一种汽车破碎残余物的催化热解气化装置系统及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种汽车破碎残余物的催化热解气化装置系统及其应用，所述催化热解气化装置系统包括热解气化单元、冷凝单元、尾气净化单元与尾渣处理单元；所述热解气化单元采用具有一定催化活性的含镍固废作为气化催化剂，提高了汽车破碎残余物气化反应产物的综合利用率、减少ASR气化催化剂的用量、降低催化气化工艺成本，又降低含镍固废的处理难度和处理成本，从而实现ASR和含镍固废等大宗工业固体废物的协同减量化、无害化和资源化。无害化和资源化。无害化和资源化。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车破碎残余物的催化热解气化装置系统及其应用


[0001]本专利技术属于固废处理
，涉及一种热解气化装置系统，尤其涉及一种汽车残余物的催化热解气化装置系统及其应用。

技术介绍

[0002]报废汽车经过拆解、回收零部件后，对余下部分进行压缩、破碎、分选处理，回收其中的金属和非金属材料，剩余细碎的难回收部分称为汽车破碎残余物(Automobile Shredder Residue，ASR)。汽车破碎残余物是拆解零部件和分选金属后的剩余物质集成，是包括塑料、橡胶、树脂、纤维、玻璃、纸、海绵和电线等物质的复杂混合物，其中塑料、橡胶以及纤维是含量最高的几种成分。
[0003]随着报废汽车数量的逐年增加，需要汽车破碎残余物进行有效处理，目前ASR的处理方法主要有填埋法、焚烧法、化学溶剂处理法与热解气化法。其中的填埋法虽然成本低、操作简单，但ASR中含有大量有害的重金属、氯联苯、多溴联苯、多溴联苯醚等环境有害物质，存在污染土壤以及地下水的风险。焚烧法则会产生二噁英、氯化氢等有毒物质，且焚烧的残留物中含有重金属；化学溶剂处理法仅针对特定物质进行回收，不适用于成分复杂的ASR回收；ASR作为原料通过热解气化工艺生产可燃性合成气并进行能量回收利用，是目前最具应用前景的ASR处理方法。
[0004]CN 111187645A公开了一种汽车拆解废物热解气化制取燃气用于熔铝炉的系统与工艺，系统包括热解气化系统、合成气净化系统和熔铝炉系统。分选出来待处理的汽车拆解废物由带式输送机送入立式热解气化炉反应，热解气化后生成的炉渣由底部排出，经液封水冷后由刮板收集炉渣进入运送车中，之后统一堆放处理。热解气化产生的可燃气则进入到喷淋塔中，由喷淋塔冷却降温，再经由三级旋风分离器分离水、焦油和可燃气。净化后的可燃气送入熔铝炉和空气混合燃烧，产生的烟气由主路管道经过烟气处理排放。但其并未公开炉渣和烟气的后续净化以及气化催化剂的使用。
[0005]CN 214032353U公开了一种分段式有机固废气化系统，包括燃烧反应器、固废烘焙区、热解反应炉、氧化还原炉、旋风除尘器、焦油催化反应器、热管换热器、空气分离器和燃气后续净化与压缩单元；燃烧反应器烟气出口与热解反应炉外炉的烟气入口相连通，热解反应炉外炉的烟气出口与固废烘焙区烟气入口相连；热解反应炉内部中央为热解气化反应区、底部设有布风板、下方设有气体燃烧室；热解反应炉的上部侧壁通过燃气管道与氧化还原炉的顶部相连；氧化还原炉炉体中部通过管道依次与旋风除尘器、焦油催化反应器、热管换热器、燃气后续净化与压缩单元、燃气储罐相连通。但是用于焦油催化反应器内的催化剂为白云石催化剂和镍基催化剂、碱金属催化剂、生物质炭等，成本高，使用量大、损耗量也大。
[0006]随着镍钴再生利用行业的发展，催生了一批从事镍钴废料湿法冶炼的企业。镍钴废料经过湿法浸出、除杂、提纯等工艺，生产硫酸镍、硫酸钴、镍钴氢氧化物、镍钴锰氢氧化物等动力电池的前驱体材料，但同时也产生了大量含有3
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4％NiO的含镍固废。如果含镍固
废不经处理直接填埋，会溶出镍重金属元素并进入土壤和水体，对环境造成污染，危机人类健康。
[0007]因此，实现协同处理汽车残余物以及含镍固废，对于缓解汽车残余物以及含镍固废对环境的危害具有重要意义。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种汽车破碎残余物的催化热解气化装置系统及其应用，所述汽车破碎残余物的催化热解气化装置系统能够合理利用汽车破碎残余物与含镍固废，实现了对汽车破碎残余物以及含镍固废的协同减量化、无害化以及资源化处置。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供了一种汽车破碎残余物的催化热解气化装置系统，所述催化热解气化装置系统包括热解气化单元、冷凝单元、尾气净化单元与尾渣处理单元；
[0011]所述热解气化单元包括依次连接的破碎装置与热解气化装置，热解气化装置的油气出口与冷凝单元连接；
[0012]所述热解气化装置的烟气出口与尾气净化单元连接，尾气净化单元按烟气流动方向包括依次连接的换热装置、除尘装置、碱液喷淋装置、酸喷淋装置与酯喷淋装置；
[0013]所述换热装置回收的烟气热量返回至热解气化装置；
[0014]所述热解气化装置的尾渣出口与尾渣处理单元连接，尾渣处理单元将热解气化装置产生的伪渣分离为热解炭与含镍固废。
[0015]本专利技术提供的催化热解气化装置系统还包括连接各装置的管道，本专利技术在此不做赘述。
[0016]所述碱液喷淋装置用于除去酸性物质。
[0017]所述酸喷淋装置用于除去碱性物质。
[0018]所述酯喷淋装置用于除去有机物质。
[0019]应用本专利技术提供了的催化热解气化装置系统时，汽车破碎残余物与含镍固废由破碎装置混合破碎，得到粒径范围5
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20mm的破碎料，然后进入热解气化装置进行温度为500
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1000℃的热解气化，得到油气和尾渣。油气经油气出口进入冷凝单元进行冷凝处理，尾渣则通过尾渣出口进入尾渣处理单元进行处理。通过本专利技术提供的热解气化单元、冷凝单元、尾气净化单元与尾渣处理单元，能够实现ASR和含镍固废等大宗工业固体废物的协同减量化、无害化与资源化。
[0020]优选地，所述破碎装置包括破碎机。
[0021]汽车破碎残余物与含镍固废由破碎装置混合破碎，得到粒径范围5
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20mm的破碎料，所述破碎料的粒径范围为5
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20mm，例如可以是5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、16mm、18mm或20mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，所述热解气化装置的底部设置由具有下料孔的托板，反复托杆下料器在控制装置的控制下在下料孔中做反复运动。
[0023]破碎料进入热解气化装置后，放置于托板上进行热解气化，热解气化完成后的尾渣通过反复托杆下料器的往复运动，从下料孔落下，进入热解气化装置的出灰室，出灰室上阔下窄，经出灰口排出热解气化装置进入尾渣处理单元。
[0024]优选地，所述热解气化装置设置有换热夹套；换热装置回收的烟气热量返回至换热夹套。
[0025]优选地，所述热解气化装置设置有观察窗。
[0026]本专利技术通过观察窗的设置，能够使操作人员通过观察窗观察ASR的热解气化情况，待热解气化完全，使尾渣通过反复托杆下料器从下料孔下料。
[0027]优选地，所述冷凝单元包括第一冷却装置与第二冷却装置，热解气化装置的油气出口与第一冷却装置连接，第一冷却装置的轻质油气出口与第二冷却装置连接。
[0028]所述第一冷却装置包括本领域常规的冷却装置，包括但不限于激冷器。
[0029]所述第二冷却装置包括本领域常规的冷却装置，包括但不限于冷却器。
[0030]由热解气化装置排出的油气在第一冷却装置的冷却作用下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车破碎残余物的催化热解气化装置系统，其特征在于，所述催化热解气化装置系统包括热解气化单元、冷凝单元、尾气净化单元与尾渣处理单元；所述热解气化单元包括依次连接的破碎装置与热解气化装置，热解气化装置的油气出口与冷凝单元连接；所述热解气化装置的烟气出口与尾气净化单元连接，尾气净化单元按烟气流动方向包括依次连接的换热装置、除尘装置、碱液喷淋装置、酸喷淋装置与酯喷淋装置；所述换热装置回收的烟气热量返回至热解气化装置；所述热解气化装置的尾渣出口与尾渣处理单元连接，尾渣处理单元将热解气化装置产生的尾渣分离为热解炭与含镍固废。2.根据权利要求1所述的催化热解气化装置系统，其特征在于，所述破碎装置包括破碎机；优选地，所述热解气化装置的底部设置由具有下料孔的托板，反复托杆下料器在控制装置的控制下在下料孔中做反复运动。3.根据权利要求1或2所述的催化热解气化装置系统，其特征在于，所述热解气化装置设置有换热夹套；换热装置回收的烟气热量返回至换热夹套；优选地，所述热解气化装置设置有观察窗。4.根据权利要求1
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3任一项所述的催化热解气化装置系统，其特征在于，所述冷凝单元包括第一冷却装置与第二冷却装置，热解气化装置的油气出口与第一冷却装置连接，第一冷却装置的轻质油气出口与第二冷却装置连接。5.根据权利要求4所述的催化热解气化装置系统，其特征在于，所述冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏甜，黄强兵，陈川，库松，许开华，季强东，宋华伟，彭涛，
申请(专利权)人：格林美天津城市矿产循环产业发展有限公司河南沐桐环保产业有限公司，
类型：发明
国别省市：