体反应器的气体出口排出；
[0020](6)将水蒸气通过水蒸气进口排入化学链反应器中，与所述步骤(3) 得到的还原态氧载体进行氧化反应，得到氧载体和氢气；所述氢气通过化学链反应器的气体出口排出；
[0021]所述步骤(1)和(2)没有先后顺序；
[0022]所述步骤(5)和(6)没有先后顺序。
[0023]优选地，所述步骤(1)中分解的温度为500～800℃。
[0024]优选地，所述步骤(1)中有机固废与步骤(2)中氧载体的质量比为1： (1～6)。
[0025]优选地，所述步骤(2)中氧载体包括铁基氧载体。
[0026]优选地，所述步骤(2)中氧载体的粒径不高于500微米。
[0027]优选地，所述步骤(3)中还原反应的温度为700～1000℃。
[0028]本专利技术提供了一种有机固废的处理装置，包括串联的热解
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气化反应器和化学链反应器；所述热解
‑
气化反应器和化学链反应器之间设置有阀门；所述热解
‑
气化反应器和化学链反应器设置有水蒸气进口和气体出口；所述热解
‑
气化反应器设置有有机固废进料口；所述化学链反应器设置有氧载体进料口。使用本专利技术提供的处理装置对有机固废进行处理时，有机固废通过有机固废进料口进入热解
‑
气化反应器进行分解，分解产生的焦油气通过阀门进入到化学链反应器中与氧载体进行反应获得合成气，并通过气体出口进行收集，反应结束后，关闭阀门，通过水蒸气进口分别向两个反应器中引入水蒸气，在热解
‑
气化反应器中获得合成气，在化学链反应器中获得高纯氢气，分别通过气体出口收集，能够在简化处理装置的同时将有机固废转化为合成气和氢气。实验结果表明，采用本专利技术提供的处理装置对有机固废进行处理，合成气产率为0.87～1.68Nm3/kg燃料，合成气纯度为70.13～90.42％，碳转化率为70.34～99.77％，氢气产率为3.6～13.8mmol/g氧载体，氢气纯度为 92.31～99.65％。
附图说明
[0029]图1为本专利技术提供的有机固废的处理装置的结构示意图；
[0030]图中，1为灰斗，2为热解
‑
气化反应器，3为多孔板，4为水蒸气进口， 5为有机固废料斗，6为阀门
‑
1，7为阀门
‑
2，8为出料口，9为化学链反应器，10为阀门
‑
3，11为旋风分离器，
12为氧载体料斗，13为气体出口。
具体实施方式
[0031]本专利技术提供了一种有机固废的处理装置，包括串联的热解
‑
气化反应器和化学链反应器；
[0032]所述热解
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气化反应器和化学链反应器之间设置有阀门；
[0033]所述热解
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气化反应器和化学链反应器设置有水蒸气进口和气体出口；
[0034]所述热解
‑
气化反应器设置有有机固废进料口；
[0035]所述化学链反应器设置有氧载体进料口。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机固废的处理装置，包括串联的热解
‑
气化反应器和化学链反应器；所述热解
‑
气化反应器和化学链反应器之间设置有阀门；所述热解
‑
气化反应器和化学链反应器设置有水蒸气进口和气体出口；所述热解
‑
气化反应器设置有有机固废进料口；所述化学链反应器设置有氧载体进料口。2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述有机固废的处理装置还包括有机固废料斗，所述有机固废料斗通过螺旋进料器与有机固废进料口连接。3.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述有机固废的处理装置还包括灰斗，所述灰斗通过螺旋进料器与热解
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气化反应器连接。4.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述水蒸气进口设置有多孔板。5.一种有机固废的处理方法，采用权利要求1～4任意一项所述处理装置对有机固废进行处理，所述处理包括如下步骤：(1)打开阀门，将有机固废通过有机固废进料口进入热解
‑
气体反应器中，进行分解，得到焦油气和残留碳；(2)将氧载体通过氧载体进料口进入化学链反应器中；(3)将所述步骤(1)得到的焦油气通过阀门排入化学链反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王训，许婷婷，肖波，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：