專利名稱：有機廢棄物裂解分餾裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機廢棄物裂解分餾裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前我國大中小城市年產(chǎn)垃圾近I. 4億噸，而且每年還在以80%的速度增長。數(shù)量巨大的人口消費和日以擴展的城市規(guī)模使中國成為世界上垃圾包褓最重的國家之一，各種難以處理的工業(yè)垃圾和城市生活垃圾對人們的生存構(gòu)成了巨大的威脅。同樣面臨的問題是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的秸桿，秸桿焚燒已經(jīng)影響的大氣的嚴重污染。秸桿焚燒和燒柴爐灶排放的污染物主要有懸浮顆粒物、碳氫化合物、含苯并芘等多種可致癌的多環(huán)有機物以及一氧化碳、甲醛等，可以引起呼吸道感染、心肺病、癌癥等健康危害。而呼吸系統(tǒng)疾病已經(jīng)成為我國農(nóng)村居民疾病死亡的主因，致死人數(shù)占2005年全國農(nóng)村主要疾病致死人數(shù)的首位，疾病 死亡率,繼腦血管、惡性腫瘤、心臟病之后,居第4位。伴隨著我們的又是能源供應(yīng)不足的矛盾日趨突出，我國原油依賴進口問題嚴重。因此，充分立足本國資源開發(fā)可替代能源和廢舊物資的循環(huán)利用尤為重要，特別是有機廢棄物能源和廢氣物資的資源化利用，以減少對石油的依賴，對于保證國家能源安全，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。有機廢棄物能源和廢棄有機物裂解再生作為唯一可以轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生能源。廢氣有機物快速熱裂解是有機物能源應(yīng)用的重要方面，它能夠?qū)U氣有機物原料，如廢舊橡膠、塑料、皮革、衣物、糞便、秸桿、木屑、農(nóng)產(chǎn)品加工廢料等，轉(zhuǎn)化為高品位的液態(tài)油，該技術(shù)對原料的要求低，基本可以滿足人們生活中產(chǎn)生的垃圾都能進行減量化、資源化處理。有機物的快速熱裂解產(chǎn)生的燃料油成分復(fù)雜，包含酸類、醛類、酮類、呋喃類等上百種化合物，如果能在經(jīng)過精細化加工，經(jīng)濟效益和社會效益非?？捎^。所以，城市生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的有機廢棄物用單純的簡易填埋、焚燒發(fā)電等已不能滿足治理環(huán)境污染的要求，而且極易造成嚴重的二次污染，直接威脅到空氣、土壤、地下水和飲用水的安全。生活垃圾圍城、圍鄉(xiāng)、圍村，侵吞土地資源的問題，已日益成為城市發(fā)展的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種有機廢棄物裂解分餾裝置及方法，使得原料不需要粉碎，無需精細篩選，保證了原料受熱均勻和快速裂解，降低了無效的縮合反應(yīng)，降低了能耗，簡化了粗燃料油精制工藝，并且油產(chǎn)品色澤好，附加值高。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是該有機廢棄物裂解分餾裝置包括給料裝置、旋轉(zhuǎn)裂解爐、氣固分離器、精餾塔、內(nèi)置冷凝器、冷凝器、接收罐、可燃氣體液封罐，給料裝置與旋轉(zhuǎn)裂解爐連接，旋轉(zhuǎn)裂解爐與氣固分離器連接，氣固分離器與精餾塔連接，在精餾塔上部連接內(nèi)置冷凝器，內(nèi)置冷凝器上下部分別連接冷凝器，冷凝器與接收罐連接，可燃氣體液封罐分別與接收罐和尾氣燃燒裝置連接，尾氣燃燒裝置與旋轉(zhuǎn)裂解爐連接;進一步，旋轉(zhuǎn)裂解爐為外旋轉(zhuǎn)式；
進一步，旋轉(zhuǎn)裂解爐與氣固分離器之間置有動態(tài)軟連接裝置；進一步，氣固分離器下端為內(nèi)旋式塔類裝置，上端為填料式塔類裝置；進一步，精餾塔的集液盤下端設(shè)燃料油出口，并與冷凝器連接；進一步，給料裝置為螺旋式、提升式或帶式。采用有機廢棄物裂解分餾裝置進行裂解分餾的方法，包括以下步驟
I)通過加料倉把無需粉碎或篩選的有機廢棄物送入旋轉(zhuǎn)裂解爐的步驟；2)在旋轉(zhuǎn)裂解爐內(nèi)對有機廢棄物進行熱裂解，使熱裂解后的氣體進入內(nèi)旋式氣固分離器，并對內(nèi)旋式氣固分離器的殘?zhí)窟M行回收的步驟；3)旋轉(zhuǎn)裂解爐的生物炭等固體物通過卸料倉分離的步驟；4)內(nèi)旋式氣固分離器的氣體不經(jīng)冷凝，直接經(jīng)塔中進入精餾塔的步驟；5)精餾塔底產(chǎn)出重組分，塔頂內(nèi)制式冷凝產(chǎn)生液態(tài)燃料油，冷凝液體除部分回流外經(jīng)集液盤進入接收罐的步驟；6)精餾塔塔頂氣相再次出口進入冷凝系統(tǒng)，冷凝后的液體進入接收罐，不凝氣經(jīng)氣液分離系統(tǒng)后進入燃燒系統(tǒng)的步驟。采用上述技術(shù)方案后能達到如下的技術(shù)效果I)由于本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)裂解爐旋轉(zhuǎn)加熱，保證了原料受熱均勻和快速裂解，原料適應(yīng)性好，可以大塊原料進料，原料無需粉碎或篩選。2)由于裂解爐和精餾塔直接連接，裂解氣體直接分離凈化，由于后期的氣固分離裝置采用了離心式分離功能，極大限度的凈化了可燃液體的純度，使得產(chǎn)品質(zhì)量好，并且縮短了燃料油的冷凝再加工步驟。3)本發(fā)明使用的旋轉(zhuǎn)裂解爐，具有技術(shù)成熟、工業(yè)上易于放大等優(yōu)點。


圖I為本發(fā)明的有機廢棄物裂解分餾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；I -給料裝置、2-旋轉(zhuǎn)裂解爐、3-動態(tài)軟連接裝置、4-氣固分離器、5-精餾塔、6-內(nèi)置冷凝器、7-冷凝器、8-接收罐、9-可燃氣體液封罐、10-尾氣燃燒裝置。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。根據(jù)圖I所示，該有機廢棄物裂解分餾裝置包括給料裝置I、旋轉(zhuǎn)裂解爐2、氣固分離器4、精餾塔5、內(nèi)置冷凝器6、冷凝器7、接收罐8、可燃氣體液封罐9，給料裝置I與旋轉(zhuǎn)裂解爐2連接，旋轉(zhuǎn)裂解爐2與氣固分離器4連接，氣固分離器4與精餾塔5連接，在精餾塔5上部連接內(nèi)置冷凝器6，內(nèi)置冷凝器6上下部分別連接冷凝器7，冷凝器7與接收罐8連接，可燃氣體液封罐9分別與接收罐8和尾氣燃燒裝置10連接，尾氣燃燒裝置10與旋轉(zhuǎn)裂解爐2連接。旋轉(zhuǎn)裂解爐2為外旋轉(zhuǎn)式；旋轉(zhuǎn)裂解爐2與氣固分離器4之間置有動態(tài)軟連接裝置3 ;氣固分離器4下端為內(nèi)旋式塔類裝置，上端為填料式塔類裝置；精餾塔5的集液盤下端設(shè)燃料油出口，并與冷凝器7連接；給料裝置I為螺旋式、提升式或帶式；有機廢棄物裂解分餾裝置的原料為秸桿及其它城市生活有機物垃圾。
采用權(quán)利要求I所述的有機廢棄物裂解分餾裝置進行裂解分餾的方法，包括以下步驟I)通過加料倉 把無需粉碎或篩選的有機廢棄物送入旋轉(zhuǎn)裂解爐2的步驟；2)在旋轉(zhuǎn)裂解爐2內(nèi)對有機廢棄物進行熱裂解，使熱裂解后的氣體進入內(nèi)旋式氣固分離器4，并對內(nèi)旋式氣固分離器4的殘?zhí)窟M行回收的步驟；3)旋轉(zhuǎn)裂解爐2的生物炭等固體物通過卸料倉分離的步驟；4)內(nèi)旋式氣固分離器4的氣體不經(jīng)冷凝，直接經(jīng)塔中進入精餾塔5的步驟；5)精餾塔5底產(chǎn)出重組分，塔頂內(nèi)制式冷凝產(chǎn)生液態(tài)燃料油，冷凝液體除部分回流外經(jīng)集液盤進入接收罐8的步驟；6)精餾塔5塔頂氣相再次出口進入冷凝系統(tǒng)，冷凝后的液體進入接收罐8，不凝氣經(jīng)氣液分離系統(tǒng)后進入燃燒系統(tǒng)的步驟。本發(fā)明的工作過程是將原料儲存在加料倉中，在給料裝置I的作用下，從旋轉(zhuǎn)裂解爐2的的中部進入旋轉(zhuǎn)裂解爐2內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)裂解爐2旋轉(zhuǎn)加熱，原料在爐內(nèi)隨爐體旋轉(zhuǎn)混合，原料快速裂解，裂解氣經(jīng)動態(tài)軟連接裝置3進入氣固分離器4，在旋風(fēng)分離和填料作用下，固體和重油組分沉降到塔底，氣體進入精餾塔5，裂解氣在精餾塔5內(nèi)分為塔底重組分，內(nèi)置冷凝器6冷凝得到的輕組分進入冷凝器7冷凝。生物炭和灰份在旋轉(zhuǎn)裂解爐2停爐后收集，燃料油根據(jù)餾分分別經(jīng)接收罐8接收，冷凝器7不能冷凝的輕組分重新通入爐膛燃燒，作為旋轉(zhuǎn)裂解爐2的燃料。本發(fā)明的原料適應(yīng)性強，能源轉(zhuǎn)換效率高，低成本，性能優(yōu)良，產(chǎn)品裂解后直接分餾精制，簡化了精制步驟，具有廣闊的經(jīng)濟效益和社會效益。本發(fā)明可加工包含秸桿在內(nèi)的城市生活有機物垃圾，尤其是有機廢棄物或廢舊塑料、輪胎，該裝置可以應(yīng)用到燃料油，輪胎油，塑料油的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中。以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非限制本發(fā)明的專利范圍，凡是運用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效變換，直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有機廢棄物裂解分餾裝置，包括給料裝置(I)、旋轉(zhuǎn)裂解爐(2)、氣固分離器(4)、精餾塔(5)、內(nèi)置冷凝器￠)、冷凝器(7)、接收罐(8)、可燃氣體液封罐(9)，其特征在于，給料裝置⑴與旋轉(zhuǎn)裂解爐⑵連接，旋轉(zhuǎn)裂解爐⑵與氣固分離器⑷連接，氣固分離器(4)與精餾塔(5)連接，在精餾塔(5)上部連接內(nèi)置冷凝器￠)，內(nèi)置冷凝器(6)上下部分別連接冷凝器(7)，冷凝器(7)與接收罐(8)連接，可燃氣體液封罐(9)分別與接收罐(8)和尾氣燃燒裝置(10)連接，尾氣燃燒裝置(10)與旋轉(zhuǎn)裂解爐(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機廢棄物裂解分餾裝置，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)裂解爐(2)為外旋轉(zhuǎn)式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的有機廢棄物裂解分餾裝置，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)裂解爐(2)與氣固分離器(4)之間置有動態(tài)軟連接裝置(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的有機廢棄物裂解分餾裝置，其特征在于，所述的氣固分離器(4)下端為內(nèi)旋式塔類裝置，上端為填料式塔類裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的有機廢棄物裂解分餾裝置，其特征在于，所述的精餾塔(5)的集液盤下端設(shè)燃料油出口，并與冷凝器(7)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的有機廢棄物裂解分餾裝置，其特征在于，所述的給料裝置(I)為螺旋式、提升式或帶式。
7.一種采用權(quán)利要求I所述的有機廢棄物裂解分餾裝置進行裂解分餾的方法，包括以下步驟 1)通過加料倉把無需粉碎或篩選的有機廢棄物送入旋轉(zhuǎn)裂解爐(2)的步驟； 2)在旋轉(zhuǎn)裂解爐(2)內(nèi)對有機廢棄物進行熱裂解，使熱裂解后的氣體進入內(nèi)旋式氣固分離器(4)，并對內(nèi)旋式氣固分離器(4)的殘?zhí)窟M行回收的步驟； 3)旋轉(zhuǎn)裂解爐(2)的生物炭等固體物通過卸料倉分離的步驟； 4)內(nèi)旋式氣固分離器(4)的氣體不經(jīng)冷凝，直接經(jīng)塔中進入精餾塔(5)的步驟； 5)精餾塔(5)底產(chǎn)出重組分，塔頂內(nèi)制式冷凝產(chǎn)生液態(tài)燃料油，冷凝液體除部分回流外經(jīng)集液盤進入接收罐(8)的步驟； 6)精餾塔(5)塔頂氣相再次出口進入冷凝系統(tǒng)，冷凝后的液體進入接收罐(8)，不凝氣經(jīng)氣液分離系統(tǒng)后進入燃燒系統(tǒng)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機廢棄物裂解分餾裝置及方法，包括給料裝置(1)、旋轉(zhuǎn)裂解爐(2)、氣固分離器(4)、精餾塔(5)、內(nèi)置冷凝器(6)、冷凝器(7)、接收罐(8)、可燃氣體液封罐(9)；裂解分餾的方法，包括把有機廢棄物送入旋轉(zhuǎn)裂解爐(2)的步驟；把熱裂解后的氣體殘?zhí)窟M行回收的步驟；生物炭等固體物通過卸料倉分離的步驟；氣固分離器(4)的氣體進入精餾塔(5)的步驟；進而進入接收罐(8)的步驟；不凝氣進入燃燒系統(tǒng)的步驟。本發(fā)明的原料不需要粉碎，無需精細篩選，保證了原料受熱均勻和快速裂解，降低了無效的縮合反應(yīng)，降低了能耗，簡化了粗燃料油精制工藝，并且油產(chǎn)品色澤好，附加值高。
文檔編號C10G1/00GK102776016SQ201210294999
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者劉紅軍, 種傳學(xué), 趙書玉 申請人:河南星火生物能源有限公司