一种有机固废自热式低温热解设备制造技术

本发明专利技术提供一种有机固废自热式低温热解设备，涉及有机固废处理技术领域。该有机固废自热式低温热解设备，包括反应器主体，所述反应器主体的前、后部均设置有灰渣出口仓，所述反应器主体的下部设置有灰层，所述反应器主体的下部且位于灰层的上方设置有燃烧层支撑结构，所述反应器主体的内部且位于燃烧层支撑结构的上方设置有燃烧层，所述反应器主体的内部且位于燃烧层的上方设置有热解层。设置了陶瓷发热管、微波发生器、收集罩，实现低温热解，解决热解温度高，能源消耗大；供热形式限制，热损失大；热解时间长；工艺流程多，操作繁琐；对原料要求高；热启动慢、热解过程均匀差；产生二噁英等问题。英等问题。英等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种有机固废自热式低温热解设备


[0001]本专利技术涉及有机固废处理
，具体为一种有机固废自热式低温热解设备。

技术介绍

[0002]我国当前每年有机固废（生活垃圾等）产生量为60
‑
100亿吨，存量200亿吨。有机固废产生量大，且成分复杂，具有污染和资源的双重属性，即含有重金属、有毒有害物质、病原菌等污染成分必须进行处理，又含有资源成分，可进行能源利用、物质回收（C、N、P、K等）、高附加值产品制备等方式进行资源化利用。
[0003]对于有机固废的处理，可采用的技术有填埋法、生物法、焚烧法、热解等。
[0004]填埋法，多年来有机固废主要采用填埋处理，填埋处理土地占有量大，有机固废填埋前并未减量化，对于大量的有机固废需要巨大的填埋场地，以致新建填埋场选址困难，且填埋场发生环境污染的风险较大等技术本身的缺陷，当前利用的越来越少。
[0005]生物法，生物法处理有机固废具有较大的优势，是当前处理有机固废的重要技术之一，利用微生物生长代谢的作用，将有机物降解并利用废物中的能源及营养成分，实现有机固废的减量化、无害化、稳定化、资源化及能源化。但是生物法处理有机固废的先决条件是其中有机质的含量，因为微生物代谢繁殖的过程中能利用的仅是可降解的有机物，对于不能降解的有机物如塑料等高分子有机物，微生物是无法处理的。因此，生物在处理有机固废时，受到可降解有机物含量的限制，对于有机固废的处理存在一定的选择性。
[0006]焚烧法，焚烧法是一种高温热处理技术，在焚烧炉内有机固废与空气发生氧化燃烧反应，有机固废中的有毒和有害物质在高温下氧化分解而被破坏。焚烧技术可以迅速和最大限度地实现减量化，占地面积小；产生的热能可转换为蒸汽或电能，进行能源的回收利用。但是处理所需的燃料量大，建设投资和运行费用高；燃烧产生的二噁英、氮氧化物等剧毒物质，对环境产生二次污染，群众接受度差；焚烧后的飞灰中含有重金属，属于危险废物，处理成本高；有机固废焚烧后，无直接高附加值产品产生；对物料的含水率有一定要求，含水率高的需要进行预处理；需要有机固废达到一定规模才能带来经济效益。
[0007]热解，热解利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧并加热的条件下，有机固废中的有机物受热发生化学分解，得到气态（燃料）、液态（燃料）和固态可燃物质，以达到处理有机固废并回收资源的目的。
[0008]热解技术在处理有机固废的过程中，对物料的要求小，不像生物法那样要求可降解有机物的含量、微生物生长的物质条件（C/N比、含水率等）等，热解几乎可以将全部有机物分解掉，且热解占地小，可通过对反应过程的控制减少危害物质的产生，同时还可以将有机固废处理后转化成能源，产生的物质几乎都可以做为能源使用，无需要二次处理的产物（如焚烧的飞灰），是有机固废用最简化（简单预处理）、直接方式进行减量化、无害化、资源化及能源化的处理工艺。
[0009]现有热解技术存在的问题主要有：（1）热解温度很高，能源消耗大
有机物具有热不稳定性，在热的环境下，有机物会发生分解、异构化及聚合等反应。但需要较高的温度，有机固废的热解温度一般在500℃
‑
800℃（中温热解），这需要非常高的热量，导致能源消耗大。
[0010]（2）供热形式限制，热损失大常规热解一般采用间接供热，即外部供热的形式，通过热传导来升温进行热解，受传热原理限制，能量损耗大。
[0011]（3）热解时间长受常规供热形式的限制，热需要通过与介质接触传导至整个反应物料，传热需要一定时间，致使反应时间较长。
[0012]（4）工艺流程多，操作繁琐常规热解一般采用间接供热形式，需要设计传热结构或采用中间介质来传质（如热砂料与反应料混合传热），这需要反应完物料与原料分离的工艺环节。此外，反应产生的燃料气及燃料液均需工艺环节收集提纯。
[0013]（5）对原料要求高，需增加预处理环节受现有热解技术供热形式的限制，对原料含水率及原料尺寸有一定的要求，含水率越高产生的二噁英越多，且过高的含水率致使水进入产生的燃料液中难以分离。原料粒径越大，传热越慢，降解越慢，且增加了处理不充分物料的产生，进一步增加二噁英的产生。
[0014]（6）热解启动慢，热解过程均匀性差常规热解采用热传导形式，需要接触后层层传导，热灵敏性差，且传热不均匀，导致热解不充分。
[0015]微波加热的热惯性极小，因此通过改变微波输出功率控制加热温度的反应迅速，开机后几分钟内就能够正常运转，关机后也不存在加热的滞后性。由于有机固废含水等吸波物质，因此无论物料形状如何，微波都可以均匀渗透，磁场也能够均匀分布，使得材料的每一个部分都能进行同时等效的加热，从而实现材料的均匀加热效果。即使对于材料中含水率不均的部分，更多的微波能量将被含水率高的部分吸收，同时在水分蒸发过程中，材料的各部位的含水率趋于一致，并达到最终的均匀分布。
[0016]（7）受有机固废规模的限制常规热解项目需要有机固废达到一定的规模才具有一定的经济性，对于规模较小的项目，难以实施。
[0017]（8）二次污染物产生量大在热解过程中，二噁英在300~500℃时产生量最大，常规热解温度一般都较高（500℃以上），这时产生的烟气温度也非常高，在烟气降温的过程中，必然经历300~500℃的阶段，此时将迅速产生大量的二噁英。
[0018]（9）产物回收利用问题常规高温热解，产生的产物主要是固体、液体及气体，且温度越高产生的液体和气体越多，对于规模较小的项目，产生的燃料气及燃料液往往难以回收利用，可能会造成二次污染。

技术实现思路

[0019]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种有机固废自热式低温热解设备，解决了热解温度很高，能源消耗大；供热形式限制，热损失大；热解时间长；工艺流程多，操作繁琐；对原料要求高，需增加预处理环节；热解启动慢，热解过程均匀性差；受有机固废规模的限制；二次污染物产生量大产物回收利用问题的问题。
[0020]（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种有机固废自热式低温热解设备，包括反应器主体，所述反应器主体的前、后部均设置有灰渣出口仓，所述反应器主体的下部设置有灰层，所述反应器主体的下部且位于灰层的上方设置有燃烧层支撑结构，所述反应器主体的内部且位于燃烧层支撑结构的上方设置有燃烧层，所述反应器主体的内部且位于燃烧层的上方设置有热解层，所述热解层的内部设置有陶瓷发热管，所述反应器主体的内部且位于热解层的上方设置有干燥层；所述反应器主体的左、右部均设置有微波发生器，所述反应器主体的左部且位于干燥层的左侧设置有投料口，所述反应器主体的上部且位于干燥层的上方设置有收集罩，所述收集罩的右侧面设置有出气口，所述反应器主体的内部设置有风冷空腔、冷却风管、内循环管路。
[0021]优选的，还包括烟气净化及冷却系统、风机，所述风机的进风端与烟气净化及冷却系统的出风端相连接，所述出气口与烟气净化及冷却系统的进风端相连接，所述冷却风管与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机固废自热式低温热解设备，包括反应器主体（1），其特征在于：所述反应器主体（1）的前、后部均设置有灰渣出口仓（2），所述反应器主体（1）的下部设置有灰层（13），所述反应器主体（1）的下部且位于灰层（13）的上方设置有燃烧层支撑结构（8），所述反应器主体（1）的内部且位于燃烧层支撑结构（8）的上方设置有燃烧层（9），所述反应器主体（1）的内部且位于燃烧层（9）的上方设置有热解层（10），所述热解层（10）的内部设置有陶瓷发热管（7），所述反应器主体（1）的内部且位于热解层（10）的上方设置有干燥层（11）；所述反应器主体（1）的左、右部均设置有微波发生器（3），所述反应器主体（1）的左部且位于干燥层（11）的左侧设置有投料口（4），所述反应器主体（1）的上部且位于干燥层（11）的上方设置有收集罩（5），所述收集罩（5）的右侧面设置有出气口（6），所述反应器主体（1）的内部设置有风冷空腔（12）、冷却风管（14）、内循环管路（15）。2.根据权利要求1所述的一种有机固废自热式低温热解...

【专利技术属性】
技术研发人员：马华敏，陈健，张伟红，王治国，
申请(专利权)人：北京创臻环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：