含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，包括：預(yù)處理裝置、干燥設(shè)備、蓄熱式旋轉(zhuǎn)床、第一換熱器和第二換熱器，其中，干燥設(shè)備與預(yù)處理裝置相連；蓄熱式旋轉(zhuǎn)床具有進料口、氣液混合物出口、熱解炭出口、蓄熱式輻射管預(yù)熱空氣入口、蓄熱式輻射管燃料氣入口和蓄熱式輻射管煙氣出口；第一換熱器具有熱解炭入口、殘?zhí)砍隹?、循環(huán)氮氣入口、熱氮氣出口，熱解炭入口與熱解炭出口相連，熱氮氣出口與干燥設(shè)備相連；以及第二換熱器具有冷氮氣入口、水蒸氣入口、冷卻水出口、循環(huán)氮氣出口，冷氮氣入口和水蒸氣入口分別與干燥設(shè)備相連。由此該系統(tǒng)采用間接換熱方式對含碳有機物熱解炭的熱量進行余熱利用，系統(tǒng)整體運行成本較低。
【專利說明】
含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于固體廢棄物資源化處理領(lǐng)域，具體設(shè)及一種含碳有機物熱解產(chǎn)物 熱能利用的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國固體廢物的產(chǎn)量與日俱增，尤其是一些大城市，面臨著"垃圾圍城"的危險。而 生活垃圾等含碳有機物產(chǎn)生后，如果不經(jīng)過有效、無害的處理，不僅會污染上壤、水源和大 氣，還會對居民的身體健康造成影響、惡化居住條件。因此，像生活垃圾運樣的含碳有機物 已經(jīng)成為各個城市非常突出的環(huán)境問題。
[0003] 目前，國內(nèi)生活垃圾處理的主要方式有填埋、堆肥、焚燒等。其中填埋技術(shù)應(yīng)用較 早、也最簡單，但是隨著城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，城市用地越來越緊張，運種"非資源化"的處置 方式已逐漸被淘汰。而堆肥的產(chǎn)品質(zhì)量難W保證，處于"有產(chǎn)品，無銷路"的窘境。另外，"十 二五"期間國家鼓勵的垃圾焚燒技術(shù)，也因為二嗯英等問題，難W被廣大民眾接受。
[0004] 含碳有機物熱解是有別于焚燒的另一種熱處理方法，其關(guān)鍵點在于無氧或絕氧的 條件，含碳有機物中的有機物轉(zhuǎn)化為也、CO、C也等可燃性氣體、油水混合液及固體產(chǎn)物，沒有 二嗯英等有毒物質(zhì)的生成，也不像焚燒那樣需要添加輔助燃料，是一種污染小、投資低、回 報好的含碳有機物處理技術(shù)。
[0005] 現(xiàn)有的含碳有機物熱解技術(shù)難點主要是耗能較大、產(chǎn)品較少、操作復(fù)雜、處理量低 等，會導(dǎo)致熱解產(chǎn)品難W銷售、經(jīng)濟性差、不能工業(yè)化應(yīng)用。另外，傳統(tǒng)的含碳有機物熱解技 術(shù)運行費用較高。因此，目前用于含碳有機物的熱解技術(shù)有待進一步改進。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實 用新型的一個目的在于提出一種無害化、減量化、資源化的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用 的系統(tǒng)。
[0007] 根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利 用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:預(yù)處理裝置，所述預(yù)處理裝置具有含碳有機物入口和預(yù)處理含碳有 機物出口；干燥設(shè)備，所述干燥設(shè)備具有預(yù)處理含碳有機物入口和干燥含碳有機物出口，所 述預(yù)處理含碳有機物入口與所述預(yù)處理含碳有機物出口相連;蓄熱式旋轉(zhuǎn)床，所述蓄熱式 旋轉(zhuǎn)床具有進料口、氣液混合物出口、熱解炭出口、蓄熱式福射管預(yù)熱空氣入口、蓄熱式福 射管燃料氣入口和蓄熱式福射管煙氣出口；第一換熱器，所述第一換熱器具有熱解炭入口、 殘?zhí)砍隹凇⒀h(huán)氮氣入口、熱氮氣出口，所述熱解炭入口與所述熱解炭出口相連，所述熱氮 氣出口與所述干燥設(shè)備相連；W及第二換熱器，所述第二換熱器具有冷氮氣入口、水蒸氣入 口、冷卻水出口、循環(huán)氮氣出口，所述冷氮氣入口和所述水蒸氣入口分別與所述干燥設(shè)備相 連。
[000引由此該系統(tǒng)采用間接換熱方式對含碳有機物熱解炭的熱量進行余熱利用，獲得了 高品質(zhì)的熱解油和可燃氣，無二次污染，系統(tǒng)整體運行成本較低，實現(xiàn)了對含碳有機物的 "無害化、減量化、資源化"處理，有利于含碳有機物熱解的工業(yè)化應(yīng)用。
[0009] 另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)還可W 具有如下附加的技術(shù)特征：
[0010] 在本實用新型的一些實施例中，所述的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，其 特征在于，進一步包括：
[0011] 冷凝器，所述冷凝器具有氣液混合物入口、熱解氣出口和熱解油水出口，所述氣液 混合物入口與所述氣液混合物出口相連；
[0012] 油水分離裝置，所述油水分離裝置具有油水混合液入口、熱解水出口和熱解油出 口，所述油水混合液入口與所述冷凝器的熱解油水出口相連。
[0013] 由此利用冷凝器對所述熱解處理產(chǎn)生的氣液混合物進行冷凝處理，W便得到熱解 氣和熱解油水混合液;利用油水分離裝置對所述熱解油水混合液進行油水分離處理，W便 得到熱解水和熱解油。
[0014] 在本實用新型的一些實施例中，所述的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，其 特征在于，進一步包括：
[0015] 第=換熱器，所述第=換熱器具有熱解氣入口、空氣入口、冷熱解氣出口和預(yù)熱空 氣出口，所述熱解氣入口與所述冷凝器相連，所述預(yù)熱空氣出口與所述蓄熱式福射管預(yù)熱 空氣入口相連；
[0016] 凈化裝置，所述凈化裝置具有冷熱解氣入口、可燃氣出口和燃料氣出口，所述冷熱 解氣入口與所述冷熱解氣出口相連，所述燃料氣出口與所述蓄熱式福射管燃料氣入口相 連。
[0017] 由此在第=換熱器內(nèi)，利用熱解氣對空氣進行加熱，W便得到冷熱解氣和預(yù)熱空 氣，并將所述預(yù)熱空氣通入所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)床作為蓄熱式福射管燃燒空氣使用；利用凈化 裝置對所述冷熱解氣進行凈化處理，W便得到可燃氣，并將所述可燃氣的一部分通入所述 蓄熱式旋轉(zhuǎn)床作為蓄熱式福射管燃料氣使用。
[0018] 在本實用新型的一些實施例中，所述的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，其 特征在于，所述預(yù)處理裝置包括相連的分選裝置和破碎設(shè)備。由此所述預(yù)處理裝置包括相 連的分選裝置和破碎設(shè)備有利于去除其中的金屬、玻璃等無機物，并將含碳有機物破碎。
[0019] 在本實用新型的一些實施例中，所述的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，其 特征在于，所述第二換熱器的冷卻水出口與所述冷凝器相連。由此有利于將所述第二換熱 器內(nèi)產(chǎn)生的冷卻水通入所述冷凝器內(nèi)對所述熱解處理產(chǎn)生的氣液混合物進行冷凝處理。
【附圖說明】
[0020] 圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0021] 圖2是利用本實用新型一個實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)對含碳 有機物熱解產(chǎn)物熱能進行利用的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型 的限制。
[0023] 根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利 用的系統(tǒng)。下面參考圖1詳細描述本實用新型的具體實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利 用的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型具體實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)包括:預(yù)處 理裝置10、干燥設(shè)備20、蓄熱式旋轉(zhuǎn)床30、第一換熱器40和第二換熱器50，
[0024] 其中，預(yù)處理裝置10具有含碳有機物入口 11和預(yù)處理含碳有機物出口 12;干燥設(shè) 備20具有預(yù)處理含碳有機物入口 21和干燥含碳有機物出口 22，預(yù)處理含碳有機物入口 21與 預(yù)處理含碳有機物出口 12相連;蓄熱式旋轉(zhuǎn)床30具有進料口 31、氣液混合物出口 32、熱解炭 出口 33、蓄熱式福射管預(yù)熱空氣入口 34、蓄熱式福射管燃料氣入口 35和蓄熱式福射管煙氣 出口 36;第一換熱器40具有熱解炭入口 41、殘?zhí)砍隹?42、循環(huán)氮氣入口 43、熱氮氣出口 44，熱 解炭入口 41與熱解炭出口 33相連，熱氮氣出口 44與干燥設(shè)備20相連；W及第二換熱器50具 有冷氮氣入口 51、水蒸氣入口 52、冷卻水出口 53、循環(huán)氮氣出口 54,冷氮氣入口 51和水蒸氣 入口 52分別與干燥設(shè)備20相連。
[0025] 為了方便理解本申請上述實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，下面對 上述實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)的具體實施例方法進行描述。
[00%]具體地，上述系統(tǒng)的實施方法包括：
[0027] 利用預(yù)處理裝置10對含碳有機物進行預(yù)處理，W便得到預(yù)處理含碳有機物；
[0028] 利用干燥設(shè)備20對預(yù)處理含碳有機物進行烘干處理，W便得到干燥含碳有機物；
[0029] 利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)床30對干燥含碳有機物進行熱解處理，W便得到氣液混合物和熱 解炭；
[0030] 在第一換熱器40內(nèi)，利用循環(huán)氮氣對熱解炭的余熱進行回收，W便得到殘?zhí)亢蜔?氮氣，并將熱氮氣通入干燥設(shè)備內(nèi)對預(yù)處理含碳有機物進行烘干處理，W便得到冷氮氣；W 及
[0031] 在第二換熱器50內(nèi)，利用冷氮氣對干燥設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣進行冷卻，W便得到 冷卻水。
[0032] 由此，通過采用本實用新型上述實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)， 通過利用氮氣將熱解炭的熱能回收用于含碳有機物的干燥，由此采用氮氣間接實現(xiàn)了固態(tài) 熱解炭與固態(tài)含碳有機物之間的熱量轉(zhuǎn)換，進而實現(xiàn)了對熱解炭熱能的回收利用，降低了 干燥能耗。根據(jù)本實用新型的具體實施例，通過利用熱解炭的熱量對含碳有機物熱進行干 燥，可W使進入蓄熱式旋轉(zhuǎn)床時的含碳有機物含水率降低30% W上，使熱解能耗大大降低； 另一方面回收了熱解炭80% W上的顯熱，使整個熱解工藝的熱效率大大增加。
[0033] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，含碳有機物熱解后，熱解產(chǎn)物溫度較高，如熱解 炭、熱解氣等，如果直接進行填埋、再生利用等，會損失運部分熱量。本實用新型上述實施例 的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，有效地將熱解炭的熱量進行了回收并用于含碳有 機物的干燥，進而有效避免了能源浪費。
[0034] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥設(shè)備為間接干燥，進而蒸出的水分雜質(zhì)較少， 不會腐蝕設(shè)備，用于冷卻熱解油氣混合物，減少了場內(nèi)10% W上的用水量，降低了運行成 本。
[0035] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，含碳有機物干燥蒸出的水分含有一定熱量，如果 直接外排，會浪費運部分熱量，并且未能有效利用蒸出的水分。由此，根據(jù)本實用新型的具 體實施例，通過干燥設(shè)備的氮氣溫度降低，進一步地在第二換熱器內(nèi)，再與蒸出的水蒸氣進 行換熱，使氮氣溫度升高。并且，進一步地，將循環(huán)氮氣出口 54可W與循環(huán)氮氣入口 43相連， 進而將第二換熱器內(nèi)被水蒸氣加熱后的循環(huán)氮氣繼續(xù)與熱解炭進行換熱。由此可提高熱氮 氣的溫度，使含碳有機物干燥的溫度更高，效果更好。
[0036] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，預(yù)處理裝置包括相連的分選裝置和破碎設(shè)備。由 此利用分選裝置對所述含碳有機物進行分選處理;利用破碎設(shè)備對所述分選后的含碳有機 物進行破碎處理。根據(jù)本實用新型的具體實施例，可W將一定含水率的含碳有機物經(jīng)過預(yù) 處理裝置和破碎設(shè)備有利于進行分選去除其中的金屬、玻璃和磚塊等無機物，并進行破碎 處理。
[0037] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)進一步包 括:冷凝器60和油水分離裝置70，冷凝器60具有氣液混合物入口 61、熱解氣出口 62和熱解油 水出口 63，氣液混合物入口 61與氣液混合物出口 32相連；油水分離裝置70具有油水混合液 入口 71、熱解水出口 72和熱解油出口 73,油水混合液入口 71與冷凝器60的熱解油水出口63 相連。
[0038] 由此，利用冷凝器對所述熱解處理產(chǎn)生的氣液混合物進行冷凝處理，W便得到熱 解氣和油水混合液;利用油水分離裝置對所述油水混合液進行油水分離處理，W便得到熱 解水和熱解油。其中熱解油可作為化工原料，熱解水進污水處理廠進行處理。
[0039] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，上述實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系 統(tǒng)進一步包括:第=換熱器80和凈化裝置90，第=換熱器具有熱解氣入口 81、空氣入口 82、 冷熱解氣出口 83和預(yù)熱空氣出口 84,熱解氣入口 81與熱解氣出口 62相連，預(yù)熱空氣出口 84 與蓄熱式福射管預(yù)熱空氣入口 34相連;凈化裝置具有冷熱解氣入口91、可燃氣出口92和燃 料氣出口 93，冷熱解氣入口 91與冷熱解氣出口 83相連，燃料氣出口 93與蓄熱式福射管燃料 氣入口 35相連。
[0040] 由此，在第=換熱器內(nèi)，利用熱解氣對空氣進行加熱，W便得到冷熱解氣和預(yù)熱空 氣，并將所述預(yù)熱空氣通入所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)床作為蓄熱式福射管燃燒空氣使用；利用凈化 裝置對所述冷熱解氣進行凈化處理，W便得到可燃氣，并將所述可燃氣的一部分通入所述 蓄熱式旋轉(zhuǎn)床作為蓄熱式福射管燃料氣使用。
[0041] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，由于熱解油氣混合物經(jīng)過間接冷凝器后，獲得的 熱解氣仍有較高溫度，進而為蓄熱式福射管的燃燒空氣進行預(yù)熱，溫度降至100~150°C的 熱解氣進入后續(xù)凈化裝置獲得氣體燃料，一部分氣體燃料可作為蓄熱式福射管的燃料氣使 用，富裕的氣體燃料作為可燃氣出售。
[0042] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，第二換熱器50的冷卻水出口 53與冷凝器60相連。 由此將第二換熱器50內(nèi)產(chǎn)生的冷卻水通入冷凝器60內(nèi)對熱解處理產(chǎn)生的氣液混合物進行 冷凝處理。由此可W進一步提高該系統(tǒng)的能量利用率。
[0043] 本實用新型采用間接換熱方式對含碳有機物熱解炭、熱解氣的熱量進行余熱利 用，并獲得了高品質(zhì)的熱解油和可燃氣，沒有二次污染，整體運行成本較低，實現(xiàn)了含碳有 機物的"無害化、減量化、資源化"處理，利于含碳有機物熱解的工業(yè)化應(yīng)用。
[0044] 為了方便理解本實用新型具體實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，下 面對含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)的實施方法進行描述。該方法包括：
[0045] 利用預(yù)處理裝置對所述含碳有機物進行預(yù)處理，W便得到預(yù)處理含碳有機物；
[0046] 利用干燥設(shè)備對所述預(yù)處理含碳有機物進行烘干處理，W便得到干燥含碳有機 物；
[0047] 利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)床對所述干燥含碳有機物進行熱解處理，W便得到氣液混合物和 熱解炭；
[0048] 在第一換熱器內(nèi)，利用循環(huán)氮氣對所述熱解碳的余熱進行回收，W便得到殘?zhí)亢?熱氮氣，并將所述熱氮氣通入所述干燥設(shè)備內(nèi)對所述預(yù)處理含碳有機物進行烘干處理，W 便得到冷氮氣；W及
[0049] 在第二換熱器內(nèi)，利用所述冷氮氣對所述干燥設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣進行冷卻，W 便得到冷卻水。
[0050] 由此，通過采用本實用新型上述實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的方法， 通過利用氮氣將熱解炭的熱能回收用于含碳有機物的干燥，由此采用氮氣間接實現(xiàn)了固態(tài) 熱解炭與固態(tài)含碳有機物之間的熱量轉(zhuǎn)換，進而實現(xiàn)了對熱解炭熱能的回收利用，降低了 干燥能耗。根據(jù)本實用新型的具體實施例，通過利用熱解炭的熱量對含碳有機物熱進行干 燥，可W使進入蓄熱式旋轉(zhuǎn)床時的含碳有機物含水率降低30% W上，使熱解能耗大大降低； 另一方面回收了熱解炭80% W上的顯熱，使整個熱解工藝的熱效率大大增加。
[0051] 下面詳細描述本實用新型具體實施例的蓄熱式旋轉(zhuǎn)床含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能 利用的方法，該方法具體包括：
[0052] (1)含碳有機物的預(yù)處理:利用預(yù)處理裝置對含碳有機物進行預(yù)處理，W便得到預(yù) 處理含碳有機物;利用干燥設(shè)備對所述預(yù)處理含碳有機物進行烘干處理，W便得到干燥含 碳有機物。根據(jù)本實用新型的具體實施例，預(yù)處理包括:利用分選裝置對含碳有機物進行分 選處理;利用破碎設(shè)備對分選后的含碳有機物進行破碎處理。
[0053] 具體地，將含水率較高(50%左右)的含碳有機物送入分選裝置，去除其中的金屬、 玻璃、磚塊等無機物，然后進入破碎設(shè)備，將大塊含碳有機物進行初步破碎。隨后進入干燥 設(shè)備，由于蒸出的水分雜質(zhì)較少，經(jīng)過第二換熱器作為后續(xù)間接冷凝器的間接冷卻水使用。 由于前端設(shè)置有干燥設(shè)備，使得后續(xù)無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的處理量提高了20% W上，從 而大大提高了熱解氣、熱解油的產(chǎn)率和熱值。
[0054] (2)含碳有機物的熱解:利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)床對干燥含碳有機物進行熱解處理，W便 得到氣液混合物和熱解炭。具體地，干燥至5~20 %的含碳有機物和通過布料裝置均勻布入 無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床進行高溫?zé)峤?，蓄熱式旋轉(zhuǎn)床具有進料口、氣液混合物出口、熱解炭 出口、蓄熱式福射管預(yù)熱空氣入口、蓄熱式福射管燃料氣入口和蓄熱式福射管煙氣出口。其 爐底為可轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底，位于上下蓄熱式燃氣福射管中間，蓄熱式燃氣福射管燃燒器布 置于環(huán)形爐壁，通過燃燒，并經(jīng)過第=換熱器和凈化裝置制得的燃料氣，W熱福射的方式提 供含碳有機物高溫?zé)峤馑璧臒崃?。福射管?nèi)的煙氣與旋轉(zhuǎn)床內(nèi)的氣氛隔絕，旋轉(zhuǎn)床處于 無氧狀態(tài)。在熱解區(qū)末端爐體上端設(shè)置熱解氣液混合物出口；末端爐體底部設(shè)置熱解炭出 口。蓄熱式旋轉(zhuǎn)床內(nèi)上下福射管的溫度設(shè)定為600~950°C，爐膛壓力為1500~3000化。
[0055] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥含碳有機物在上述蓄熱式旋轉(zhuǎn)床內(nèi)進行熱解 處理后，得到熱量較高氣液混合物和熱解炭。
[0056] (3)熱解氣液及油水分離:利用冷凝器對熱解處理產(chǎn)生的氣液混合物進行冷凝處 理，W便得到熱解氣和油水混合液;利用油水分離裝置對油水混合液進行油水分離處理，W 便得到熱解水和熱解油。
[0057] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，將第二換熱器內(nèi)產(chǎn)生的冷卻水通入冷凝器內(nèi)對熱 解處理產(chǎn)生的氣液混合物進行冷凝處理。由此，將干燥設(shè)備蒸出的水分作為冷凝器的間接 冷卻水，對含碳有機物熱解產(chǎn)生的氣液混合物進行間接換熱，熱解氣進入后續(xù)處理裝置，液 體被冷凝下來。冷凝下的液體進入油水分離裝置，將液體上層的熱解油可作為化工原料出 售，液體下層的熱解水直接進行污水處理。
[005引（4)熱解炭的熱能利用：熱解炭(500~600°C)通過蓄熱式旋轉(zhuǎn)床熱解炭出口進入 第一換熱器，循環(huán)氮氣通過第一換熱器后獲得300~500°C的熱氮氣。將熱氮氣通入干燥設(shè) 備中，通過間接換熱的方式對含碳有機物進行干燥，換熱后的冷氮氣(80~IO(TC)在第二換 熱器內(nèi)與干燥設(shè)備內(nèi)蒸出的水蒸氣（200~250°C)進行換熱，最后的循環(huán)氮氣溫度達到130 ~150°C，返回第一換熱器內(nèi)再次與熱解炭換熱，重新獲得300~500°C的熱氮氣，進而完成 循環(huán)換熱。
[0059] (5)熱解氣的熱能利用:在第S換熱器內(nèi)，利用熱解氣對空氣進行加熱，W便得到 冷熱解氣和預(yù)熱空氣，并將預(yù)熱空氣通入蓄熱式旋轉(zhuǎn)床作為蓄熱式福射管燃燒空氣使用； 利用凈化裝置對冷熱解氣進行凈化處理，W便得到可燃氣，并將可燃氣的一部分通入蓄熱 式旋轉(zhuǎn)床作為蓄熱式福射管燃料氣使用。
[0060] 具體地，蓄熱式旋轉(zhuǎn)床產(chǎn)生的熱解氣液混合物經(jīng)過冷凝器后，熱解氣的溫度降至 100~20(TC，再通過第S換熱器，與空氣進行間接換熱。換熱后的空氣作為蓄熱式福射管的 燃燒空氣使用，可W大大提高燃料氣的燃燒效果，減少能耗。然后溫度降至80°C左右的熱解 氣經(jīng)過氣體凈化裝置，一部分作為蓄熱式福射管的燃料氣使用，另一部分作為可燃氣出售， 不僅能夠獲得較好的經(jīng)濟效益，還實現(xiàn)了熱解產(chǎn)物熱能的綜合利用。
[0061] 根據(jù)本實用新型的具體實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的方法包括:將含 水率較高(50%左右)的含碳有機物送入預(yù)處理裝置，去除其中的金屬、玻璃等無機物，并進 行初步破碎，然后進入干燥設(shè)備，蒸出含碳有機物中的大部分水分，由于水分雜質(zhì)較少可通 過循環(huán)氮氣的換熱作用，為廠內(nèi)供熱使用。干燥后的含碳有機物進入無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn) 床，通過物料傳送帶的上下兩側(cè)均布置的蓄熱式福射管進行加熱。熱解得到的熱解炭產(chǎn)量 很低、熱量較高，通過循環(huán)氮氣的換熱作用，可獲得300~500°C的熱氮氣，熱氮氣作為干燥 設(shè)備的熱源使用。熱解油氣混合物經(jīng)過間接冷凝器后，獲得的熱解氣仍有較高溫度，可為蓄 熱式福射管的燃燒空氣預(yù)熱，溫度降至100~15(TC的熱解氣進入后續(xù)凈化裝置獲得氣體燃 料，一部分氣體燃料作為蓄熱式福射管的燃料氣使用，富裕的氣體燃料作為可燃氣出售。冷 凝后的熱解液通過油水分離裝置，可獲得熱解水和熱解油，其中熱解油可作為化工原料，熱 解水進污水處理廠進行處理。本實用新型采用間接換熱方式對含碳有機物熱解炭、熱解氣 的熱量進行余熱利用，并獲得了高品質(zhì)的熱解油，沒有二次污染，整體運行成本較低，實現(xiàn) 了含碳有機物的"無害化、減量化、資源化"處理，利于含碳有機物熱解的工業(yè)化應(yīng)用。
[0062] 根據(jù)本實用新型具體實施例的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)至少具有下 列優(yōu)點之一：
[0063] (1)含碳有機物干燥的熱源來自熱解炭的熱能利用，一方面使進入無熱載體蓄熱 式旋轉(zhuǎn)床時的含碳有機物含水率降低了30% W上，使熱解能耗大大降低；另一方面回收了 熱解炭80% W上的顯熱，使整個熱解工藝的熱效率大大增加。
[0064] (2)干燥設(shè)備為間接干燥，蒸出的水分雜質(zhì)較少，不會腐蝕設(shè)備，用于冷卻熱解油 氣混合物，減少了廠內(nèi)10% W上的用水量，降低了運行成本。
[0065] (3)通過干燥設(shè)備的氮氣溫度降低，可再與蒸出的水蒸氣進行換熱，使氮氣溫度升 高，再與熱解炭進行換熱，可提高熱氮氣的溫度，使含碳有機物干燥的溫度更高，效果更好。
[0066] (4)經(jīng)過冷凝器的熱解氣由于還具有一定熱能，通過第=換熱器的換熱作用，可W 將空氣進行預(yù)熱，使進入蓄熱式福射管的燃燒空氣溫度比無換熱時提高了 15(TC W上，提高 了燃料氣的燃燒效果。
[0067] (5)經(jīng)過換熱后的熱解氣，其熱值大于4800kcal/Nm3, 一部分用于無熱載體蓄熱式 旋轉(zhuǎn)床加熱使用，另一部分用作可燃氣出售，不僅降低了運行成本，還產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效 益。
[006引實施例1
[0069] 采用某市城市生活垃圾為原料，垃圾含水率為38%，其各組分百分含量如下表：
[0070] 表1垃圾各組分百分含量(濕基）
[0071]
[0072] 將含水率38%的垃圾送入預(yù)處理裝置，去除其中的金屬、玻璃等無機物，并進行初 步破碎，然后進入垃圾干燥設(shè)備，蒸出垃圾中的大部分水分，水蒸氣與循環(huán)氮氣進行換熱， 為廠內(nèi)供熱使用。干燥后的垃圾進入無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床，通過物料傳送帶的上下兩側(cè) 均布置的蓄熱式福射管進行加熱，福射管溫度均為750°C，爐膛壓力1200化。熱解得到的熱 解炭與循環(huán)氮氣的換熱作用，獲得44(TC的熱氮氣，熱氮氣作為垃圾干燥設(shè)備的熱源使用。 熱解油氣混合物經(jīng)過間接冷凝器后，獲得的熱解氣溫度達到180°C，可為蓄熱式福射管的燃 燒空氣預(yù)熱，溫度降至ll〇°C的熱解氣進入后續(xù)凈化裝置獲得氣體燃料，其中40%的氣體燃 料作為蓄熱式福射管的燃料氣使用，其余60%的氣體燃料作為可燃氣出售。冷凝后的熱解 液通過油水分離裝置，獲得43.6%的熱解水和熱解油，其中熱解油可作為化工原料，熱解水 進污水處理廠進行處理。本實用新型采用間接換熱方式對垃圾熱解炭、熱解氣的熱量進行 余熱利用，并獲得了高品質(zhì)的熱解油，沒有二次污染，整體運行成本較低。
[0073] S相產(chǎn)物的產(chǎn)率如下表：
[0074] 表2垃圾熱解產(chǎn)物產(chǎn)率
[0075]
[0076] 實施例2
[0077] 采用某垃圾轉(zhuǎn)運站的垃圾，含水率為30%，其各組分百分含量如下表：
[0078] 表3垃圾各組分百分含量(濕基）
[0079]
[0080] 將含水率為30 %的垃圾送入預(yù)處理裝置，去除其中的金屬、玻璃等無機物，并進行 初步破碎，粒徑小于50mm，然后進入垃圾干燥設(shè)備，蒸出垃圾中的大部分水分，由于水分雜 質(zhì)較少可通過循環(huán)氮氣的換熱作用，為廠內(nèi)供熱使用。干燥后的垃圾進入無熱載體蓄熱式 旋轉(zhuǎn)床，通過物料傳送帶的上下兩側(cè)均布置的蓄熱式福射管進行加熱，其中福射管的溫度 均為850°C，爐膛壓力1000化，料層厚度170mm。熱解得到的熱解炭產(chǎn)量很低，通過循環(huán)氮氣 的換熱作用，可獲得48(TC的熱氮氣，熱氮氣作為垃圾干燥設(shè)備的熱源使用。熱解油氣混合 物經(jīng)過間接冷凝器后，獲得的熱解氣仍有較高溫度，可為蓄熱式福射管的燃燒空氣預(yù)熱，溫 度降至13(TC的熱解氣進入后續(xù)凈化裝置獲得氣體燃料，其中35%氣體燃料作為蓄熱式福 射管的燃料氣使用，其余65%的氣體燃料作為可燃氣出售。冷凝后的熱解液通過油水分離 裝置，可獲得40.4%的熱解水和熱解油，其中熱解油可作為化工原料，熱解水進污水處理廠 進行處理。本實用新型實現(xiàn)了垃圾的"無害化、減量化、資源化"處理，利于垃圾熱解的工業(yè) 化應(yīng)用。
[0081] S相產(chǎn)物的產(chǎn)率如下表：
[0082] 親4巧巧熱解產(chǎn)物產(chǎn)率
[0083]
[0084] 在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中也'、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬 度V'厚度'、"上"、"TV'前"、"后V'左'、"右V'豎曹V冰甲V'頂V'底內(nèi)"、"外"、"順 時針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位 或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或 元件必須具有特定的方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限 制。
[0085] 此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或者 隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，"多個"的含義是兩個或兩個 W上，除非另有明確具體的限定。
[0086] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或成一體;可W是 機械連接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相連，可W是兩個 元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W根據(jù) 具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0087] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下" 可W是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特 征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅 表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可W 是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0088] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表 述不必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可W在 任一個或多個實施例或示例中W合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可W將本說明書中描述的不同實施例或示例W及不同實施例或示例的特征進行 結(jié)合和組合。
[0089] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可W理解的是，上述實施例是 示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍 內(nèi)可W對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1. 一種含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 預(yù)處理裝置，所述預(yù)處理裝置具有含碳有機物入口和預(yù)處理含碳有機物出口； 干燥設(shè)備，所述干燥設(shè)備具有預(yù)處理含碳有機物入口和干燥含碳有機物出口，所述預(yù) 處理含碳有機物入口與所述預(yù)處理含碳有機物出口相連； 蓄熱式旋轉(zhuǎn)床，所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)床具有進料口、氣液混合物出口、熱解炭出口、蓄熱式 輻射管預(yù)熱空氣入口、蓄熱式輻射管燃料氣入口和蓄熱式輻射管煙氣出口； 第一換熱器，所述第一換熱器具有熱解炭入口、殘?zhí)砍隹凇⒀h(huán)氮氣入口、熱氮氣出口， 所述熱解炭入口與所述熱解炭出口相連，所述熱氮氣出口與所述干燥設(shè)備相連;以及 第二換熱器，所述第二換熱器具有冷氮氣入口、水蒸氣入口、冷卻水出口、循環(huán)氮氣出 口，所述冷氮氣入口和所述水蒸氣入口分別與所述干燥設(shè)備相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包 括： 冷凝器，所述冷凝器具有氣液混合物入口、熱解氣出口和熱解油水出口，所述氣液混合 物入口與所述氣液混合物出口相連； 油水分離裝置，所述油水分離裝置具有油水混合液入口、熱解水出口和熱解油出口，所 述油水混合液入口與所述冷凝器的熱解油水出口相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包 括： 第三換熱器，所述第三換熱器具有熱解氣入口、空氣入口、冷熱解氣出口和預(yù)熱空氣出 口，所述熱解氣入口與所述冷凝器相連，所述預(yù)熱空氣出口與所述蓄熱式輻射管預(yù)熱空氣 入口相連； 凈化裝置，所述凈化裝置具有冷熱解氣入口、可燃氣出口和燃料氣出口，所述冷熱解氣 入口與所述冷熱解氣出口相連，所述燃料氣出口與所述蓄熱式輻射管燃料氣入口相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處 理裝置包括相連的分選裝置和破碎設(shè)備。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含碳有機物熱解產(chǎn)物熱能利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二 換熱器的冷卻水出口與所述冷凝器相連。
【文檔編號】F23G5/46GK205640922SQ201620280315
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】劉璐, 張安強, 蔡先明, 肖磊, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司