生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及垃圾處理領(lǐng)域，尤其涉及生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，包括：垃圾處理裝置、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)、聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)。本實用新型的有益效果在于：1、本實用新型利用生活垃圾生產(chǎn)高附加值汽油、柴油以及碳黑產(chǎn)品，并聯(lián)產(chǎn)發(fā)電，節(jié)省該裝置的能源使用，同時為電網(wǎng)供電；2、在煙氣密閉循環(huán)狀態(tài)下捕集CO2循環(huán)利用，實現(xiàn)煙氣飛灰(PM2.5)和二惡英主要污染物超凈排放；3、三是適應(yīng)大規(guī)模資源化處理生活垃圾，解決現(xiàn)有裝置無法處理日量巨大的生活垃圾的問題。
【專利說明】生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及垃圾處理領(lǐng)域，尤其涉及生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]二惡英(D1xin)，全稱分別是多氯二苯并-對-二惡英和多氯二苯并呋喃(簡稱P⑶Fs)。由2個氧原子聯(lián)結(jié)2個被氯原子取代的苯環(huán)為多氯二苯并二惡英(P⑶Ds);由I個氧原子聯(lián)結(jié)2個被氯原子取代的苯環(huán)為多氯二苯并呋喃(PCDFs)。每個苯環(huán)上都可以取代I?4個氯原子，從而形成眾多的異構(gòu)體，其中PCDDs有75種異構(gòu)體，PCDFs有135種異構(gòu)體。
[0003]自然界的微生物和水解作用對二惡英的分子結(jié)構(gòu)影響較小，因此，環(huán)境中的二惡英很難自然降解消除。它包括210種化合物。它的毒性十分大，是砒霜的900倍，有“世紀(jì)之毒”之稱，萬分之一甚至億分之一克的二惡英就會給健康帶來嚴(yán)重的危害。二惡英除了具有致癌毒性以外，還具有生殖毒性和遺傳毒性，直接危害子孫后代的健康和生活。因此二惡英污染是關(guān)系到人類存亡的重大問題，必須嚴(yán)格加以控制。國際癌癥研究中心已將其列為人類一級致癌物。
[0004]二惡英性質(zhì)穩(wěn)定，土壤中的半衰期為12年，氣態(tài)二惡英在空氣中光化學(xué)分解的半衰期為8.3年，在人體內(nèi)降解緩慢，主要蓄積在脂肪組織中。二惡英是一種含Cl的強(qiáng)毒性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，在自然界中幾乎不存在，只有通過化學(xué)合成才能產(chǎn)生，是目前人類創(chuàng)造的最可怕的化學(xué)物質(zhì)，被稱為“地球上毒性最強(qiáng)的毒物”。
[0005]按2000年12月歐盟垃圾焚燒每立方排放二惡英0.1毫克標(biāo)準(zhǔn)計算，日焚燒3000噸生活垃圾,每小時排放煙氣約59.6萬立方，每天排放二惡英約1.43公斤，每年排放二惡英約552公斤，10年排放二惡英約5520公斤，30年排放二惡英約16562公斤，50年排放二惡英約27604公斤。如此大量的定點排放，垃圾焚燒周邊的土壤環(huán)境，以及周邊I一50公里以內(nèi)生活的人們與其他動物，將受到巨大污染風(fēng)險。
[0006]雖然，生活垃圾焚燒是目前世界上垃圾減量化處理最好的方法之一，但是，由于垃圾焚燒產(chǎn)生大量煙氣與大量排放二惡英污染環(huán)境和人類健康，成為人們擔(dān)憂與抵制垃圾焚燒的主要原因。
[0007]因此，隨著中國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，垃圾圍城現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。同時，隨著中國對大氣污染、以及PM2.5防治行動的進(jìn)一步深化，城市生活垃圾簡單焚燒發(fā)電將被淘汰。
[0008]現(xiàn)行生活垃圾簡單焚燒發(fā)電技術(shù)的主要缺陷:一是二惡英(包括氯化物)、氮氧化物、硫氧化物、粉塵、以及臭味、其它有害的有機(jī)氣體等污染物對周邊環(huán)境的影響，引起附近地區(qū)居民難以排除的恐慌心理，造成抵觸情緒，使垃圾焚燒發(fā)電項目選址困難；二是設(shè)備投資大，經(jīng)濟(jì)效益差，靠垃圾處理費維持開支與利潤；三是規(guī)模小，不能適應(yīng)大中等城市生活垃圾減量化資源化處理。
[0009]生活垃圾等離子體氣化處理，是一種比較先進(jìn)的處理方式，但現(xiàn)行技術(shù)的處理量不大。如目前美國、日本、加拿大等用等離子體生活垃圾氣化處理設(shè)備的最大單臺日處理量只能處理110噸，而且費用大。而我國大中等城市生活垃圾日發(fā)生量巨大:如上海2萬噸，北京1.8萬噸，廣州1.8萬噸，杭州0.8萬噸，很難選用國外現(xiàn)行技術(shù)。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型為克服上述的不足之處，目的在于提供生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，克服現(xiàn)行生活垃圾簡單焚燒發(fā)電技術(shù)的缺陷，實現(xiàn)煙氣主要污染物近零排放、生產(chǎn)高附加值燃油、大規(guī)模處理生活垃圾。
[0011]本實用新型是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目:生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，包括:垃圾處理裝置、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)、聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)；垃圾處理裝置和遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、污水處理系統(tǒng)連接，遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器和遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)、聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)連接，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)和聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)連接，聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)連接；二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)和遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器連接；污水處理系統(tǒng)和制氫系統(tǒng)連接，制氫系統(tǒng)和遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)連接；遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)監(jiān)控生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置的安全工作。
[0012]作為優(yōu)選，所述垃圾處理裝置包括卸料裝置、儲存坑、垃圾分類系統(tǒng)、塑料薄膜垃圾池、有機(jī)垃圾池、破碎機(jī)；所述卸料裝置和儲存坑連接，儲存坑上端與垃圾分類系統(tǒng)連接，儲存坑底部與污水處理系統(tǒng)連接；垃圾分類系統(tǒng)和塑料薄膜垃圾池、有機(jī)垃圾池連接，塑料薄膜垃圾池、有機(jī)垃圾池分別連接一個破碎機(jī)，破碎機(jī)和遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器連接。
[0013]作為優(yōu)選，所述遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器包括:爐殼、等離子體炬、等離子體炬燃燒器、多噴嘴等離子體炬燃燒器、干燥段、氣化揮發(fā)段、裂解還原段、燃燒段、燃燼段、管道、出口、在線防爆監(jiān)測器、落油渣槽、自動密封排油渣口、網(wǎng)孔不銹鋼板；所述爐殼內(nèi)從上到下依次安裝等離子體炬、等離子體炬燃燒器、多噴嘴等離子體炬燃燒器，爐殼上部依次設(shè)有干燥段、氣化揮發(fā)段、裂解還原段、燃燒段、燃盡段，爐殼上端設(shè)有管道，管道連接出口 ；爐殼內(nèi)還設(shè)有落油渣槽，落油渣槽與自動密封排油渣口連接；爐殼底部設(shè)有網(wǎng)孔不銹鋼板；在線防爆監(jiān)測器安裝在爐殼上與爐殼內(nèi)。
[0014]作為優(yōu)選，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)包括:催化芯、固定栓、汽油分離器、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器；遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼一端設(shè)有進(jìn)口，進(jìn)口與遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、制氫系統(tǒng)連通，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼內(nèi)設(shè)有固定栓，催化芯被安裝在固定栓上，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼的另一端設(shè)有出口，出口和汽油分離器連接，汽油分離器與遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)、液化氣罐連接，遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器安裝在遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼上。
[0015]作為優(yōu)選，聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)包括:氧氣罐、灰渣出口、燃燒室、蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、一體化凈化器；所述二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)包括:二氧化碳捕集器、碳氧分離器、碳黑罐；所述渣油池、液化氣罐、氧氣罐和燃燒室連接，燃燒室底部設(shè)有灰渣出口，燃燒室與蒸汽鍋爐連接，蒸汽鍋爐和汽輪機(jī)連接，汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)連接；燃燒室頂部與一體化凈化器連接，一體化凈化器與二氧化碳捕集器連接，二氧化碳捕集器與碳氧分離器、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器連接，碳氧分離器和氧氣罐、碳黑罐連接。
[0016]本實用新型的有益效果在于:1、本實用新型利用生活垃圾生產(chǎn)高附加值汽油、柴油以及碳黑產(chǎn)品，并聯(lián)產(chǎn)發(fā)電，節(jié)省該裝置的能源使用，同時為電網(wǎng)供電；2、在煙氣密閉循環(huán)狀態(tài)下捕集C02循環(huán)利用，實現(xiàn)煙氣飛灰(PM2.5)和二惡英主要污染物超凈排放3、三是適應(yīng)大規(guī)模資源化處理生活垃圾，解決現(xiàn)有裝置無法處理日量巨大的生活垃圾的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)的連接示意圖；
[0022]圖中:1、卸料裝置；2、儲存坑；3、滲濾液池；4、垃圾分類系統(tǒng)；51、有機(jī)垃圾池；52、塑料薄膜垃圾池；61、破碎機(jī)I ;62、破碎機(jī)II ;7、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器；71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I ;72、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II ;8、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)；81、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I ;82、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II ;9、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)；91、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)I ;92、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)II ;10、渣油池；11、液化氣罐；12、污水處理系統(tǒng)；13、制氫系統(tǒng)；141、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器I ;142、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器II ;143、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器111;144、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器IV ;145、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器V ;146、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器VI ;15、聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)；16、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)；17、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)；18、爐殼；19、等離子體炬；20、等離子體炬燃燒器；21、多噴嘴等離子體炬燃燒器；22、干燥段；23、氣化揮發(fā)段；24、裂解還原段；25、燃燒段；26、燃燼段；27、管道；
28、出口 ；291、在線防爆監(jiān)測器I ;292、在線防爆監(jiān)測器II ;293、在線防爆監(jiān)測器III ;30、落油渣槽；31、自動密封排油渣口 ；32、網(wǎng)孔不銹鋼板；33、催化芯；34、固定栓；35、油氣分離器；361、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器VII ;362、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器VDI ;36、氧氣罐；37、灰渣出口 ；38、燃燒室；39、蒸汽鍋爐；40、汽輪機(jī)；41、發(fā)電機(jī)；42、一體化凈化器；43、碳氧分離器；44、碳黑罐；45、二氧化碳捕集器。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本實用新型的保護(hù)范圍并不僅限于此:
[0024]實施例1:如圖1所示，生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，包括:卸料裝置1、儲存坑2、滲濾液池3、垃圾分類系統(tǒng)4、有機(jī)垃圾池51、塑料薄膜垃圾池52、破碎機(jī)I 61、破碎機(jī)II 62、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II 82、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)I 91、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)II 92、渣油池10、液化氣罐11、污水處理系統(tǒng)12、制氫系統(tǒng)13、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器I 141、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器II 142、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器III 143、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器IV 144、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器V 145、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器VI 146、聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)17。卸料裝置I和儲存坑2連接，儲存坑2上端與垃圾分類系統(tǒng)4連接，儲存坑2底部與滲濾液池3連接，滲濾液池3與污水處理系統(tǒng)12連接，污水處理系統(tǒng)12和制氫系統(tǒng)13連接；垃圾分類系統(tǒng)4和塑料薄膜垃圾池51、有機(jī)垃圾池52連接；塑料薄膜垃圾池51、破碎機(jī)I 61、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)I 91依次連接；有機(jī)垃圾池52、破碎機(jī)II 62、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II 82、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)II 92依次連接；遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72和渣油池10、液化氣罐11、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16連接；遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II 82和液化氣罐11、制氫系統(tǒng)13連接；液化氣罐和聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15連接，聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16連接。
[0025]具體實施步驟:
[0026]第一步:打開卸料裝置1，將生活垃圾卸入儲存坑2發(fā)酵、脫水；
[0027]生活垃圾在儲存坑內(nèi)儲3—7天，使垃圾中的水經(jīng)部分發(fā)酵分解析出，流進(jìn)滲濾液池3送污水處理系統(tǒng)12處理，達(dá)標(biāo)排放的水回用:一部分水送制氫系統(tǒng)13進(jìn)行電解水制氫，一部分水用于制油循環(huán)冷卻水；
[0028]第二步:打開遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)17電源開關(guān)和各系統(tǒng)電源開關(guān)。
[0029]第三步:將經(jīng)發(fā)酵的垃圾送垃圾分類系統(tǒng)4進(jìn)行垃圾分類，其中:
[0030]1、纖維類、廢紙類、有機(jī)質(zhì)類垃圾送有機(jī)垃圾池51后，經(jīng)破碎機(jī)I 61粉碎送遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71進(jìn)行裂解，裂解垃圾送遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81催化后，送遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)I 91精餾分離出汽油、柴油成品；
[0031]2、廢塑料、廢薄膜類垃圾送塑料薄膜垃圾池52后，經(jīng)破碎機(jī)II 62粉碎送遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72進(jìn)行裂解，裂解垃圾送遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II 82催化后，送遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)II 92精餾分離出汽油、柴油成品；
[0032]3、玻璃、金屬類、砂石類垃圾送綜合利用廠利用，或送填埋廠填埋；
[0033]其中，遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器
II72進(jìn)行裂解的溫度為350— 1200°C;遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II 82催化的溫度為150 — 410°C ;遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)I 91、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)II 92精餾的溫度，汽油為30— 180°C，柴油為170— 395°C ；
[0034]第四步:將制氫系統(tǒng)13的氫氣分別送遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II 82，通過加氫促進(jìn)催化，提高產(chǎn)油率；
[0035]第五步:將遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72底部分離出來的油渣送入渣油池10內(nèi)，一部分油渣作為遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72燃料，一部分油渣作為聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15燃料。
[0036]第六步:將遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II 82分離出來的液化氣送入液化氣罐11內(nèi)，一部分液化氣作為遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72燃料，一部分液化氣作為聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15燃料；
[0037]第七步:送入聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15燃燒的油渣、液化氣所產(chǎn)生的二氧化碳，經(jīng)捕集回收分別送入遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72循環(huán)利用，增加制油產(chǎn)量；
[0038]二氧化碳循環(huán)完成主反應(yīng):
[0039]C02+C (垃圾 C 源)-2C0(I)
[0040]油渣、液化氣在聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15燃燒爐的燃燒溫度為900— 1600°C，使脫碳后煙氣中的二惡英、硫氧化物、氮氧化物、重金屬等污染物達(dá)到近零排放；
[0041]第八步:打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器I 141、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器II 142、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器III 143、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器IV 144、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器V 145、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器VI 146開關(guān)，在線監(jiān)控遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72和遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II 82、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)I 91、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)II 92的溫度、壓力、氣體成分等。
[0042]如圖3所示，遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71包括:爐殼18、等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21、干燥段22、氣化揮發(fā)段23、裂解還原段24、燃燒段25、燃燼段26、管道27、出口 28、在線防爆監(jiān)測器I 291、在線防爆監(jiān)測器II 292、在線防爆監(jiān)測器III 293、落油渣槽30、自動密封排油渣口 31、網(wǎng)孔不銹鋼板32 ;所述爐殼18內(nèi)從上到下依次安裝等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21，爐殼18上部依次設(shè)有干燥段22、氣化揮發(fā)段23、裂解還原段24、燃燒段25、燃盡段26，爐殼
18上端設(shè)有管道27，管道27連接出口 28 ;爐殼18內(nèi)還設(shè)有落油渣槽30，落油渣槽30與自動密封排油渣口 31連接；爐殼18底部設(shè)有網(wǎng)孔不銹鋼板32 ;在線防爆監(jiān)測器I 291、在線防爆監(jiān)測器II 292、在線防爆監(jiān)測器III 293安裝在爐殼上與爐殼內(nèi)。
[0043]具體實施步驟:
[0044]第一步:依次打開等離子體炬18、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體燃燒器21
[0045]循環(huán)水與電源開關(guān)，以及載體風(fēng)開關(guān)、在線防爆監(jiān)測器開關(guān)。
[0046]第二步、打開有機(jī)垃圾粉碎機(jī)送料器閥門，將粉碎垃圾送入遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器內(nèi)，經(jīng)干燥段22、氣化揮發(fā)段23、裂解還原段24、燃燒段25、燃燼段26完成垃圾裂解與氣化反應(yīng)，焦油與氣化物經(jīng)管道27和出口 28送入遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行二次加氫催化制油；
[0047]其中，干燥段22溫度150°C以上，將垃圾顆粒中水份烘干；氣化揮發(fā)段23溫度350°C以上，使垃圾顆粒中揮發(fā)份餾出；裂解還原段24溫度450°C以上，使垃圾焦油化；燃燒段25溫度650°C以上，燃燒焦化物質(zhì)，并為裂解器直接增加氣化熱能；燃燼段26溫度850°C以上，使所有焦化物質(zhì)全部充分反應(yīng)成簡單的CO、H2, C02。
[0048]這一步所完成的裂解主反應(yīng)為:
[0049]C(垃圾有機(jī)質(zhì))一焦油(2)
[0050]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+CO2——2C0(3)
[0051 ] C (垃圾有機(jī)質(zhì))+H2O (水蒸氣)——CCHH2(4)
[0052]CCHH2O (水蒸氣)——C02+H2(5)
[0053]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+2?——CH4(6)
[0054]副反應(yīng):
[0055]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+O2——2CO2(7)
[0056]C0+02-2C02(8)
[0057]2H2+02-2H20(9)
[0058]其中，等離子體炬19為I層或多層，每層I支或多支組成，載體風(fēng)以CO2為主；
[0059]等離子體炬燃燒器20為I層或2層、3層，每層I支或多支組成，載體風(fēng)為co2+h2o (水蒸汽)+液化氣+油渣；
[0060]多噴嘴等離子體炬燃燒器21為I層或2層，每層I支或多支組成，載體風(fēng)C02+02，其中O2比例優(yōu)選占75%以上；
[0061]每支等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21的等離子體功率為0.1 — 10麗；
[0062]等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21的載體風(fēng)壓力為 5—10Kpa ；
[0063]第三步、打開油渣槽30底部自動密封排油渣口 31將油渣排出；
[0064]第四步、通過在線防爆監(jiān)測器I 291、在線防爆監(jiān)測器II 292、在線防爆監(jiān)測器
III293記錄的壓力、溫度、反應(yīng)氣體成分，進(jìn)行調(diào)節(jié)等離子體炬19、等離子體燃燒器20、多噴嘴等離子體燃燒器21載體風(fēng)的流量，使之達(dá)到設(shè)定的最佳氣化工況效果。
[0065]在上述第二步中，為了提高垃圾裂解率，H20(水蒸汽)、C02、液化氣適當(dāng)過量，使上述主反應(yīng)充分進(jìn)行；為了減少等離子體炬19、等離子體炬燃燒器20、多噴嘴等離子體炬燃燒器21等離子體的能耗，燃燒段25溫度650°C以上，燃燒為裂解器直接增加和提供90%以上裂解熱能，改變現(xiàn)行技術(shù)單一靠等離子體功率提供熱能的方式。
[0066]本實用新型遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71裝置工藝結(jié)構(gòu)與遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72基本相同。區(qū)別只是前者為裂解纖維類、廢紙類、有機(jī)質(zhì)類垃圾循環(huán)裂解，后者為裂解廢塑料、廢薄膜類垃圾循環(huán)裂解。循環(huán)裂解溫度為350— 1200°C，壓力為 0.5 — 15MPa。
[0067]如圖4所示，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81包括:催化芯33、固定栓34、汽油分離器35、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器VII 361、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器VDI 362 ;遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼一端設(shè)有進(jìn)口，進(jìn)口與遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、制氫系統(tǒng)13連通，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼內(nèi)設(shè)有固定栓34，催化芯33被安裝在固定栓34上，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼的另一端設(shè)有出口，出口和汽油分離器35連接，汽油分離器35與遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)I 91、液化氣罐11連接。
[0068]具體實施步驟:
[0069]第一步、依次打開遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71閥門和氫氣罐13閥門開關(guān)，將焦油和可燃?xì)釩0、H2、CH4等級送入遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81內(nèi)，經(jīng)催化芯33催化，產(chǎn)生粗油，送油氣分離器35冷卻分離，液體粗油送遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)I 91精餾，制取汽油、柴油；氣體送液化氣罐11循環(huán)使用；
[0070]第二步、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器Vn 361、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器VDI 362在線監(jiān)測壓力、溫度。
[0071]其中，催化芯33為復(fù)合稀土氧化鋁硅鈦鋅合金或復(fù)合石墨鈦鋅合金制成，外涂氧化鑰、氧化鈰、氧化鉍、氧化鋯、氧化錫、氧化硅。催化芯33縱排列方式為一層或多層，橫向排列方式為一段或多段。催化溫度為150 — 410°C，壓力為2 — 25MPa。
[0072]遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)II 82的結(jié)構(gòu)與遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)I 81相同。
[0073]如圖5所示，聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)實現(xiàn)純氧燃燒聯(lián)產(chǎn)發(fā)電與二氧化碳循環(huán)利用，聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15包括:氧氣罐36、灰洛出口 37、燃燒室38、蒸汽鍋爐39、汽輪機(jī)40、發(fā)電機(jī)41、一體化凈化器42 ;所述二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16包括:二氧化碳捕集器45、碳氧分離器43、碳黑罐44 ;所述渣油池10、液化氣罐11、氧氣罐36和燃燒室38連接，燃燒室38底部設(shè)有灰渣出口 37，燃燒室38與蒸汽鍋爐39連接，蒸汽鍋爐39和汽輪機(jī)40連接，汽輪機(jī)40和發(fā)電機(jī)41連接；燃燒室38頂部與一體化凈化器42連接，一體化凈化器42與二氧化碳捕集器45連接，二氧化碳捕集器45與碳氧分離器43、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72連接，碳氧分離器43和氧氣罐36、碳黑罐44連接
[0074]具體實施步驟:
[0075]第一步:依次打開氧氣罐36、油渣池10、液化氣11閥門，將油渣、液化氣送入燃燒室38進(jìn)行純氧燃燒，使蒸汽鍋爐39快速產(chǎn)生蒸汽，供汽輪機(jī)40作功與發(fā)電機(jī)41發(fā)電；爐渣從灰渣出口 37排出；
[0076]燃燒室38純氧燃燒的溫度為1200— 1350°C ；
[0077]蒸汽鍋爐39出口蒸汽的溫度為580— 780°C ；
[0078]第二步:將經(jīng)燃燒室38純氧燃燒的煙氣送一體化凈化器42除塵、脫硫、脫硝一體化處理；
[0079]第三步:將經(jīng)一體化凈化器42處理的煙氣送二氧化碳捕集器45冷卻分離，一部分二氧化碳直接送遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72進(jìn)行循環(huán)利用，一部分二氧化碳直接送碳氧分離器43脫碳，氧氣送氧氣罐43，碳送碳黑罐44，供遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器I 71、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器II 72進(jìn)行循環(huán)利用，或碳黑出售。
[0080]實施例2:如圖2所示，生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，包括:卸料裝置1、儲存坑2、滲濾液池3、垃圾分類系統(tǒng)4、有機(jī)垃圾池51、塑料薄膜垃圾池52、破碎機(jī)I 61、破碎機(jī)II 62、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)8、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)9、渣油池10、液化氣罐11、污水處理系統(tǒng)12、制氫系統(tǒng)13、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器I 141、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器II 142、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器III 143、聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)17。卸料裝置I和儲存坑2連接，儲存坑2上端與垃圾分類系統(tǒng)4連接，儲存坑2底部與滲濾液池3連接，滲濾液池3與污水處理系統(tǒng)12連接，污水處理系統(tǒng)12和制氫系統(tǒng)13連接；垃圾分類系統(tǒng)4和塑料薄膜垃圾池51、有機(jī)垃圾池52連接；塑料薄膜垃圾池51、破碎機(jī)I 61連接，有機(jī)垃圾池52和破碎機(jī)II 62連接，破碎機(jī)I 61、破碎機(jī)II 62和遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7連接，遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)8、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)9依次連接；遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7和渣油池10、液化氣罐11、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16連接；遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)8和液化氣罐11、制氫系統(tǒng)13連接；液化氣罐和聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15連接，聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)15和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)16連接；遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)17、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器I 141、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器II 142、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器III 143在線監(jiān)測壓力、濕度。
[0081]該實施例將生活垃圾分類粉碎纖維類、廢紙類、有機(jī)質(zhì)類與廢塑料、廢薄膜類垃圾進(jìn)行混合，送遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器7進(jìn)行裂解，裂解垃圾送遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)8催化后，送遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)9精餾分離出汽油、柴油成品。
[0082]以上的所述乃是本實用新型的具體實施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本實用新型的構(gòu)想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，仍應(yīng)屬本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，其特征在于包括:垃圾處理裝置、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)(12)、制氫系統(tǒng)(13)、聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)(15)、二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)(16)、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)(17);垃圾處理裝置和遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、污水處理系統(tǒng)(12)連接，遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器和遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)、聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)(15)連接，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)和聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)(15)、遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)連接，聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)(15)和二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)(16)連接；二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)(16)和遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器連接；污水處理系統(tǒng)(12)和制氫系統(tǒng)(13)連接，制氫系統(tǒng)(13)和遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)連接；遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)(17)監(jiān)控生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置的安全工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，其特征在于，所述垃圾處理裝置包括卸料裝置(I)、儲存坑(2)、垃圾分類系統(tǒng)(4)、塑料薄膜垃圾池(51)、有機(jī)垃圾池(52)、破碎機(jī)；所述卸料裝置(I)和儲存坑(2)連接，儲存坑(2)上端與垃圾分類系統(tǒng)(4)連接，儲存坑(2)底部與污水處理系統(tǒng)(12)連接；垃圾分類系統(tǒng)(4)和塑料薄膜垃圾池(51)、有機(jī)垃圾池(52)連接，塑料薄膜垃圾池(51)、有機(jī)垃圾池(52)分別連接一個破碎機(jī)，破碎機(jī)和遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，其特征在于，所述遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器包括:爐殼(18)、等離子體炬(19)、等離子體炬燃燒器(20)、多噴嘴等離子體炬燃燒器(21)、干燥段(22)、氣化揮發(fā)段(23)、裂解還原段(24)、燃燒段(25)、燃燼段(26)、管道(27)、出口(28)、在線防爆監(jiān)測器、落油渣槽(30)、自動密封排油渣口(31)、網(wǎng)孔不銹鋼板(32);所述爐殼(18)內(nèi)從上到下依次安裝等離子體炬(19)、等離子體炬燃燒器(20)、多噴嘴等離子體炬燃燒器(21)，爐殼(18)上部依次設(shè)有干燥段(22)、氣化揮發(fā)段(23)、裂解還原段(24)、燃燒段(25)、燃盡段(26)，爐殼(18)上端設(shè)有管道(27)，管道(27)連接出口(28);爐殼(18)內(nèi)還設(shè)有落油渣槽(30)，落油渣槽(30)與自動密封排油渣口(31)連接；爐殼(18)底部設(shè)有網(wǎng)孔不銹鋼板(32);在線防爆監(jiān)測器安裝在爐殼上與爐殼內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，其特征在于，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)包括:催化芯(33)、固定栓(34)、汽油分離器(35)、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器；遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼一端設(shè)有進(jìn)口，進(jìn)口與遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器、制氫系統(tǒng)(13)連通，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼內(nèi)設(shè)有固定栓(34)，催化芯(33)被安裝在固定栓(34)上，遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼的另一端設(shè)有出口，出口和汽油分離器(35)連接，汽油分離器(35)與遠(yuǎn)程防爆精餾系統(tǒng)、液化氣罐(11)連接，遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器安裝在遠(yuǎn)程防爆二次催化系統(tǒng)殼上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活垃圾碳氧循環(huán)制油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置，其特征在于，聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)(15)包括:氧氣罐(36)、灰渣出口 (37)、燃燒室(38)、蒸汽鍋爐(39)、汽輪機(jī)(40)、發(fā)電機(jī)(41)、一體化凈化器(42);所述二氧化碳捕集循環(huán)利用系統(tǒng)(16)包括:二氧化碳捕集器(45)、碳氧分離器(43)、碳黑罐(44);渣油池(10)、液化氣罐(11)、氧氣罐(36)和燃燒室(38)連接，燃燒室(38)底部設(shè)有灰渣出口(37)，燃燒室(38)與蒸汽鍋爐(39)連接，蒸汽鍋爐(39)和汽輪機(jī)(40)連接，汽輪機(jī)(40)和發(fā)電機(jī)(41)連接；燃燒室(38)頂部與一體化凈化器(42)連接，一體化凈化器(42)與二氧化碳捕集器(45)連接，二氧化碳捕集器(45)與碳氧分離器(43)、遠(yuǎn)程防爆等離子體炬循環(huán)裂解器連接，碳氧分離器(43)和氧氣te (36)、碳黑(44)連接。
【文檔編號】B09B3/00GK204122438SQ201420249589
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】程禮華, 程皓 申請人:程禮華