本发明专利技术提供了一种热解熔融窑炉及通过热解垃圾来制备陶瓷和燃油的方法，属于环保技术装备、生物质能源和陶瓷新材料领域。所述热解熔融窑炉由热解炉腔和隧道窑腔的同温段连通共腔而成。所述方法使用本发明专利技术提供的热解熔融窑炉，以热解筒体为一燃室、隧道窑腔为二燃室对混合垃圾进行焚烧处理，利用垃圾本身热能同步实现垃圾热解和灰渣熔融并直接制备高附加值的陶瓷和燃油产品。本发明专利技术为垃圾等物料热解及灰渣处理利用提供了一种经济、高效、环保的整体解决方案。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于环保技术装备、生物质能源和陶瓷新材料领域。
技术介绍
现有的垃圾处理方法有填埋法、堆肥法、生物化学法、热解法和焚烧法等，其中填埋法、堆肥法和焚烧法较为成熟。焚烧法能够较大程度地实现垃圾的“三化”处理，但传统的焚烧技术在无害化方面存在着明显的缺陷。首先，焚烧从根本上很难严格控制二噁英及重金属的排放；其次，焚烧灰渣的处置占地对于许多国家和地区都是日益沉重的负担；另 夕卜，垃圾焚烧的回收能源效率和品味都有待进一步提高。因此，垃圾焚烧在工业应用方面受到阻碍。城市生活垃圾热解熔融技术是为解决上述问题而提出的新型垃圾处理技术，该技术受到了欧美、日本等发达国家的足够重视，被认为是焚烧处理的最有希望的替代技术。德国是研究开发气化熔融技术的主要国家，西门子公司开发的日处理量480t的系统，已于1997年春投入商业试运行；日本的垃圾处理模式已逐渐从单纯采用常规废弃物处理的炉排和流化床焚烧炉向更高环保要求发展，可选的方案一般是采用气化+飞灰熔融的模式，并对医疗垃圾等危险废物在气化+飞灰熔融基础上增设了炉渣等离子体熔融装置。目前日本从事气化熔融技术开发的厂家已经超过20家，日本钢铁公司(nkk)、荏原公司(ebara)、日本神户钢铁公司等在气化熔融技术开发方面都取得了相当满意的成果。瑞士热选公司的气化熔融处理工艺已成功应用于德国西南部的karlsruhe，处理量为30t/h，产气的低位发热量为12mj/kg, 二卩惡英排放量低于0.002ng/nm3。我国清华大学、东北大学、浙江大学在上述领域也进行了探索。1999年清华大学与太原市烽亚机电设备有限公司联合研制开发了 “固定床式一燃室低温热解+ 二燃室燃烧”的垃圾处理技术，其基本思路与加拿大瑞威公司的cao以及德国西门子kmi热解-焚烧技术一致；2001年东北大学进行了城市垃圾固定床热解技术的基础研究；2001年浙江大学完成了回转窑垃圾热解处理的基础研究工作。热解熔融技术主要包括热解和熔融两个阶段。首先垃圾在500 600°C的温度下热解，产生可燃气体；而飞灰和底渣在1300°C以上的高温下熔融形成熔渣。灰渣熔融处理作为垃圾热解熔融技术的组成部分，对实现垃圾处理的无害化、减量化、资源化具有重要意义。熔融是利用燃料的燃烧热及电热两种方式，在高温(1300°C)的状况下，飞灰中的有机物发生热分解、燃烧及气化，而无机物则熔融成玻璃质炉渣。飞灰中所含的沸点较低的重金属盐类，部分发生气化现象，部分则转移到熔渣中。从炉内取出的熔渣，可将它水冷成细微固化物，或将它空冷成较大块状固化物后排出。经过熔融使灰渣全部形成玻璃化，使重金属封存不致溶出。飞灰经过熔融后，密度大大增加，绝大多数无机物形成玻璃质。因此，熔融可达到飞灰减容2/3以上，并且排除了从垃圾焚烧飞灰中释放二恶英的可能。熔渣可作为路基材料或作为建材生产原料，达到有效利用的目的。灰渣熔融处理设备分为以燃料为热源和以电力为热源两大类，前者包括有回转式熔融炉、焦炭熔融炉、内部熔融炉、表面熔融炉；后者包括电热式熔融炉、等离子体熔融炉、电弧熔融炉。如上所述，目前己知的灰渣熔融技术和设备仍存在两大缺点 I、现有的灰渣熔融炉需要消耗大量优质能源，处理成本高。2、灰渣熔融产品一一熔渣的商业价值极低，无以弥补能源消耗成本。为解决上述难题，本专利技术人试图结合陶瓷生产设备与技术进行城市生话垃圾处理与利用的研究取得一定进展，先后申请《一种利用煤矸石和生话垃圾生产陶瓷墙地砖的系统》(专利号ZL200510032354. 5)和《一种具有陶瓷新能源生产系统的垃圾焚烧窑炉装置》(专利号ZL201010525248. I)中国专利技术专利。前者以陶瓷产业结能降耗为主要目的，首次提出将生话垃圾作为燃料和原料用于陶瓷生产工艺，这与最近报道的将生活垃圾用于水泥生产工艺异曲同工，但尚未形成专用设备和独立生产系统，在有建陶企业的地方可作为城市生活垃圾的辅助处理手段；后者则以生话垃圾处理利用和陶瓷生产节能降耗为共同目的，首次将垃圾焚烧炉和陶瓷煅烧窑相结合，专利技术了一种垃圾焚烧窑炉装置，形成了类似于垃圾焚烧锅炉(垃圾焚烧发电核心设备)的专用设备和与之配套的技术工艺系统，可作为城市生话垃圾的主要处理手段；二者都以焚烧灰渣为配方组份部分或全部利用垃圾焚烧产生的热能直接高温熔融生产附加值较高(熔渣的几十倍)的建陶产品，从而大大降低了灰渣熔融的处理成本、提高了灰渣熔融产品的商品价值，使灰渣熔融从企业负担变成了企业利润。尽管如此，上述的垃圾焚烧窑炉釆取垃圾废塑料用热解炉热解、其他可燃物用焚烧炉直接焚烧的分别处理方式，对垃圾分类收集和预处理的要求较高，加上各热能利用点线型串联，热传递方式单一，距离较远，导致热损耗仍较大，另外设备多且分散，投资规模较大。
技术实现思路
为进一步改进垃圾焚烧窑炉设备和技术，本专利技术提供，釆用混合垃圾热缩热解、灰渣同窑内燃熔融的技术工艺，利用垃圾本身热能实现混合垃圾热缩热解、灰渣熔融并直接制备高商品附加值的陶瓷和燃油产 品O本专利技术提供的热解熔融窑炉采用的主要技术方案是一种热解熔融窑炉，包括卧式外热热解炉的炉腔与隧道窑的窑腔，热解炉炉腔内设有热解筒体，隧道窑窑腔内设有物料承载移送装置，热解炉炉腔和隧道窑窑腔的同温段相互联通或相互替代与共用；立式干燥热缩器上设物料入口和烟气出口，下设物料出口和烟气入口，烟气入口与所设窑炉排烟风机相联，烟气出口与所设烟气净化器相联，物料出口与筒体前端所设给料器相联，筒体后端设有排渣器和排气管，排气管与所没冷凝器相联，冷凝器和所设油气储存装置相连，窑炉中、尾部为隧道窑腔高温烧成段和冷却段，高温和中温段窑墙和炉墙外分布有至少I支燃气和/或I支燃油燃烧器。作为最佳实施方式，所述热解筒体为I至3个，I个筒体时上置于所述物料承载移送装置，2个筒体时于所述物料承载移送装置两边侧置，3个筒体时则I个上置于所述物料承载移送装置、2个侧置于所述物料承载移送装置两边。本专利技术提供的通过热解垃圾来制备陶瓷和燃油的方法采用的主要技术方案是使用本专利技术提供的热解熔融窑炉，以所述热解筒体为一燃室、所述隧道窑腔为二燃室对混合垃圾进行焚烧处理，利用垃圾本身热能同步实现垃圾热解和灰渣熔融并直接制备高附加值的陶瓷和燃油产品。作为最佳实施方式，上述方法可米取下述附属的技术方案经破袋、破碎后的混合垃圾落入所述立式干燥热缩器，与所述排烟风机排入的小于200°C热风烟气相向而遇，水分蒸发，连同烟气进入所述烟气净化器净化排放，而干燥热缩的垃圾下落至所述给料器，再料封隔氧压入所述热解炉筒体，筒体自转或轴转带动垃圾由低温端向高温端运动，垃圾受热缺氧裂解，形成热解气和由焦碳及不可燃物等组成的半焦状残渣，其中热解气由所述排气管导出经所述冷凝器获得燃油和燃气，前者可作商品燃油出售，后者或二者均可由所述燃烧器燃烧提供热能并控制热解和烧成温度曲线，而由所述排渣器排出的半焦残渣连同烟气净化所产生的飞灰按照所生产陶瓷产品的原料配方加入缺少的组份后经加工得陶瓷坯体，坯体堆码于所述物料承载移送装置上由窑头进入所述隧道窑窑腔向窑尾运动，受窑腔内因 排烟风机抽力作用向窑头相向流动的高温烟气加热，坯体内半焦物质内燃形成自烧状态，且向所述窑腔释放热量，内燃放热和热解燃气和/或燃烧放热共同维持所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热解熔融窑炉，其特征是：包括卧式外热热解炉的炉腔与隧道窑的窑腔，热解炉炉腔内设有热解筒体，隧道窑窑腔内设有物料承载移送装置，热解炉炉腔和隧道窑窑腔的同温段相互联通或相互替代与共用；立式干燥热缩器上设物料入口和烟气出口，下设物料出口和烟气入口，烟气入口与所设窑炉排烟风机相联，烟气出口与所设烟气净化器相联，物料出口与筒体前端所设给料器相联，筒体后端设有排渣器和排气管,？排气管与所没冷凝器相联，冷凝器和所设油气储存装置相连，窑炉中、尾部为隧道窑腔高温烧成段和冷却段，高温和中温段窑墙和炉墙外分布有至少1支燃气和/或1支燃油燃烧器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王雄鹰，
申请(专利权)人：王雄鹰，
类型：发明
国别省市：
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