一種垃圾脫氯裝置及其脫氯方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種垃圾脫氯裝置及其脫氯方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)對(duì)城市生活垃圾和可燃工業(yè)垃圾的主要處理方式是填埋和焚燒發(fā)電，隨著城市人口越來(lái)越集中，垃圾填埋場(chǎng)的選址也越來(lái)越困難。焚燒發(fā)電是一種減量化和資源化利用的優(yōu)選之路，但只有日產(chǎn)量超過(guò)400噸的垃圾規(guī)模才具有投資價(jià)值。同時(shí)，消除垃圾焚燒后排放的尾氣中的二噁英成本太高，也制約了該技術(shù)的推廣。將生活垃圾和可燃工業(yè)垃圾經(jīng)過(guò)分選、破碎、烘干、成型而制成成型燃料(國(guó)外稱(chēng)RDF5)，也是減量化和資源化處理的有效辦法，該方法在日本、韓國(guó)、歐州等已非常普及。但由于我國(guó)生活垃圾中含有大量的PVC、聚胺脂等高分子化合物做成的材料，該材料在燃燒時(shí)會(huì)釋放氯離子并合成二噁英等劇毒致癌物質(zhì)，也嚴(yán)重制約了該技術(shù)在我國(guó)的推廣。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利201410020052.5公開(kāi)了一種生活垃圾熱解煤化處理方法，將添加了熱解催化劑的垃圾投進(jìn)熱解滾筒機(jī)內(nèi)，焚燒爐的高溫?zé)釟饨o熱解滾筒機(jī)外壁加熱，垃圾隨熱解滾筒機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而不斷翻滾并緩慢地向前移動(dòng)，垃圾被不斷地加熱，先后經(jīng)過(guò)干燥脫水、熱解的過(guò)程，熱解滾筒機(jī)內(nèi)熱解的溫度控制在200度左右，垃圾從熱解煤化滾筒機(jī)出來(lái)后，經(jīng)過(guò)脫氯處理已變成高品質(zhì)固體燃料，一部分進(jìn)入焚燒爐焚燒，為熱解滾筒機(jī)提供熱量，富余部分可集中用于高效率的發(fā)電利用。
[0004]該專(zhuān)利所用的方法是不能達(dá)到脫氯效果的，因?yàn)橄胍撀?，其溫度至少要達(dá)至IJ280度，這是公知常識(shí)。其次，該脫氯設(shè)備中采用的是滾筒烘干窯，在外面供熱，熱效率低，成本高。
[0005]總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有一種可以徹底脫除垃圾中氯的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種可脫除垃圾中PVC和聚胺脂等化合物中含有的氯離子，從而徹底根除垃圾焚燒過(guò)程中二噁英的生成，垃圾脫氯裝置及其脫氯方法。
[0007]本發(fā)明解決問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種垃圾脫氯裝置，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)、與進(jìn)料機(jī)構(gòu)連接的烘干窯、給烘干窯提供熱能的熱供應(yīng)機(jī)構(gòu)、與進(jìn)料機(jī)構(gòu)連接的催化劑噴灑機(jī)構(gòu)、與烘干窯輸出端連接的尾氣處理機(jī)構(gòu)，所述烘干窯包括箱型殼體、位于殼體頂部的進(jìn)料口、位于殼體前端的進(jìn)風(fēng)口、位于殼體尾端的尾氣排放口、固定于殼體內(nèi)壁的多級(jí)傳送網(wǎng)帶、固定于殼體內(nèi)底部的輸送帶、固定于殼體外壁的微波發(fā)生器；
所述殼體外壁安裝微波發(fā)生器處開(kāi)有通孔，微波發(fā)生器通過(guò)通孔向烘干窯內(nèi)發(fā)送微波；
所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)連接于進(jìn)料口處，熱供應(yīng)機(jī)構(gòu)連接于進(jìn)風(fēng)口處，尾氣處理機(jī)構(gòu)連接于尾氣排放口處；
所述多級(jí)傳送網(wǎng)帶的第一級(jí)傳送網(wǎng)帶位于進(jìn)料口的正下方，所述輸送帶位于最后一級(jí)傳送網(wǎng)帶的正下方；
所述位于輸送帶末端處的殼體上設(shè)有出料口。
[0008]上述方案中，輸送帶依靠位于烘干窯外部的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。微波發(fā)生器除補(bǔ)充窯內(nèi)熱量，維持溫度穩(wěn)定之外，還可加速催化作用。
[0009]一種優(yōu)選的方案中，所述多級(jí)傳送網(wǎng)帶的每一級(jí)均相對(duì)于水平面傾斜布置，在烘干窯內(nèi)分為上、下兩排擺放，且上排和下排以烘干窯的軸線為對(duì)稱(chēng)軸呈鏡像對(duì)稱(chēng)布置;每一級(jí)傳送網(wǎng)帶的尾端均位于其相鄰下一級(jí)傳送網(wǎng)帶首端的正上方，且每一級(jí)傳送網(wǎng)帶的首端均設(shè)有用以防止垃圾滑落的擋板；
所述多級(jí)傳送網(wǎng)帶依靠位于烘干窯外的傳動(dòng)網(wǎng)帶驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
[0010]上述方案中所述傳動(dòng)網(wǎng)帶驅(qū)動(dòng)裝置包括傳動(dòng)軸承、傳動(dòng)鏈條以及電機(jī)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)每一級(jí)傳動(dòng)網(wǎng)帶運(yùn)動(dòng)。
[0011 ]為了及時(shí)掌握烘干窯內(nèi)的溫度，所述烘干窯內(nèi)以及尾氣排放口設(shè)有窯內(nèi)溫度傳感器。
[0012]具體的，所述熱供應(yīng)機(jī)構(gòu)包括鼓風(fēng)機(jī)、與鼓風(fēng)機(jī)相連的熱風(fēng)爐、與熱風(fēng)爐通過(guò)第一管道相連的引風(fēng)機(jī)，所述引風(fēng)機(jī)通過(guò)熱風(fēng)管與烘干窯的進(jìn)風(fēng)口連接，所述熱風(fēng)管上安裝有熱風(fēng)溫度傳感器；
所述第一管道上開(kāi)設(shè)有空氣入口，該空氣入口處安裝有空氣過(guò)濾器及調(diào)節(jié)閥。
[0013]進(jìn)一步的，所述引風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)管之間還設(shè)有金屬波紋管，所述熱風(fēng)管正下方設(shè)有推車(chē)，該推車(chē)上設(shè)有與熱風(fēng)管底部連接的調(diào)節(jié)螺桿，所述熱風(fēng)管可隨推車(chē)的水平移動(dòng)而調(diào)節(jié)插入烘干窯內(nèi)的深度，熱風(fēng)管可隨調(diào)節(jié)螺桿的升降而調(diào)節(jié)自身高度。
[0014]上述方案中，控制熱風(fēng)管插入深度的目的在于控制烘干窯內(nèi)前部或后部的溫度，如將熱風(fēng)管插入深一些，側(cè)烘干窯內(nèi)靠近尾部的溫度高，靠近前部的溫度低；反之，靠近前部的溫度高，靠近尾部的溫度低。
[0015]更進(jìn)一步的，還包括用于控制鼓風(fēng)機(jī)、調(diào)節(jié)閥、微波發(fā)生器動(dòng)作，以及檢測(cè)熱風(fēng)溫度傳感器和窯內(nèi)溫度傳感器的控制柜。
[0016]具體的，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括進(jìn)料斗、螺旋輸送機(jī)及驅(qū)動(dòng)螺旋輸送機(jī)的電機(jī)。
[0017]所述催化劑噴灑機(jī)構(gòu)包括催化劑調(diào)節(jié)容器、位于催化劑調(diào)節(jié)容器內(nèi)的攪拌器及其電機(jī)、與催化劑調(diào)節(jié)容器通過(guò)管道連接的催化劑水栗、與催化劑水栗輸出端連接的催化劑噴頭，該催化劑噴頭設(shè)置于烘干窯進(jìn)料口處。
[0018]所述尾氣處理機(jī)構(gòu)包括依次相連的一級(jí)旋風(fēng)除塵器和二級(jí)旋風(fēng)除塵器、與二級(jí)旋風(fēng)除塵器連通的水洗塔，該水洗塔頂部通過(guò)管道連接有光解除臭器，水洗塔下部通過(guò)排水管連接有多級(jí)過(guò)濾水槽;所述水洗塔內(nèi)安裝多個(gè)螺旋噴淋頭，多級(jí)過(guò)濾水槽和水洗塔之間還設(shè)有循環(huán)水栗，該循環(huán)水栗與螺旋噴淋頭連通；
所述光解除臭器的輸出端通過(guò)管道連接有排氣引風(fēng)機(jī)，該排氣引風(fēng)機(jī)輸出端連接有煙囪。
[0019]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種垃圾脫氯方法，其特征在于包括如下步驟:
(A)熱供應(yīng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的熱量通入到烘干窯14內(nèi)，使窯內(nèi)溫度達(dá)到至少280度；
(B)經(jīng)過(guò)分選、破碎、擠干之后的垃圾從進(jìn)料斗機(jī)構(gòu)輸送到烘干窯14內(nèi)；
(C)與步驟(B)同時(shí)進(jìn)行的還有將各種催化劑原料通過(guò)催化劑噴灑機(jī)構(gòu)將催化劑混合溶液噴灑到垃圾表面；
(D)表面沾有催化劑混合溶液的垃圾進(jìn)入到烘干窯14內(nèi)的傳送網(wǎng)帶15上，在傳送網(wǎng)帶15帶動(dòng)下經(jīng)過(guò)多級(jí)多回程翻轉(zhuǎn)和撓動(dòng)后落到輸送帶17上，此過(guò)程在至少280°C的溫度下停留30分鐘以上的時(shí)間;在催化劑作用下，垃圾中PVC和聚胺脂材料中含有的氯離子被脫離出來(lái)并還原生成氯化氫氣體；
(E)輸送帶17將烘干和脫氯過(guò)的垃圾輸送到出料口排出烘干窯14;
(F)烘干窯14內(nèi)的水蒸汽、氯化氫氣體和粉塵等混合氣體被抽入到尾氣處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行除塵、脫酸、除臭處理，然后排出氣體；
在尾氣處理結(jié)構(gòu)含有粉塵和鹽酸的污水中加入氫氧化鈣堿性溶液，鹽酸和氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成氯化鈣鹽，氯化鈣鹽沉淀，經(jīng)過(guò)沉淀的干凈水可重復(fù)循環(huán)使用。
[0020]上述方法中，一種優(yōu)選的方法具體為:
(a)通過(guò)控制柜開(kāi)啟鼓風(fēng)機(jī)，熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)和從空氣過(guò)濾器進(jìn)入的空氣混合后，通過(guò)引風(fēng)機(jī)、金屬波紋管、熱風(fēng)管進(jìn)入到烘干窯內(nèi)；
(b)通過(guò)推車(chē)和調(diào)節(jié)螺桿分別調(diào)節(jié)熱風(fēng)管插入烘干窯的深度和高度；
(C)通過(guò)測(cè)量熱風(fēng)溫度傳感器與窯內(nèi)溫度傳感的溫度，利用控制柜調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的頻率及調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度和控制動(dòng)態(tài)平衡，再通過(guò)調(diào)節(jié)微波發(fā)生器的功率來(lái)控制窯內(nèi)溫度，使窯內(nèi)溫度達(dá)到至少280度；
(d)經(jīng)過(guò)分選、破碎、擠干之后的垃圾從進(jìn)料斗進(jìn)入到螺旋輸送機(jī)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下將垃圾輸送到烘干窯內(nèi)；
(e)與步驟(d)同時(shí)進(jìn)行的還有將各種催化劑原料投入到催化劑調(diào)節(jié)容器中，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌器將催化劑原料溶解并攪勻，再通過(guò)催化劑水栗和催化劑噴頭將催化劑混合溶液噴灑到垃圾表面；
(f)表面沾有催化劑混合溶液的垃圾進(jìn)入到烘干窯內(nèi)的傳送網(wǎng)帶上，在傳送網(wǎng)帶帶動(dòng)下經(jīng)過(guò)多級(jí)多回程翻轉(zhuǎn)和撓動(dòng)后落到輸送帶上，此過(guò)程在至少280°C的溫度下停留30分鐘以上的時(shí)間；在催化劑作用下，垃圾中PVC和聚胺脂材料中含有的氯離子被脫離出來(lái)并還原生成氯化氫氣體；
(g)輸送帶將烘干和脫氯過(guò)的垃圾輸送到出料口并由電機(jī)帶動(dòng)螺旋輸送機(jī)下將垃圾排出烘干窯；
(h)烘干窯內(nèi)的水蒸汽、氯化氫氣體和粉塵等混合氣體在排氣引風(fēng)機(jī)作用下被抽入到一級(jí)旋風(fēng)除塵器和二級(jí)旋風(fēng)除塵器進(jìn)行除塵處理，然后進(jìn)入到水洗塔進(jìn)行除塵和脫酸處理，再進(jìn)入到光解除臭器中進(jìn)行除臭處理，然后通過(guò)煙囪排出；
(i)含有粉塵和鹽酸的污水流入到多級(jí)過(guò)濾水槽中，水槽中加有氫氧化鈣堿性溶液，鹽酸在反應(yīng)槽內(nèi)和氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成氯化鈣鹽，氯化鈣鹽沉淀在多級(jí)過(guò)濾水槽底部，經(jīng)過(guò)沉淀的干凈水在循環(huán)水栗作用下抽到水洗塔重復(fù)循環(huán)使用。
[0021]本發(fā)明的顯著效果是:設(shè)計(jì)了一套全新的脫除垃圾中PVC和聚胺脂等化合物中氯離子的裝置，更重要的是烘干窯的設(shè)計(jì)，能夠使得垃圾在在網(wǎng)帶帶動(dòng)下連續(xù)不停地翻轉(zhuǎn)和撓動(dòng)，垃圾中的含水物質(zhì)被烘干并充分脫氯，從而徹底根除垃圾焚燒過(guò)程中二噁英的生成，實(shí)現(xiàn)生活垃圾和可燃工業(yè)垃圾的直接燃燒或氣化燃燒，推動(dòng)垃圾焚燒發(fā)電或成型衍生燃料技術(shù)的推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1-熱風(fēng)爐;2-鼓風(fēng)機(jī);3-引風(fēng)機(jī);4-調(diào)節(jié)閥；5-空氣過(guò)濾器;6_控制柜;7_金屬波紋軟管;8-推車(chē);9-調(diào)節(jié)螺桿；10-熱風(fēng)溫度傳感器;11-進(jìn)料斗；12-螺旋輸送機(jī);13-電機(jī)；14-烘干窯；15-多級(jí)傳動(dòng)網(wǎng)帶；16-檔板;17-輸送帶；18-窯內(nèi)溫度傳感器;19-電機(jī);20-傳動(dòng)鏈條;21-傳動(dòng)軸承;22-電機(jī);23-螺旋輸送機(jī);24電機(jī);25-催化劑調(diào)節(jié)容器;26-攪拌器;27-電機(jī);28-催化劑水栗;29-—級(jí)旋風(fēng)除塵器;30-二級(jí)旋風(fēng)除塵器;31-水洗塔;32-螺旋噴淋頭;33-循環(huán)水栗;34-多級(jí)過(guò)濾水槽;35-排水管;36-光解除臭器;37-排氣引風(fēng)機(jī);38-煙囪；39-催化劑噴頭;40-微波發(fā)生器;41-熱風(fēng)管;42-殼體;43-第一管道。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，一種垃圾脫氯裝置，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)、與進(jìn)料機(jī)構(gòu)連接的烘干窯14、給烘干窯14提供熱能的熱供應(yīng)機(jī)構(gòu)、與進(jìn)料機(jī)構(gòu)連接的催化劑噴灑機(jī)構(gòu)、與烘干窯14輸出端連接的尾氣處理機(jī)構(gòu)。所述烘干窯14包括箱型殼體42、位于殼體42頂部的進(jìn)料口、位于殼體42前端的進(jìn)風(fēng)口、位于殼體42尾端的尾氣排放口、固定于殼體42內(nèi)壁的多級(jí)傳送網(wǎng)帶15、固定于殼體42內(nèi)底部的輸送帶17、固定于殼體42外壁的微波發(fā)生器40。
[0026]所述殼體42外壁安裝微波發(fā)生器40處開(kāi)有通孔，微波發(fā)生器40通過(guò)通孔向烘干窯14內(nèi)發(fā)送微波。
[0027]所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)連接于進(jìn)料口處，熱供應(yīng)機(jī)構(gòu)連接于進(jìn)風(fēng)口處，尾氣處理機(jī)構(gòu)連接于尾氣排放口處。
[0028]所述多級(jí)傳送網(wǎng)帶15的第一級(jí)傳送網(wǎng)帶位于進(jìn)料口的正下方，所述輸送帶17位于最