一种固体废弃物碳化无氧热解工艺及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种固体废弃物碳化无氧热解工艺及系统。固体废弃物碳化无氧热解工艺包括：将干燥后的固体废弃物送入碳化炉进行无氧热裂解，得到碳化物料、粉尘和裂解气；将裂解气通入气体燃烧炉进行燃烧，得到热烟气；将热烟气通入热交换器，得到热交换后的含氧热空气、余热烟气和废气；将含氧热空气通入气体燃烧炉为裂解气的燃烧提供氧气和热量；将余热烟气通入碳化炉为固体废弃物的热裂解提供热源。本发明专利技术首先将固体废弃物进行无氧热裂解，然后对可燃性气体燃烧后得到的热烟气进行热交换，再将各类烟气分别进行回用，不但减少污染物排放，而且实现了热气热用，简化了工艺配套设备，降低了生产成本。低了生产成本。低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种固体废弃物碳化无氧热解工艺及系统


[0001]本专利技术属于固废处理
，具体涉及一种固体废弃物碳化无氧热解工艺及系统。

技术介绍

[0002]有机废弃物包括城市和工业垃圾、污泥和农业秸秆等。三大固废主要包括：城镇生活垃圾、企业生产垃圾(皮毛废料、印染废渣、废纸塑料、橡胶废料、板材角料等)；污水处理厂(企业)污泥等；农业生产类：秸秆、种植菌棒、养殖干粪、稻壳、大棚废料等。随着生活水平的提高和工农业的发展，有机废弃物越来越多，这些废弃物如不及时处理，经过风吹雨淋、蚊虫的滋生、细菌、病菌侵蚀，时效越长，危害性就越大，严重污染地球上的土壤、水体和大气。
[0003]三大固废共同的特点是形态分散、成分复杂，是污染环境的最大污染源；三大固废另一共同的特点是它们都属于有机物(有机物是地球上仅次于煤炭的第二大能源物质)，其内部挥发性成分占70％左右，也就是说从燃烧角度和煤炭比较，煤炭烧的是炭，固废烧的是气。
[0004]三大固废的无害化(全生态化)处理必须根据它们的物理形态特点来设计：首先三大固废的无害化处理不能直接燃烧，只要发生燃烧，就会产生大量的可燃气体，需要二次混烧，但二次混烧效果又很差。更重要的是生活垃圾、污泥含有塑料等大量氯元素，只要是好氧(或全氧)燃烧，就会造成严重的二噁英超标排放等污染。而我国在该领域的各类技术方案虽然层出不穷，但是鱼目混珠，并未从根本上解决问题，尤其针对“无氧燃烧(热解或裂解)”和“有氧燃烧(纯焚烧)”产生的不同结果缺乏清晰的界定和评价。国内几乎所有的垃圾焚烧发电厂都存在严重的二噁英等排放超标，没有真正形成有效的环保解决方案，这也导致了全国垃圾处理仍然持续存在污染的现象。因此，解决三大固废的集成化问题已成为环保产业的当务之急。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种固体废弃物碳化无氧热解工艺及系统。本专利技术提供的碳化无氧热解工艺不但实现了较低含量的污染物排放，而且通过热气热用，简化了工艺配套设备，降低了生产成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：
[0007]一种固体废弃物碳化无氧热解工艺，包括以下步骤：
[0008]将干燥后的固体废弃物送入碳化炉进行无氧热裂解，得到碳化物料、粉尘和裂解气；
[0009]将裂解气通入气体燃烧炉进行燃烧，得到热烟气；
[0010]将热烟气通入热交换器，得到热交换后的含氧热空气、余热烟气和废气；
[0011]将含氧热空气通入气体燃烧炉为裂解气的燃烧提供氧气和热量；
[0012]将余热烟气通入碳化炉为固体废弃物的热裂解提供热源。
[0013]优选的，上述工艺还包括将粉尘回流至碳化炉，不但提升固体废弃物的裂解时间，而且能够保证碳化炉温度的稳定。
[0014]优选的，上述工艺还包括将碳化物料进行冷却打包，用作RDF高热值燃料。
[0015]优选的，上述工艺还包括将余热烟气用于对固体废弃物进行干燥；对废气进行净化后排放。
[0016]本专利技术还提供一种固体废弃物碳化无氧热解系统，包括依次连通的碳化炉、分离器、气体燃烧炉、热交换器和余热烟气收集箱；热交换器的含氧热空气出口端与气体燃烧炉连通，余热烟气收集箱的余热烟气出口端与碳化炉连通。
[0017]优选的，分离器的气体出口端与气体燃烧炉连通、粉尘出口端与碳化炉连通。
[0018]优选的，分离器和气体燃烧炉之间还连通有双旋流燃烧器。
[0019]优选的，热交换器上安装有供氧风机，余热烟气收集箱上安装有鼓风机。
[0020]优选的，余热烟气收集箱上还连通有废气净化装置。
[0021]优选的，废气净化装置包括依次连通的布袋除尘器、喷雾洗涤塔、生物除臭箱和引风机。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023](1)本专利技术首先将固体废弃物进行无氧热裂解，碳化后的无机物产物可做成RDF燃料成型颗粒，用于各类燃烧所需的燃料；将热裂解产生的可燃性气体燃烧后得到的热烟气进行热交换，再将各类烟气分别回用于无氧热裂解和气体燃烧，实现了热气热用，简化了工艺配套设备，降低了生产成本。
[0024](2)气体热值高：普通热解、气化设备是有氧热解、气化，一般玉米秸秆1公斤原料产气2.5
‑
3立方米，热值为每立方米1000大卡左右，本专利技术利用无氧碳化，一般玉米秸秆1公斤原料产气1
‑
1.5立方米，热值为每立方米2500大卡左右。
[0025](3)无排放二次污染物：传统固废焚烧排放烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、二噁英等排放严重超标高达10倍多，极易造成二次污染，利用本专利技术系统处理的固废物污染物排放量为0.05ngTEQ/m3左右，国家标准为0.1ngTEQ/m3。
[0026](4)低能耗：传统固废处理技术自能耗过大，包括外接热源、电能耗等均超过总输出能源的60％，而本专利技术运行能耗低于总输出能源的1/20左右。
[0027](5)生产安全：传统固废焚烧是高温高压，热解气化是有氧热解气化，且密闭性差，存在不同程度的安全隐患，本专利技术采用无氧热解和密闭进、出料系统，生产运行过程安全。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
[0029]图1为本专利技术一种固体废弃物碳化无氧热解系统示意图；
[0030]图2为固体废弃物碳化无氧热解系统俯视图；
[0031]图3为废气净化装置示意框图；
[0032]图4为本专利技术一种固体废弃物碳化无氧热解工艺流程图；
[0033]图5为固体废弃物的预处理流程图；
[0034]图中，1、碳化炉；11、物料进料斗；2、分离器；3、双旋流燃烧器；4、气体燃烧炉；41、脉冲点火器；5、热交换器；6、余热烟气收集箱；7、供氧风机；8、鼓风机；9、气体三通阀。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0036]一方面，请参阅图1～3，本专利技术提供的固体废弃物碳化无氧热解系统包括依次连通的碳化炉1、分离器2、双旋流燃烧器3、气体燃烧炉4、热交换器5和余热烟气收集箱6。热交换器5的含氧热空气出口端与气体燃烧炉4相连通，余热烟气收集箱6的余热烟气出口端与碳化炉1连通。
[0037]碳化炉1的进料端安装有物料进料斗11，本实施例的碳化炉1为碳化双层旋流炉，采用双层结构，使得干燥后的固废物在碳化层发生无氧热裂解，并且在碳化过程中形成强烈的热流场，将固废物均匀热解碳化。分离器2为陶瓷管旋风分离器，用于将来自碳化炉1热裂解产生的粉尘和裂解气进行分离，其粉尘出口端与碳化炉1连通，利用自旋转重力将大颗粒粉尘回流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体废弃物碳化无氧热解工艺，其特征在于，包括以下步骤：将干燥后的固体废弃物送入碳化炉进行无氧热裂解，得到碳化物料、粉尘和裂解气；将所述裂解气通入气体燃烧炉进行燃烧，得到热烟气；将所述热烟气通入热交换器，得到热交换后的含氧热空气、余热烟气和废气；将所述含氧热空气通入气体燃烧炉为所述裂解气的燃烧提供氧气和热量；将所述余热烟气通入所述碳化炉为所述固体废弃物的热裂解提供热源。2.根据权利要求1所述的固体废弃物碳化无氧热解工艺，其特征在于，还包括将所述粉尘回用至所述碳化炉。3.根据权利要求1所述的固体废弃物碳化无氧热解工艺，其特征在于，还包括将所述碳化物料进行冷却打包，用作RDF高热值燃料。4.根据权利要求1所述的固体废弃物碳化无氧热解工艺，其特征在于，还包括将所述余热烟气用于对所述固体废弃物进行干燥；对所述废气进行净化后排放。5.一种用于权利要求1～4任一项所述固体废弃物碳化无氧热解工艺的热解系统，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏民，冷超群，李红，侯力群，吴军海，梁俊杰，吕露，
申请(专利权)人：武汉天源环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：