將來自建筑垃圾的可燃物進(jìn)行氣化的工藝與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將來自建筑垃圾的可燃物、尤其是生物質(zhì)進(jìn)行氣化的工藝與裝置。
技術(shù)背景
[0002]近年來，隨著城市規(guī)模的不斷增加和城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的不斷深入，垃圾產(chǎn)生量的日趨增加，而采用傳統(tǒng)處理方法暴露出來的諸多不能克服的問題，使得垃圾熱解處理技術(shù)越來越受到人們關(guān)注，尤其對(duì)于廚余、塑料、橡膠等含量較高的城市生活垃圾，其熱解氣化過程越能顯現(xiàn)出價(jià)值。由于城市生活垃圾組分繁多，熱解氣化過程相當(dāng)復(fù)雜，在熱解氣化過程中，既有大分子裂解成小分子，又存在小分子聚合成較大分子的可能。
[0003]城市生活垃圾除堆肥、填埋處理外，焚燒技術(shù)因其顯著的減量減容特點(diǎn)及熱能回收利用的優(yōu)勢(shì)，而被廣泛采用.但焚燒過程中產(chǎn)生酸性氣體、重金屬和二問題不容忽視。垃圾氣化處理技術(shù)，由于具有污染物排放低、顯著的減量減容性以及生產(chǎn)可燃?xì)怏w等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為新的研宄熱點(diǎn)。在生活垃圾氣化方面，國內(nèi)外學(xué)者通過沸騰床、流化床、固定床等氣化城市生活垃圾，系統(tǒng)地研宄了。
[0004]熱解氣化法(或簡(jiǎn)稱熱解法或氣化法)具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在如下:(I)燃燒效率高。因垃圾直接燃燒屬于氣、固非均相反應(yīng)，垃圾作為固態(tài)物質(zhì)，擴(kuò)散性、混合性非常差，因而燃燒效率較低，同時(shí)燃燒過程中易產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)；而熱解產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物和焦油，屬均相燃燒，燃燒充分、效率高；(2)燃燒過程容易控制，垃圾組成復(fù)雜，各組分之間理化性能相差很大，若直接燃燒，各組分的著火點(diǎn)、反應(yīng)速度相差懸殊，難以穩(wěn)定控制；而垃圾熱解后的產(chǎn)物燃燒過程均相穩(wěn)定、便于控制；(3)污染低，無需二次處理。垃圾簡(jiǎn)單焚燒若控制不到位，除了極易產(chǎn)生劇毒物“二噁英”外，還會(huì)排出大量含有毒物質(zhì)的飛灰和殘?jiān)?，需二次處理。熱解由于是均相、無氧分解，熱解產(chǎn)物再次燃燒后最終產(chǎn)物主要是COjPH2O，同時(shí)減容量大，殘余炭渣較少，有利于減輕對(duì)大氣環(huán)境的二次污染。
[0005]生物質(zhì)在熱解產(chǎn)氣的同時(shí)，還會(huì)伴生焦油和殘?zhí)康雀碑a(chǎn)品。焦油的存在會(huì)降低產(chǎn)氣率和熱效率，更為嚴(yán)重的是在低溫時(shí)，焦油還會(huì)凝結(jié)為液態(tài)，易于與水和灰塵結(jié)合在一起堵塞和腐蝕設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作，因此要求將焦油的產(chǎn)量降低到最低，以提高熱解氣的品質(zhì)。在各種措施中，焦油的催化裂解被認(rèn)為是最高效的一種工藝過程，該工藝是將焦油轉(zhuǎn)化成小分子的永久性氣體，與可燃?xì)庖黄鸨焕谩?br>[0006]CN101565647A公開了一種生活垃圾作燃料利用的預(yù)處理方法，包括垃圾燃料的分選技術(shù)，其特征是將生活垃圾通過初選、破碎或破袋、篩選、氣流懸浮風(fēng)選和風(fēng)干工序，達(dá)到降低垃圾燃料的水分含量和無機(jī)物含量，提高垃圾燃料的熱值，使生活垃圾能夠作為氣化爐的氣化原料利用，或使生活垃圾不需添加常規(guī)燃料助燃就能實(shí)現(xiàn)在焚燒爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒，其中:成分復(fù)雜的生活垃圾在初選工序中分離為大件垃圾、小件垃圾、大塊建筑垃圾；把大件垃圾通過破碎機(jī)進(jìn)行破碎、分選出廢木碎料作為燃料利用，把小件垃圾通過破袋工序后進(jìn)行篩選，除去泥砂，把篩上的混合垃圾送入氣流懸浮風(fēng)選器進(jìn)行風(fēng)選分離；氣流懸浮風(fēng)選器內(nèi)的工作氣流由下而上運(yùn)動(dòng)，混合垃圾在風(fēng)選功能室內(nèi)懸浮翻滾，達(dá)到松散狀態(tài)，垃圾物料按密度分層，形成輕質(zhì)物料懸浮區(qū)和中重質(zhì)物料懸浮區(qū)，低水分的輕質(zhì)有機(jī)物由輕質(zhì)物料懸浮區(qū)一側(cè)的輕質(zhì)有機(jī)物出口引出，高水分、中重質(zhì)有機(jī)物由中重質(zhì)物料懸浮區(qū)一側(cè)的中重質(zhì)有機(jī)物出口引出，重質(zhì)無機(jī)物從氣流懸浮風(fēng)選器底部的出口排出；從氣流懸浮風(fēng)選器分離出的低水分輕質(zhì)有機(jī)物送入風(fēng)干器進(jìn)行風(fēng)干處理，成為垃圾燃料；從氣流懸浮風(fēng)選器分離出的高水分中重質(zhì)有機(jī)物送入擠壓脫水裝置進(jìn)行脫水處理，脫水后的有機(jī)質(zhì)垃圾物料送入風(fēng)干器進(jìn)一步除去水分，成為垃圾燃料；把經(jīng)過預(yù)處理后的垃圾燃料采用下列方式的其中一種進(jìn)行利用:a.把垃圾燃料送入氣化爐通過氣化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為合成氣；b.把垃圾燃料送入焚燒爐或工業(yè)鍋爐進(jìn)行焚燒處理，轉(zhuǎn)化為熱能；c.把垃圾燃料進(jìn)行粉碎，加入添加劑，用壓縮成型設(shè)備制取高密度的成型燃料。
[0007]CN103727542A公開了一種垃圾熱解爐，其特征是包括壓桿、夾緊裝置、錐形爐蓋、進(jìn)料口、氣液混合物收集通道、管道、壓料板、爐殼、自動(dòng)點(diǎn)火裝置、供氧器、出氣孔、分配器、空氣主管、爐腳、殘?jiān)隹冢F形爐蓋安裝在爐體頂部，錐形爐蓋上設(shè)有進(jìn)料口，夾緊裝置安裝在壓桿上，壓桿穿過錐形爐蓋，壓桿底端與壓料板連接，爐體上部設(shè)有氣液混合物收集通道和管道，爐體下部設(shè)有殘?jiān)隹冢┭跗骱妥詣?dòng)點(diǎn)火裝置均勻分布在爐體底部，供氧器是上端封閉的管道，管道壁上開有均勻向下傾斜的出氣孔。
[0008]CN1554893A公開了一種垃圾熱解氣化爐，主要包括上端開有投料口的爐體，爐體的內(nèi)腔中設(shè)有保溫層，保溫層和爐體的內(nèi)壁之間設(shè)有水冷層；在保溫層的內(nèi)腔中，靠近投料口處設(shè)有布料器，布料器通過傳動(dòng)軸與第一從動(dòng)齒輪、第一電機(jī)相連接；爐體的下端開口處設(shè)有除渣器，除渣器通過第二從動(dòng)齒輪和第二電機(jī)相連接；設(shè)有導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管的一端穿過除渣器和爐體，其管口末端在爐體的底部處形成一傘狀的導(dǎo)氣入口，另一端穿過除灰器止于其底部。
[0009]CN1903457A公開了一種城市垃圾的熱解炭化方法，其特征是垃圾的炭化工藝至少包括以下過程，垃圾的熱解炭化過程，熱解炭化過程中產(chǎn)生的熱解氣的除酸性氣體過程，熱解氣的燃燒過程，熱解氣燃燒后的高溫氣在熱解爐中向垃圾傳遞熱量的過程；且熱解在250°C至650°C之間的任意溫度進(jìn)行。
[0010]CN104006389A公開了一種垃圾熱解氣化焚燒方法，所述垃圾熱解氣化焚燒方法包括以下步驟:(Al)垃圾經(jīng)過預(yù)干燥后進(jìn)入熱解氣化爐內(nèi)；空氣從所述熱解氣化爐的頂部和底部進(jìn)入爐內(nèi)；(A2)垃圾在所述熱解氣化爐內(nèi)下降過程中熱解、氣化，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出；(A3)殘留碳在氣化爐內(nèi)繼續(xù)下移，并和底部進(jìn)入的空氣發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出，產(chǎn)生的爐灰從氣化爐底部的排灰口排出。
[0011]CN103357411A公開了一種進(jìn)行廢棄物和煤，主要包括生活垃圾、農(nóng)林廢棄物、市政污泥、淤泥、廢橡膠、廢塑料、尾煤等物料熱解產(chǎn)氣成分調(diào)控用的鈣基催化劑及其制備方法。使用該催化劑，可以提高物料熱解過程中的可燃?xì)怏w產(chǎn)率，并使部分二氧化碳轉(zhuǎn)換成一氧化碳，從而實(shí)施氣體成分的調(diào)控。該催化劑是以碳酸鹽類礦物(包括尾礦)為原料，通過破碎、篩分、煅燒、加工制成具有不同形狀和粒度大小的催化劑。
[0012]W02011/000513A1公開了一種綜合垃圾處理系統(tǒng)和方法，其包括可燃垃圾源的使用，用于從可回收材料中分離所述的可燃垃圾的分離器，用于將所述的可燃垃圾干燥以產(chǎn)生熱解原料的真空干燥器和用于將所述的熱解原料高溫分解以生成焦炭和熱解氣體的熱解器。用于發(fā)電的系統(tǒng)和方法，包括根據(jù)本發(fā)明的垃圾處理系統(tǒng)或方法，還包括氧化器，用于將從所述的熱解原料產(chǎn)生的合成氣高溫氧化以產(chǎn)生用于發(fā)電的熱量。
[0013]EP1121691A2公開了一個(gè)有機(jī)廢物分解裝置和方法，該裝置包含串聯(lián)的兩個(gè)反應(yīng)器，每一個(gè)反應(yīng)器使用了氧增強(qiáng)的過熱蒸汽來分解各種各樣的有機(jī)化合物以減少質(zhì)量和體積。當(dāng)蒸汽/氧混合物注入陶瓷珠的流化床中時(shí)，迅速發(fā)生分解。流化氣體混合物的速度攪拌著陶瓷珠，幫助固體廢物的碎裂，氧使某些氧化反應(yīng)進(jìn)行以補(bǔ)償干燥、熱解和蒸汽再重整對(duì)熱的需求。大部分熱解發(fā)生在第一級(jí)，設(shè)立第二級(jí)用于使熱解完全，以及通過使用共反應(yīng)劑來改變