本发明专利技术提供了一种城市生活垃圾制取活性炭及热能综合利用方法。该方法的主要路线为：经初步分选、破碎后的城市生活垃圾送入流化床热解炉中发生快速热解反应，热解产物依次经旋风除尘、换热降温和过滤除尘后，得到粉末状热解残炭和热解气，粉末状热解残炭进入炭活化反应器中制备活性炭，热解气进入流化床焚烧炉内燃烧；垃圾热解所需的热量由焚烧炉提供，以惰性颗粒床料为热载体在流化床热解炉和流化床焚烧炉之间循环，流化床焚烧炉产生的烟气进入余热锅炉进行热交换，产生的过热蒸汽可用于汽轮发电机组发电或作为工业热源使用。本发明专利技术符合城市生活垃圾处理的减量化、资源化和无害化原则，系统规模灵活，无需添加辅助燃料，具有运行费用低，可严格控制二次污染物，并具有能源高效利用和资源高值回收的显著特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于城市生活垃圾资源化利用
技术介绍
能源是社会文明发展的物质基础。到目前为止，人类主要依赖煤、石油和天然气等化石燃料而生存。随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对能源的需求不断扩大。而化石燃料作为不可再生资源，长期的开发和使用势必使得这类能源资源越来越少。能源短缺已经成为我国经济发展的重要瓶颈。如何充分利用国内资源，研制相关的工业技术，寻找石油和天然气的替代能源，是我国能源发展战略的重要方向。城市生活垃圾是多种有机物质混合的低品质燃料，随着生活水平的提高，城市垃·圾的产量不断增加，热值也不断提高，如果能够将城市垃圾转化为有效的能源物资，既实现处理垃圾的目的，又缓解能源紧张的压力，无论是对我国城市生态环境保护，还是国民经济发展和能源结构的调整，都具有十分重大的现实意义。相对于传统的焚烧方法，热解技术在垃圾处理方面有许多优点，包括(I)最大限度地减容、减量；(2)实现二噁英趋零排放；(3)降低NOx排放量；(4)最大限度脱除酸性气体；(5)固化有害重金属元素；(6)减少颗粒物排放；(7)充分回收和利用资源。因此，其经济和环保意义重大，在我国必将具有广阔的产业化应用前景。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供，利用流化床热解炉和流化床焚烧炉的有效结合，实现垃圾的分级处理，热解后的产物可以制取活性炭，剩余物充分燃烧，实现垃圾减量化、无害化、资源化的处理目的。本专利技术的另一个目的是提供实现上述方法的系统。技术方案本专利技术的城市生活垃圾制取活性炭及热能综合利用方法为经初步分选、破碎后的城市生活垃圾，经由加料器送入流化床热解炉内，发生快速热解反应，热解温度为550 600°C，热解产物依次经旋风除尘、换热降温和过滤除尘后，得到粉末状热解残炭和热解气；将旋风分离器和过滤式除尘器收集的粉末状热解残炭送入炭活化反应器中以制备活性炭；热解气经高温防腐风机增压后分为两部分，一部分进入流化床热解炉内作为流化气体，另一部分则进入焚烧炉内燃烧； 采用惰性颗粒床料作为热载体，在流化床热解炉和流化床焚烧炉之间循环，将焚烧炉内燃烧产生的热量传递给流化床热解炉；焚烧炉内的高温惰性颗粒床料被高速气流带出炉夕卜，经高温旋风分离器分离后，通过非机械高温阀(自平衡阀)进入热解炉，而热解炉采用溢流方式将过量的惰性颗粒床料送返焚烧炉，通过调节惰性床料在两炉之间的循环量来控制热解温度；流化床焚烧炉产生的高温烟气，经炉外的高温旋风分离器分离后，依次通过余热锅炉的过热器、蒸发受热面、省煤器、空气预热器、除尘器和污染物脱除系统，最后由引风机向烟囱排空，产生的过热蒸汽用于汽轮发电机组发电或作为工业热源使用。所述的热解炉，在其底部布置冷渣室，能将炉渣迅速冷却下来，经星型排渣阀排出后，回收其中的金、属玻璃和无机物。用于燃烧的热解气从流化床焚烧炉底部加入，确保流化床内密相区的燃烧温度，从而实现惰性颗粒床料作为热载体在流化床的热解炉和焚烧炉之间的热量传递，同时使得烟气在整个焚烧炉内的停留时间超过3s，炉内温度约为900±50°C，完全分解垃圾中的二噁英类物质。有益效果本专利技术的优点有 (O流化床热解炉内的合适温度及床料的强烈搅动，使垃圾迅速干燥和热解，垃圾中的金属和玻璃等无机物与有机物分离开，金属未被氧化，玻璃等无机物未熔化，有利于后续回收。 (2)利用流化床热解炉和流化床焚烧炉的组合，以惰性颗粒床料为热载体，在两炉之间循环，将焚烧炉中的热量传递给热解炉，热解炉的温度可以得到准确控制，其炉内温度场均匀一致，有利于热解反应。( 3 )用于燃烧的热解气从流化床焚烧炉底部加入，确保流化床内密相区的燃烧温度，从而实现惰性颗粒床料作为热载体在流化床热解炉和流化床焚烧炉之间的热量传递，同时使得烟气在整个焚烧炉内的停留时间超过3s，炉内温度约为900±50°C，可以完全分解垃圾中的二噁英类物质。(4)整个系统无需添加辅助燃料，通过自身的热量平衡来完成垃圾的处理过程；不仅能获取高品质的生物油或活性炭产品，还能利用烟气热量进行余热发电或供热。附图说明图I是城市生活垃圾热解制活性炭系统的示意图，其中有加料器I、流化床热解炉2、热解炉一级旋风分离器2-1、热解炉返料器2-2、热解炉二级旋风分离器2-3、管式布风装置3、冷渣室4、星型排渣阀5、链板6、除铁器7、换热器8、过滤式除尘器9、增压风机10、炭活化反应器11、流化床焚烧炉12、焚烧炉高温分离器12-1、非机械高温阀12-2、高温星型密封加料器13、风帽14、风室15、汽轮发电机组16、余热锅炉17、过热器17_1、蒸发受热面17-2、省煤器17-3、空气预热器17-4、送风机18、布袋除尘器19、污染物脱除系统20、引风机21、烟囱22、阀门23。其中还包括城市生活垃圾a、热解气b、溢流床料C、高温床料d、热解炉渣e、不饱和水f、热解炉流化气g、进入焚烧炉的热解气h、烟气i、过热蒸汽j、冷空气k、热空气I、飞灰m、热解残炭η、给水ο.具体实施例方式经初步分选、破碎后的城市生活垃圾a，经由加料器I加入流化床热解炉2中，发生快速热解反应，热解温度为550 600°C。热解炉出口依次连接热解炉一级旋风分离器2-1和热解炉二级旋风分离器2-3，在热解炉一级旋风分离器2-1和热解炉返料器2-2的协同作用下，将分离出的细颗粒床料和残炭送回热解炉2，通过残炭的多次循环达到深度热解，热解炉二级旋风分离器2-3收集从一级旋风分离器2-1逸出的已经深度热解的残炭粉末；经旋风分离后的热解气b首先经过一个换热器8将其温度降到300°C以下，这部分热量用于加热不饱和水f，过滤式除尘器9将热解气中的少量残炭粉末进一步分离出来，得到比较洁净的热解气，然后由高温防腐增压风机10增压后分为两部分，一部分经管式布风装置3返回到热解炉2内作为流化气g，另一部分是进入焚烧炉的热解气h，直接从焚烧炉的底部经风帽14进入炉内反应，炉内燃烧温度达到900±50°C，这两部分气体的流量由阀门23调节。热解炉的底部布置冷渣室4，将热解炉渣e迅速冷却后经星型排渣阀5排出，然后由链板6和除铁器7完成对玻璃、金属等资源的回收。由热解炉二级旋风分离器2-3和过滤式除尘器9分离下来的热解残炭η进入炭活化反应器11中制备活性炭。从空气预热器17-3过来的热空气I作为流化床焚烧炉12的燃烧风，从其底部风室15进入炉内。流化床焚烧炉12出口连接焚烧炉高温分离器12-1，分离下来的高温床料d作为热载体送入热解炉2内，而烟气i则依次通过余热锅炉17的过热器17-1、蒸发受热面17-2、省煤器17-3、空气预热器17-4、布袋除尘器19、污染物脱除系统20、引风机21后，最后由烟 囱22排出。过热器17-1产生的过热蒸汽j用于汽轮发电机组16发电或作为工业热源使用。以惰性颗粒床料作为热载体，在流化床热解炉2和流化床焚烧炉12之间循环，实现热量传递，焚烧炉内的高温惰性颗粒床料被高速气流带出炉外，经高温分离器12-1分离后，通过非机械高温阀12-2进入热解炉2，而热解炉采用溢流方式将过量的惰性颗粒床料经高温星型密封加料器13送返焚烧炉12，通过调节惰性床料在两炉之间的循环量来控制热解温度。权利要求1.，其特征在于该方法为经初步分选、破碎后的城市生活垃圾，经由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种城市生活垃圾制取活性炭及热能综合利用方法，其特征在于该方法为：经初步分选、破碎后的城市生活垃圾，经由加料器送入流化床热解炉内，发生快速热解反应，热解温度为550～600℃，热解产物依次经旋风除尘、换热降温和过滤除尘后，得到粉末状热解残炭和热解气；将旋风分离器和过滤式除尘器收集的粉末状热解残炭送入炭活化反应器中以制备活性炭；热解气经高温防腐风机增压后分为两部分，一部分进入流化床热解炉内作为流化气体，另一部分则进入焚烧炉内燃烧；采用惰性颗粒床料作为热载体，在流化床热解炉和流化床焚烧炉之间循环，将焚烧炉内燃烧产生的热量传递给流化床热解炉；焚烧炉内的高温惰性颗粒床料被高速气流带出炉外，经高温旋风分离器分离后，通过非机械高温阀进入热解炉，而热解炉采用溢流方式将过量的惰性颗粒床料送返焚烧炉，通过调节惰性床料在两炉之间的循环量来控制热解温度；流化床焚烧炉产生的高温烟气，经炉外的高温旋风分离器分离后，依次通过余热锅炉的过热器、蒸发受热面、省煤器、空气预热器、除尘器和污染物脱除系统，最后由引风机向烟囱排空，产生的过热蒸汽用于汽轮发电机组发电或作为工业热源使用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金保昇，张涛，刘倩，张勇，仲兆平，宋敏，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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