專利名稱：生物質裂解轉化處理裝置及煉制轉化工藝技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物質裂解轉化處理裝置及煉制轉化工藝技 術，尤指一種主要用于城市生活垃圾無害化能源轉化處理及生物質 能源煉制轉化處理的城市生活垃圾裂解轉換等處理方法。
背景技術：
本專利技術開發(fā)的立意是出于對當今人類社會發(fā)展的二大現 狀其一、隨著城市的發(fā)展、人口的增加及生活水平的提高，其所 伴生的對人類環(huán)境之傷害亦在不斷加劇。如城市生活垃圾的污染正 日益擴大著其對人們正常生活的影響范圍。因此如何將生活垃圾對 人類環(huán)境的破壞行為轉化成對環(huán)境建設的良性發(fā)展及補充資源，是 目前全世界都在致力于解決和攻克的重大難題之一。
其二、隨著人類社會的發(fā)展和人口的增加，地球現有資源對人 類發(fā)展行為的支持度亦越來越有限。如能源問題，隨著人類對石油、 煤炭和天然氣的大量開采利用，其現有儲量已不能再維持人類多長 時間的發(fā)展消耗。因此，尋找能替代化石能和可持續(xù)循環(huán)利用的新 能源資源已成為目前全世界都在研究和發(fā)展的重要課題。作為人類 第四大能源的生物質能的開發(fā)利用和研究已取得突破性進展，而作 為生物質能之一的城市生活垃圾，其在多能源形態(tài)的轉化方面亦已 有重大的技術性突破?；谏鲜龆罄碛?，上海泓森環(huán)境工程科技有限公司以城市生 活垃圾無害化能源轉化處理為基本切入點，致力于該技術的系統(tǒng)研 發(fā)和產業(yè)化推廣，以達"利用資源、保護環(huán)境、造福人類"之企業(yè) 發(fā)展目標。

發(fā)明內容
為了克服上述不足之處，本發(fā)明的主要目的旨在提供一種生物 質轉化處理裝置及其轉化處理方法，該裝置通過有機物熱裂變原理， 將生物質中的各類低鍵能基團或大鏈段分子分別斷裂而使其"煉制" 轉化成易處理和可再生利用的氣、液、固三態(tài)之初級能源類物質的 生物質裂解轉化處理裝置及煉制轉化工藝技術。
本發(fā)明要解決的技術問題是主要解決生物質轉化處理裝置各 部件的設計、連接和密封問題，要解決煉制轉化工藝技術問題；要 解決生活垃圾的無外源低能耗處理技術問題；要解決垃圾處理系統(tǒng) 的二次污染工藝控制技術問題；要解決垃圾處理的便利化控制技術 問題及要解決垃圾處理的低社會成本控制技術等有關技術問題。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是該裝置由垃圾料 倉、轉化爐、壓縮機及污水處理系統(tǒng)等部件組成，其還包括垃圾 料倉、垃圾提升模塊、有機質轉化爐、吸收塔、引風機、可燃氣處 理儲存周轉模塊、壓縮機A、壓縮機B、氣爐、有機碳模塊、有機碳 中轉場、市場化集中處理、污水收集池和上游污水處理系統(tǒng)等，其 中
垃圾料倉輸出端經由垃圾提升模塊與有機質轉化爐的輸入端 相連接，有機質轉化爐的輸出端經由吸收塔與引風機的輸入端相連 接，并輸出放風信號，有機質轉化爐的輸出端與可燃氣處理儲存周 轉模塊的輸入端相連接；
可燃氣處理儲存周轉模塊的輸出分為兩路， 一路輸出信號經由
壓縮機A、壓縮機B和氣爐反饋進入有機質轉化爐，另一路輸出信 號經由污水收集池與上游污水處理系統(tǒng)的輸入端相連接，其壓縮機 B的一輸出信號與污水收集池的輸入端相連接；
有機質轉化爐的輸出端經由有機碳模塊、有機碳中轉場與市場 化集中處理的輸入端相連接。
所述的生物質裂解轉化處理裝置的有機質轉化爐或為生物質 轉化處理高效濕熱釜或為有機碳周轉箱結構或為其它煉制轉化爐。
所述的生物質裂解轉化處理裝置的生物質轉化處理高效濕熱 釜由箱體、傳動系統(tǒng)、進料口及出氣口等部件組成，其還包括出料 端蓋、釜體、尾氣管、保溫箱、出氣口、進料口、進料端蓋、熱源 進口、出料口、支座、傳動系統(tǒng)和熱源循環(huán)管等，其中
在保溫箱中設有釜體，其間為填料密封連接；在釜體的一側設 有出料端蓋，出料端蓋與釜體之間為滾動密封連接，在釜體的另一 側設有進料端蓋，其間亦為滾動密封連接；在出料端蓋的外側設有 熱源進口，其間為焊接連接，在出料端蓋的下部設有出料口，其間 亦為焊接連接；在進料端蓋的上方分別依次設有出氣口和進料口， 進料端蓋與出氣口和進料口之間均為焊接連接；
在保溫箱的上方設有尾氣管，尾氣管與保溫箱之間為填料密封 連接；
在保溫箱的下方設有熱源循環(huán)管，熱源循環(huán)管與進料端蓋和保 溫箱之間均為焊接連接；
在釜體的左右下方分別設有支座，支座與釜體之間為滾動支承 連接；在釜體的下方設有傳動系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)與釜體之間為齒輪傳 動連接。
一種生物質裂解轉化處理的煉制轉化工藝技術，該工藝技術包 括1)、生活垃圾的無外源低能耗處理技術；2)、垃圾處理系統(tǒng)的 二次污染工藝控制技術；3)、垃圾處理的便利化控制技術；4)、垃
圾處理的低社會成本控制技術；5)、高溫有機碳出料操作規(guī)程；通 過工程性工藝覆蓋試驗，達到能解決固態(tài)垃圾的流動加熱控制及能 效平衡的工程技術手段和工藝方法；其具體工作步驟是
1) 、生活垃圾的無外源低能耗處理技術
整個處理過程中對能源的需求消耗均考慮以利用垃圾自身的 能含量為主，為多形式的能效轉化利用技術，其再生系統(tǒng)能在滿足 垃圾自身處理耗能外，還可以有相當數量的富裕能源輸出；
2) 、垃圾處理系統(tǒng)的二次污染工藝控制技術 步驟l.干餾焦化
采用干餾焦化技術，要求系統(tǒng)完全隔氧，要有效地杜絕系統(tǒng) "二噁英"的基本生成條件； 步驟2.液相吸收
對系統(tǒng)中存在的低含硫煙道氣不作直接對空排放，由系統(tǒng)作液 相吸收后統(tǒng)一集中處理；
步驟3.綜合利用或集中轉化
對垃圾處理中產生的廢渣或灰粉，可視項目組合投資之允許情
況，按綜合利用或集中轉化方案作選擇性處理 步驟4.回用或限量
廢水系統(tǒng)將按各裝置生產體系要求，分別收集并統(tǒng)一集中處理 至符合工況允許的標準后，回用或限量指定之方式排放；
3) 、垃圾處理的便利化控制技術 步驟1.集散型
其生產處理以集散型自動程序控制為主，人力為輔的過程； 步驟2.系統(tǒng)性配置
在垃圾處理的各過程環(huán)節(jié)單元及作業(yè)手段上，基本采用目前己 相當成熟和可靠的工藝設備和技術進行系統(tǒng)性配置； 步驟3.原料性品質
對生活垃圾的原料性品質要求相對寬泛，能適應于各種類型及
不同熱值含量的日常生活垃圾；
4)、垃圾處理的低社會成本控制技術
步驟1.系統(tǒng)的設計
在本垃圾處理系統(tǒng)的設計之過程中，對工程建設的投資設定有 相對嚴格的控制，基本上實現以最低的工程投入來獲取項目的最佳 經濟可行和商業(yè)效益；
步驟2.低消耗控制
運行成本的低消耗控制為在整套裝置的設計和配置上，對日 常之運行成本進行充分測算和優(yōu)化，基本在一個相對較低的消耗成 本之狀態(tài)下進行運行。
所述的生物質裂解轉化處理的煉制轉化工藝技術的工藝方法 的具體工藝流程包括1)、垃圾前置處理；2)、垃圾裂解轉化；3)、 裂解氣提取和預處理；4)、能源再生利用；5)、垃圾提取物質的市 場產品化精加工；6)、垃圾處理之三廢物質的再處理控制；其具體 工作步驟是
1)、垃圾前置處理
步驟l.計量登記
由政府相關管理部門組織運送來的垃圾，在進行計量登記后按 工廠管理的要求送進垃圾箱集成匯攏； 步驟2.分類分檢
操作人員視垃圾的情況進行初步分類分檢后，按要求進行處理 及做供料準備；
步驟3.排污匯集
垃圾堆放存儲區(qū)域的環(huán)境設有專門的排氣、排污匯集和相關安 全衛(wèi)生管理控制系統(tǒng)；
步驟4.專用的機械設施
在垃圾短駁和輸送上為配置專用的機械設施或工具為主。2) 、垃圾裂解轉化
待處理垃圾以準連續(xù)方式分批裝入系列裂解爐系統(tǒng)，在封閉條
件下分段加熱裂解，逸出氣體由專門設施導入氣罐收集存放；
3) 、裂解氣提取和預處理
裂解氣由專用設備引出并經預處理如脫水、去雜后送入浮頂氣
柜儲存；
4) 、能源再生利用
裂解氣主要將作為處理垃圾的能源被導入各加熱爐，用于加熱 裂解垃圾；
5) 、垃圾提取物質的市場產品化精加工
對裂解產品中的有商品價值之物質將進行后處理精加工，對外 銷售；
6) 、垃圾處理之三廢物質的再處理控制
生產處理過程中的全部三廢物質將集中統(tǒng)一處理，具體為污 染性可燃氣體作夾帶性燃燒處理、煙道氣有害物質作液相吸收后的 水處理、廢渣或灰份視項目要求集中作再生利用處理。
所述的生物質裂解轉化處理的煉制轉化工藝技術的高溫有機 碳出料操作規(guī)程包括1)、有機碳裝箱操作步驟；2)、有機碳周轉 箱更換操作步驟；其具體工作步驟是
1)、有機碳裝箱操作步驟
a) 、將有機碳周轉箱上可燃氣排氣口與可燃氣收集總管連接；
b) 、將有機碳周轉箱上冷卻劑進口與冷卻系統(tǒng)相連接； C)、將有機碳周轉箱與有機質轉化爐專用出料器相連接；
d) 、打開有機碳周轉箱上可燃氣排氣口和有機碳進口閥門；
e) 、打開可燃氣收集總管閥門
f) 、開起專用出料器電源；
g) 、 400"左右高溫有機碳以900Kg/h速度連續(xù)出料，同時開 啟冷卻系統(tǒng)控制器，將髙溫有機碳降至安全溫度；
2)、有機碳周轉箱更換操作步驟
a) 、正常情況下50分鐘更換一次周轉箱；
b) 、首先關閉專用出料器電源； C)、關閉冷卻系統(tǒng)控制器；
d) 、關閉有機碳進口閥門和可燃氣排氣口閥門；
e) 、關閉可燃氣收集總管閥門；
f) 、解除所有連接，利用鏟車將有機碳周轉箱運到指定堆場；
g) 、在堆場有機碳周轉箱得到進一步冷卻，當溫度恒定后，可 以向市場銷售。
本發(fā)明的有益效果是該裝置能通過有機物熱裂變原理，將生 物質中的各類低鍵能基團或大鏈段分子分別斷裂，而使其"煉制" 轉化成易處理和可再生利用的氣、液、固三態(tài)的初級能源類物質； 達到能解決固態(tài)垃圾的流動加熱控制及能效平衡的工程技術手段和 工藝方法；按本專利技術處理垃圾，其垃圾的再生系統(tǒng)能在滿足垃 圾自身處理耗能外，還可以有相當數量的富裕能源輸出；本垃圾處 理工程平穩(wěn)而簡捷，基本無隱含危險或有特別作業(yè)要求的超高溫高 壓之操作環(huán)節(jié)；其生產處理以集散型自動程序控制為主，人力為輔 生產過程安全可靠，環(huán)境建設干凈，具有以現代花園型工廠之標準 和方式進行工程設計和構劃建設等優(yōu)點。


下面結合

和實施例對本發(fā)明進一步說明。
附圖1為本發(fā)明的有機質轉化爐之一生物質轉化處理高效濕熱 釜裝置整體結構示意附圖2為本發(fā)明城市生活垃圾熱裂解轉化處理裝置工藝流程示 意附圖標號說明 l一出料端蓋；
2— 釜體；
3— 尾氣管； 4一保溫箱；
5— 出氣口；
6— 進料口；
7— 進料端蓋；
8— 熱源進口
9— 出料口；
10— 支座；
11— 傳動系統(tǒng)；
12— 熱源循環(huán)管； 21 —垃圾料倉；
22— 垃圾提升；
23— 有機質轉化爐；
24— 吸收塔；
25— 引風機；
26— 可燃氣處理儲存周轉；
27— 壓縮機A:
28— 壓縮機B;
29— 氣爐；
30— 有機碳；
31 —有機碳中轉場；
32— 市場化集中處理；
33— 污水收集池；
34— 上游污水處理系統(tǒng)
具體實施例方式
請參閱附圖1、 2所示，本發(fā)明由垃圾料倉、轉化爐、壓縮機及
污水處理系統(tǒng)等部件組成，其還包括垃圾料倉(21)、垃圾提升(22) 模塊、有機質轉化爐(23)、吸收塔(24)、引風機(25)、可燃氣處 理儲存周轉(26)模塊、壓縮機A (27)、壓縮機B (28)、氣爐(29)、 有機碳(30)模塊、有機碳中轉場(31)、市場化集中處理(32)、 污水收集池(33)和上游污水處理系統(tǒng)(34)等，其中
垃圾料倉(21)輸出端經由垃圾提升(22)模塊與有機質轉化爐
(23) 的輸入端相連接，有機質轉化爐(23)的輸出端經由吸收塔
(24) 與引風機(25)的輸入端相連接，并輸出放風信號，有機質 轉化爐(23)的輸出端與可燃氣處理儲存周轉(26)模塊的輸入端 相連接；
可燃氣處理儲存周轉(26)模塊的輸出分為兩路， 一路輸出信 號經由壓縮機A (27)、壓縮機B (28)和氣爐(29)反饋進入有機 質轉化爐(23)，另一路輸出信號經由污水收集池(33)與上游污水 處理系統(tǒng)(34)的輸入端相連接，其壓縮機B (28)的一輸出信號 與污水收集池(33)的輸入端相連接；
有機質轉化爐(23)的輸出端經由有機碳(30)模塊、有機碳 中轉場(31)與市場化集中處理(32)的輸入端相連接。
所述的生物質裂解轉化處理裝置的有機質轉化爐(23)或為生 物質轉化處理高效濕熱釜或為有機碳周轉箱結構或為其它煉制轉化 爐。
請參閱附圖l所示，所述的生物質裂解轉化處理裝置的生物質 轉化處理高效濕熱釜由箱體、傳動系統(tǒng)、進料口及出氣口等部件組 成，其還包括出料端蓋(1)、釜體(2)、尾氣管(3)、保溫箱(4)、 出氣口 (5)、進料口 (6)、進料端蓋(7)、熱源進口 (8)、出料口 (9)、支座(10)、傳動系統(tǒng)(11)和熱源循環(huán)管(12)等，其中 在保溫箱(4)中設有釜體(2)，其間為填料密封連接在釜 體(2)的一側設有出料端蓋(1)，出料端蓋(1)與釜體(2)之間
為滾動密封連接，在釜體(2)的另一側設有進料端蓋(7),其間亦 為滾動密封連接；在出料端蓋(1)的外側設有熱源進口 (8)，其間 為焊接連接，在出料端蓋(1)的下部設有出料口 (9),其間亦為焊 接連接；在進料端蓋(7)的上方分別依次設有出氣口 (5)和進料 口 (6),進料端蓋(7)與出氣口 (5)和進料口 (6)之間均為焊接 連接；
在保溫箱(4)的上方設有尾氣管(3)，尾氣管(3)與保溫箱 (4)之間為填料密封連接；
在保溫箱(4)的下方設有熱源循環(huán)管(12),熱源循環(huán)管(12) 與進料端蓋(7)和保溫箱(4)之間均為焊接連接
在釜體(2)的左右下方分別設有支座(10)，支座(10)與釜 體(2)之間為滾動支承連接；在釜體(2)的下方設有傳動系統(tǒng)(11), 傳動系統(tǒng)(11)與釜體(2)之間為齒輪傳動連接。
一種生物質裂解轉化處理的煉制轉化工藝技術，該工藝技術包 括1)、生活垃圾的無外源低能耗處理技術；2)、垃圾處理系統(tǒng)的 二次污染工藝控制技術；3)、垃圾處理的便利化控制技術；4)、垃 圾處理的低社會成本控制技術；5)、高溫有機碳出料操作規(guī)程；通 過工程性工藝覆蓋試驗，達到能解決固態(tài)垃圾的流動加熱控制及能 效平衡的工程技術手段和工藝方法；其具體工作步驟是
1) 、生活垃圾的無外源低能耗處理技術
整個處理過程中對能源的需求消耗均考慮以利用垃圾自身的 能含量為主，為多形式的能效轉化利用技術，其再生系統(tǒng)能在滿足 垃圾自身處理耗能外，還可以有相當數量的富裕能源輸出；
2) 、垃圾處理系統(tǒng)的二次污染工藝控制技術 步驟l.干餾焦化
采用干餾焦化技術，要求系統(tǒng)完全隔氧，要有效地杜絕系統(tǒng)"二 噁英"的基本生成條件； 步驟2.液相吸收
對系統(tǒng)中存在的低含硫煙道氣不作直接對空排放，由系統(tǒng)作液 相吸收后統(tǒng)一集中處理；
步驟3.綜合利用或集中轉化
對垃圾處理中產生的廢渣或灰粉，可視項目組合投資之允許情 況，按綜合利用或集中轉化方案作選擇性處理； 步驟4.回用或限量
廢水系統(tǒng)將按各裝置生產體系要求，分別收集并統(tǒng)一集中處理 至符合工況允許的標準后，回用或限量指定之方式排放；
3) 、垃圾處理的便利化控制技術 步驟l.集散型
其生產處理以集散型自動程序控制為主，人力為輔的過程； 步驟2.系統(tǒng)性配置
在垃圾處理的各過程環(huán)節(jié)單元及作業(yè)手段上，基本采用目前己 相當成熟和可靠的工藝設備和技術進行系統(tǒng)性配置； 步驟3.原料性品質
對生活垃圾的原料性品質要求相對寬泛，能適應于各種類型及 不同熱值含量的日常生活垃圾；
4) 、垃圾處理的低社會成本控制技術 步驟1.系統(tǒng)的設計
在本垃圾處理系統(tǒng)的設計之過程中，對工程建設的投資設定有 相對嚴格的控制，基本上實現以最低的工程投入來獲取項目的最佳 經濟可行和商業(yè)效益；
步驟2.低消耗控制
運行成本的低消耗控制為在整套裝置的設計和配置上，對曰 常之運行成本進行充分測算和優(yōu)化，基本在一個相對較低的消耗成 本之狀態(tài)下進行運行。
所述的生物質裂解轉化處理的煉制轉化工藝技術的工藝方法 的具體工藝流程包括1)、垃圾前置處理；2)、垃圾裂解轉化；3)、 裂解氣提取和預處理；4)、能源再生利用5)、垃圾提取物質的市 場產品化精加工；6)、垃圾處理之三廢物質的再處理控制；其具體 工作步驟是
1) 、垃圾前置處理 步驟1.計量登記
由政府相關管理部門組織運送來的垃圾，在進行計量登記后按 工廠管理的要求送進垃圾箱集成匯攏； 步驟2.分類分檢
操作人員視垃圾的情況進行初步分類分檢后，按要求進行處理 及做供料準備；
步驟3.排污匯集
垃圾堆放存儲區(qū)域的環(huán)境設有專門的排氣、排污匯集和相關安 全衛(wèi)生管理控制系統(tǒng)；
步驟4.專用的機械設施
在垃圾短駁和輸送上為配置專用的機械設施或工具為主。
2) 、垃圾裂解轉化
待處理垃圾以準連續(xù)方式分批裝入系列裂解爐系統(tǒng)，在封閉條 件下分段加熱裂解，逸出氣體由專門設施導入氣罐收集存放；
3) 、裂解氣提取和預處理
裂解氣由專用設備引出并經預處理如脫水、去雜后送入浮頂氣 柜儲存；
4) 、能源再生利用
裂解氣主要將作為處理垃圾的能源被導入各加熱爐，用于加熱 裂解垃圾；
5) 、垃圾提取物質的市場產品化精加工
對裂解產品中的有商品價值之物質將進行后處理精加工，對外
銷售；
6)、垃圾處理之三廢物質的再處理控制
生產處理過程中的全部三廢物質將集中統(tǒng)一處理，具體為污 染性可燃氣體作夾帶性燃燒處理、煙道氣有害物質作液相吸收后的 水處理、廢渣或灰份視項目要求集中作再生利用處理。
所述的生物質裂解轉化處理的煉制轉化工藝技術的高溫有機 碳出料操作規(guī)程包括1)、有機碳裝箱操作步驟；2)、有機碳周轉 箱更換操作步驟；其具體工作步驟是
1) 、有機碳裝箱操作步驟
a) 、將有機碳周轉箱上可燃氣排氣口與可燃氣收集總管連接；
b) 、將有機碳周轉箱上冷卻劑進口與冷卻系統(tǒng)相連接；
c) 、將有機碳周轉箱與有機質轉化爐專用出料器相連接；
d) 、打開有機碳周轉箱上可燃氣排氣口和有機碳進口閥門；
e) 、打開可燃氣收集總管閥門；
f) 、開起專用出料器電源；
g) 、 400'C左右高溫有機碳以900Kg/h速度連續(xù)出料，同時開 啟冷卻系統(tǒng)控制器，將高溫有機碳降至安全溫度；
2) 、有機碳周轉箱更換操作步驟
a) 、正常情況下50分鐘更換一次周轉箱；
b) 、首先關閉專用出料器電源
c) 、關閉冷卻系統(tǒng)控制器；
d) 、關閉有機碳進口閥門和可燃氣排氣口閥門；
e) 、關閉可燃氣收集總管閥門；
f) 、解除所有連接，利用鏟車將有機碳周轉箱運到指定堆場；
g) 、在堆場有機碳周轉箱得到進一步冷卻，當溫度恒定后，可 以向市場銷售。
本發(fā)明的生物質垃圾裂解轉化處理專利技術的基本原理
生物質能是地球上最為廣泛的一種太陽能源存在形式，它通過 曰常太陽能的轉化和光合作用而存在于各種生命的有機形態(tài)中。就 理論上說，石油、煤炭和天然氣的形成亦來源于地球上最早的生物 質，只是通過長時間地下自然裂變而形成了目前的氣、液、固三態(tài) 之能源形式。因此，從理論上說，"垃圾裂解轉化技術"是對這一自 然規(guī)律法則的復制，區(qū)別的只是前者靠自然力量的長期作用，后者 用人為技術而大大縮短了其裂變時間。
本公司所采用生物質垃圾處理技術的基本原理是在一定溫度和時 間條件的控制下，通過有機物熱裂變原理，將生物質中的各類低鍵 能基團或大鏈段分子分別斷裂而使其"煉制"轉化成易處理和可再 生利用的氣、液、固三態(tài)之初級能源類物質。 上海泓森生物質垃圾處理技術特點概述
本城市生活垃圾的裂解轉化聯(lián)合處理裝置是由上海泓森環(huán)境工 程科技有限公司集多家專業(yè)合作商之技術集成而主導開發(fā)的成套工 程技術產品，在項目的研發(fā)過程中，通過多次工程性工藝復蓋試驗， 已找到了能較好地解決固態(tài)垃圾的流動加熱控制及能效平衡的工程 技術手段和工藝方法。特別是針對國內生活垃圾特點而專門研制開 發(fā)設計的動靜態(tài)連續(xù)式裂解加熱爐床更是能在較大范圍內適應和處 理垃圾的多雜、高濕及低熱值問題。另外在生活垃圾的大型系統(tǒng)集 約化處理方面匯聚和提出了許多具有突破性的技術特點或獨到優(yōu) 勢，特別是在針對無害化處理城市積留的歷史垃圾堆場方面，本處 理技術更有著獨到的工藝特色和專長。本項目的基本工藝特點及主 要技術經濟優(yōu)勢有
1、生活垃圾的無外源低能耗處理技術
本生活垃圾處理裝置是本著以垃圾處理垃圾的基本技術理念為 基準而進行的系統(tǒng)工程化組合設計，其整個處理過程中對能源的需 求消耗均考慮以利用垃圾自身的能含量為主，多形式的能效轉化利
用設施是本裝置系統(tǒng)的技術核心和成功關鍵。
2、 垃圾處理系統(tǒng)的二次污染工藝控制技術
本垃圾處理采用干餾焦化技術，要求系統(tǒng)完全隔氧，故而可有 效地杜絕系統(tǒng)"二噁英"的基本生成條件。
對系統(tǒng)中可能存在的低含硫煙道氣不作直接對空排放，由系統(tǒng) 作液相吸收后統(tǒng)一集中處理。
對垃圾處理中產生的廢渣或灰粉可視項目組合投資之允許情 況，按綜合利用或集中轉化等方案作選擇性處理。
廢水系統(tǒng)將按各裝置生產體系要求分別收集并統(tǒng)一集中處理 至符合工況允許的標準后回用或限量指定之方式排放。
3、 垃圾處理的便利化控制技術
本垃圾處理工程平穩(wěn)而簡捷，基本無隱含危險或有特別作業(yè)要 求的超高溫高壓之操作環(huán)節(jié)。其生產處理以集散型自動程序控制為 主，人力為輔。生產過程安全可靠，環(huán)境建設干凈，并以現代花園 型工廠之標準和方式進行工程設計和構劃建設。
在垃圾處理的各過程環(huán)節(jié)單元及作業(yè)手段上基本擬采用目前 已相當成熟和可靠的工藝設備和技術進行系統(tǒng)性配置，以確保在生 產管理和操作上的絕對安全和平穩(wěn)可靠運行。
由于本裝置在工藝處理之設計上所采用的技術或理念是以中 國人群之生活習慣為基礎背景，故在工程設計上較為合理和相對先 進，且對生活垃圾的原料性品質要求亦相對較為寬泛，基本上可以 做到能適應于各種類型及不同熱值含量的日常生活垃圾。
4、 垃圾處理的低社會成本控制技術
在本垃圾處理裝置系統(tǒng)的設計之過程中對工程建設的投資己 設定有相對嚴格的控制，基本上可實現以最低的工程投入來獲取項 目的最佳經濟可行和商業(yè)效益。
運行成本的低消耗控制是本處理裝置的又一特色，在整套裝置
的設計和配置上已對日常之運行成本進行了充分測算和優(yōu)化，基本 可使本裝置在一個相對較低的消耗成本之狀態(tài)下進行運行，可有效 達到垃圾處理的低成本目的，確保能有效減輕和降低社會和投資運 營商的經濟負擔成本，以積極促進本項目的可持續(xù)發(fā)展。 泓森公司專利技術之工藝流程簡述
本套垃圾處理裝置的技術核心是建立在"充分利用，自身平衡" 之工程構建理念上，整個處理過程中嚴格控制和運用能量平衡手段， 盡量避免使用或發(fā)生諸如"大炮打蚊子，大馬拉小車"類的工程技 術行為，以確保垃圾資源的充分可再利用性。其工藝過程及裝置之 組成簡述如下(此處暫按處理新生垃圾描述，對成年垃圾之處理略 有不同)
1、 垃圾前置處理
由政府相關管理部門組織運送來的垃圾在進行計量登記后按工 廠管理的要求送進垃圾箱集成匯攏，操作人員視垃圾的情況進行初 步分類分檢后按要求進行處理及做供料準備。垃圾堆放存儲區(qū)域的 環(huán)境設有專門的排氣、排污匯集和相關安全衛(wèi)生管理控制系統(tǒng)。在 垃圾短駁和輸送上基本考慮以配置專用的機械設施或工具為主。
2、 垃圾裂解轉化
待處理垃圾以準連續(xù)方式分批裝入系列裂解爐系統(tǒng)，在封閉條 件下分段加熱裂解，逸出氣體由專門設施導入氣罐收集存放。
3、 裂解氣提取和預處理
裂解氣由專用設備引出并經預處理如脫水、去雜后送入浮頂氣 柜儲存。
4、 能源再生利用
裂解氣主要將作為處理垃圾的能源被導入各加熱爐用于加 熱裂解垃圾。
5、 垃圾提取物質的市場產品化精加工
對裂解產品中(多余部分)的有商品價值之物質將進行后處理
精加工，對外銷售。
6、垃圾處理之三廢物質的再處理控制
生產處理過程中的全部三廢物質將集中統(tǒng)一處理。如污染性可燃 氣體擬作夾帶性燃燒處理、煙道氣有害物質作液相吸收后的水處理、 廢渣或灰份視項目要求集中作再生利用處理。 聯(lián)合生產裝置的基本配置
本垃圾處理工藝為成套技術，所要求的一般基本工廠配置有
1、 垃圾前置系統(tǒng)主要包括有垃圾計量站、接受倉房、卸車 平臺、周轉庫房、短駁及搬運設施、垃圾輸送設施及作業(yè)倉、排風 及污氣收集設施、沖洗及污水收集設施等。
2、 垃圾焦化系統(tǒng)主要包括有主裂化爐及輔助爐、排氣設施、 排渣設施、煙氣洗滌吸收設施、生產輔助機/泵/塔/罐、各種機械及 搬運工具等。
3、 儲氣及分離系統(tǒng)主要包括有中間儲氣罐、壓縮機、浮氣 罐、緩沖罐、常壓罐、壓力罐、污水收集系統(tǒng)、以及必要的生產輔 助機/泵/塔/罐等。
4、 能量轉化系統(tǒng)主要包括有鍋爐、發(fā)電機、變配電設施、 水處理系統(tǒng)、以及必要的生產輔助機/泵/塔/罐等。
5、 產品系統(tǒng)擬包括有對各種初級能源類物質的產品化精制等。
6、 壓縮空氣及制氮系統(tǒng)主要包括有空壓機組、制氮機組、 各類儲氣罐等。
7、 變配電站主要包括內外網變壓、穩(wěn)壓、配電、供電及切 換設施等。
8、 中央控制系統(tǒng)主要包括計算機集中控制系統(tǒng)(DCS/PLC)、 現場儀表、門警系統(tǒng)、INTERLOCKING系統(tǒng)等。
9、 給排水系統(tǒng)主要包括有循環(huán)水系統(tǒng)、污水收集系統(tǒng)、雨 水排放系統(tǒng)、集中水泵站等。
10、 消防系統(tǒng)主要包括有消防報警系統(tǒng)、危險探測控制系統(tǒng)、 滅火及噴淋系統(tǒng)、高壓水泵站等。
11、 污水處理主要包括污水收集池、污水處理組合設施等。
12、 生產生活管理部分主要包括生產管理綜合辦公樓、浴室、 各類大小綜合倉庫等。
13、 廠區(qū)整體部分主要包括廠區(qū)圍墻、門衛(wèi)、道路、綠化等。 工廠基本建設條件及生產要素概況
本垃圾處理裝置屬甲/丙類混合生產型，有一定的生產危險性。 故其建設標準應按石油化工聯(lián)合裝置類來考慮設計和安全性配置。
其工程估算的投資額在通常條件下約為1.2億元人民幣/1000噸*日 能力(如規(guī)模較小則為15萬人民幣/噸*日能力)，占地率按一般條 件約需為10公頃/1000噸*日能力。建設周期一般情況約為12個月
左右o
本垃圾裝置的基本設計及生產條件為(以處理日新生垃圾品質 為基準)
1、 每公斤垃圾平均熱值最好應大于600大卡。
2、 工廠需有一定量的供水水源配置(二回路約DN250的外來 水源管道)。
3、 工廠周邊需有必要的雨排水管網(包括按當地政府所規(guī)定 等級的污水收集排放管網)。
4、 工廠需要配置一定容量的外來供電(裝置啟動和特殊情況 下備用)。
基本處理結果及分析 根據多次中小試驗，本垃圾處理裝置的基本處理產出結果如下 (以處理日新生垃圾為基準)
1、垃圾生態(tài)水(需回收集中處理) 約500 700公斤/噸垃圾
2、 可燃氣體(低熱值)
約80 100公斤/噸垃圾
3、 可燃氣體(高熱值)
約10 20公斤/噸垃圾
4、 有機碳混合物(包含原始垃圾中的建筑灰粉)
約150 300公斤/噸垃圾
5、 焦油混合物
約50 100公斤/噸垃圾
由于城市垃圾成分存在著多變與復雜特性，因此以上結果只能 是范圍定量性參考指標。但從一般垃圾的含固總量測算，對非高濕 季節(jié)的垃圾(如夏季)，其所能轉化產生的氣、液、固三態(tài)初級能源 產品的總量應在30%~40%之間。其中在有機煤產品中應夾帶著原始 垃圾中的無機類物質如建筑垃圾等。
與本專利技術有相類似性的國內外有關技術介紹
1、 生物質熱解法主要用于固廢焚燒前道處理工序和垃圾焚 燒前道處理工序，用噴油或其它直接燃燒方法使固廢或垃圾達到有 機物熱解溫度(約500'C 600'C)，熱解產生部分可燃氣體，在此過 程中由于存在有氧，且其的不完全燃燒將可能生成一定的二噁英等 有害物質，需加設后道工序，如采用1100'C以上髙溫焚燒來破壞和 分解二噁英等有害物質。
2、 生物質裂解轉化法對麥桿粉末、木屑等單一類特征的生 物質通過裂解轉化來獲得生物油等能源產品的實驗室和小型試驗裝 置己有報道，國外己有該類技術的小型工業(yè)化規(guī)模的生產實驗裝置。 其技術原理與本技術基本相同，但其工藝目的和工況目標完全不同。
我國生物質能源轉化投入工業(yè)化運營的主要有山東省科學院研制成功的X F F型生物質氣化機口組及集中供氣系統(tǒng)的^^技術已進入商 品化階段并被列入山東省"星火"示范工程(但實際情況不詳)。
上海泓森環(huán)境工程科技有限公司發(fā)明的城市生活垃圾無害化 處理及生物質全裂解轉化法不同于上述方法，是在無氧條件下將城 市生活垃圾或生物質全部裂解轉化成可燃氣體、焦油、焦炭這三種 初級能源產品，這在國內外均無先例，全球更無一家垃圾處理廠是 以此工藝流程來處理垃圾的。
權利要求
1、一種生物質裂解轉化處理裝置，該裝置有垃圾料倉、轉化爐、壓縮機及污水處理系統(tǒng)，其特征在于包括垃圾料倉(21)、垃圾提升(22)模塊、有機質轉化爐(23)、吸收塔(24)、引風機(25)、可燃氣處理儲存周轉(26)模塊、壓縮機A(27)、壓縮機B(28)、氣爐(29)、有機碳(30)模塊、有機碳中轉場(31)、市場化集中處理(32)、污水收集池(33)和上游污水處理系統(tǒng)(34)，其中垃圾料倉(21)輸出端經由垃圾提升(22)模塊與有機質轉化爐(23)的輸入端相連接，有機質轉化爐(23)的輸出端經由吸收塔(24)與引風機(25)的輸入端相連接，并輸出放風信號，有機質轉化爐(23)的輸出端與可燃氣處理儲存周轉(26)模塊的輸入端相連接；可燃氣處理儲存周轉(26)模塊的輸出分為兩路，一路輸出信號經由壓縮機A(27)、壓縮機B(28)和氣爐(29)反饋進入有機質轉化爐(23)，另一路輸出信號經由污水收集池(33)與上游污水處理系統(tǒng)(34)的輸入端相連接，其壓縮機B(28)的一輸出信號與污水收集池(33)的輸入端相連接；有機質轉化爐(23)的輸出端經由有機碳(30)模塊、有機碳中轉場(31)與市場化集中處理(32)的輸入端相連接。
2、 根據權利要求1所述的生物質裂解轉化處理裝置，其特征 在于所述的有機質轉化爐(23)或為生物質轉化處理高效濕熱釜 或為有機碳周轉箱結構或為其它煉制轉化爐。
3、 根據權利要求2所述的生物質裂解轉化處理裝置，其特征 在于所述的生物質轉化處理高效濕熱釜由箱體、傳動系統(tǒng)、進料 口及出氣口組成，其還包括出料端蓋(1)、釜體(2)、尾氣管(3)、 保溫箱(4)、出氣口 (5)、進料口 (6)、進料端蓋(7)、熱源進口 (8)、出料口 (9)、支座(10)、傳動系統(tǒng)(11)和熱源循環(huán)管(12)， 其中在保溫箱(4)中設有釜體(2)，其間為填料密封連接；在釜 體(2)的一側設有出料端蓋(1)，出料端蓋(1)與釜體(2)之間 為滾動密封連接，在釜體(2)的另一側設有進料端蓋(7)，其間亦 為滾動密封連接；在出料端蓋(1)的外側設有熱源進口 (8)，其間 為焊接連接，在出料端蓋(1)的下部設有出料口 (9)，其間亦為焊 接連接；在進料端蓋(7)的上方分別依次設有出氣口 (5)和進料 口 (6),進料端蓋(7)與出氣口 (5)和進料口 (6)之間均為焊接 連接；在保溫箱(4)的上方設有尾氣管(3)，尾氣管(3)與保溫箱 (4)之間為填料密封連接在保溫箱(4)的下方設有熱源循環(huán)管(12)，熱源循環(huán)管(12) 與進料端蓋(7)和保溫箱(4)之間均為悍接連接；在釜體(2)的左右下方分別設有支座(10)，支座(10)與釜 體(2)之間為滾動支承連接；在釜體(2)的下方設有傳動系統(tǒng)(11)， 傳動系統(tǒng)(11)與釜體(2)之間為齒輪傳動連接。
4、 一種生物質裂解轉化處理的煉制轉化工藝技術，其特征在 于該工藝技術包括1)、生活垃圾的無外源低能耗處理技術；2)、 垃圾處理系統(tǒng)的二次污染工藝控制技術；3)、垃圾處理的便利化控 制技術；4)、垃圾處理的低社會成本控制技術；5)、高溫有機碳出 料操作規(guī)程通過工程性工藝覆蓋試驗，達到能解決固態(tài)垃圾的流 動加熱控制及能效平衡的工程技術手段和工藝方法其具體工作步 驟是1)、生活垃圾的無外源低能耗處理技術整個處理過程中對能源的需求消耗均考慮以利用垃圾自身的 能含量為主，為多形式的能效轉化利用技術，其再生系統(tǒng)能在滿足垃圾自身處理耗能外，還可以有相當數量的富裕能源輸出；2) 、垃圾處理系統(tǒng)的二次污染工藝控制技術 步驟l.干餾焦化采用干餾焦化技術，要求系統(tǒng)完全隔氧，要有效地杜絕系統(tǒng)"二 噁英"的基本生成條件； 步驟2.液相吸收對系統(tǒng)中存在的低含硫煙道氣不作直接對空排放，由系統(tǒng)作液 相吸收后統(tǒng)一集中處理；步驟3.綜合利用或集中轉化對垃圾處理中產生的廢渣或灰粉，可視項目組合投資之允許情 況，按綜合利用或集中轉化方案作選擇性處理； 步驟4.回用或限量廢水系統(tǒng)將按各裝置生產體系要求，分別收集并統(tǒng)一集中處理 至符合工況允許的標準后，回用或限量指定之方式排放；3) 、垃圾處理的便利化控制技術 步驟l.集散型其生產處理以集散型自動程序控制為主，人力為輔的過程； 步驟2.系統(tǒng)性配置在垃圾處理的各過程環(huán)節(jié)單元及作業(yè)手段上，基本采用目前己 相當成熟和可靠的工藝設備和技術進行系統(tǒng)性配置； 步驟3.原料性品質對生活垃圾的原料性品質要求相對寬泛，能適應于各種類型及 不同熱值含量的日常生活垃圾；4) 、垃圾處理的低社會成本控制技術 步驟l.系統(tǒng)的設計在本垃圾處理系統(tǒng)的設計之過程中，對工程建設的投資設定有 相對嚴格的控制，基本上實現以最低的工程投入來獲取項目的最佳 經濟可行和商業(yè)效益-,步驟2.低消耗控制運行成本的低消耗控制為在整套裝置的設計和配置上，對曰 常之運行成本進行充分測算和優(yōu)化，基本在一個相對較低的消耗成 本之狀態(tài)下進行運行。
5、根據權利要求4所述的生物質裂解轉化處理的煉制轉化工 藝技術，其特征在于所述的工藝方法的具體工藝流程包括1)、 垃圾前置處理；2)、垃圾裂解轉化；3)、裂解氣提取和預處理；4)、 能源再生利用；5)、垃圾提取物質的市場產品化精加工6)、垃圾 處理之三廢物質的再處理控制；其具體工作步驟是1) 、垃圾前置處理 步驟1.計量登記由政府相關管理部門組織運送來的垃圾，在進行計量登記后按 工廠管理的要求送進垃圾箱集成匯攏 步驟2.分類分檢操作人員視垃圾的情況進行初步分類分檢后，按要求進行處理 及做供料準備；步驟3.排污匯集垃圾堆放存儲區(qū)域的環(huán)境設有專門的排氣、排污匯集和相關安 全衛(wèi)生管理控制系統(tǒng)；步驟4.專用的機械設施在垃圾短駁和輸送上為配置專用的機械設施或工具為主。2) 、垃圾裂解轉化待處理垃圾以準連續(xù)方式分批裝入系列裂解爐系統(tǒng)，在封閉條 件下分段加熱裂解，逸出氣體由專門設施導入氣罐收集存放；3) 、裂解氣提取和預處理裂解氣由專用設備引出并經預處理如脫水、去雜后送入浮頂氣柜儲存4) 、能源再生利用裂解氣主要將作為處理垃圾的能源被導入各加熱爐，用于加熱 裂解垃圾；5) 、垃圾提取物質的市場產品化精加工對裂解產品中的有商品價值之物質將進行后處理精加工，對外 銷售；6) 、垃圾處理之三廢物質的再處理控制生產處理過程中的全部三廢物質將集中統(tǒng)一處理，具體為污 染性可燃氣體作夾帶性燃燒處理、煙道氣有害物質作液相吸收后的 水處理、廢渣或灰份視項目要求集中作再生利用處理。
6、根據權利要求4所述的生物質裂解轉化處理的煉制轉化工 藝技術，其特征在于所述的高溫有機碳出料操作規(guī)程包括1)、 有機碳裝箱操作步驟；2)、有機碳周轉箱更換操作步驟；其具體工 作步驟是1) 、有機碳裝箱操作步驟a) 、將有機碳周轉箱上可燃氣排氣口與可燃氣收集總管連接；b) 、將有機碳周轉箱上冷卻劑進口與冷卻系統(tǒng)相連接；c) 、將有機碳周轉箱與有機質轉化爐專用出料器相連接；d) 、打開有機碳周轉箱上可燃氣排氣口和有機碳進口閥門；e) 、打開可燃氣收集總管閥門；f) 、開起專用出料器電源；g) 、 400匸左右高溫有機碳以900Kg/h速度連續(xù)出料，同時開 啟冷卻系統(tǒng)控制器，將高溫有機碳降至安全溫度；2) 、有機碳周轉箱更換操作步驟a)、正常情況下50分鐘更換一次周轉箱； b)、首先關閉專用出料器電源； C)、關閉冷卻系統(tǒng)控制器；d) 、關閉有機碳進口閥門和可燃氣排氣口閥門；e) 、關閉可燃氣收集總管閥門；f) 、解除所有連接，利用鏟車將有機碳周轉箱運到指定堆場g) 、在堆場有機碳周轉箱得到進一步冷卻，當溫度恒定后，可 以向市場銷售。
全文摘要
一種涉及生物質裂解轉化處理裝置及煉制轉化工藝技術，尤指一種主要用于城市生活垃圾無害化能源轉化處理及生物質能源煉制轉化處理的城市生活垃圾裂解轉換等處理方法。該裝置由垃圾料倉、轉化爐、壓縮機、有機質轉化爐及污水處理系統(tǒng)等部件組成，該工藝技術有生活垃圾的無外源低能耗處理及系統(tǒng)的二次污染控制技術等；主要解決生物質轉化處理裝置的設計及煉制轉化工藝技術等有關技術問題。本發(fā)明的優(yōu)點是能通過有機物熱裂變原理，使其“煉制”轉化成易處理和可再生利用的氣、液、固三態(tài)的初級能源類物質；達到能解決固態(tài)垃圾的流動加熱控制及能效平衡的工程技術手段和工藝方法；本垃圾處理工程具有平穩(wěn)而簡捷及安全可靠等優(yōu)點。
文檔編號B09B3/00GK101113817SQ20061002934
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權日2006年7月25日
發(fā)明者宋國泉, 陳鴿飛 申請人:上海泓森環(huán)境工程科技有限公司