專利名稱：一種無氧狀態(tài)下高溫高壓碳化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城鄉(xiāng)垃圾(含生物質(zhì)垃圾)在隔絕空氣狀況下高溫高壓對(duì)城鄉(xiāng)垃圾迅速碳化的裝置，具體為一種城鄉(xiāng)垃圾(含生物質(zhì)垃圾)在隔絕空氣狀況下，將城鄉(xiāng)垃圾迅速加熱到900°c高溫、加壓到mcg/cm2高壓進(jìn)行焚燒、分解、分裂、阻止二噁英的合成、滅殺菌，最終成炭的裝置。以下簡(jiǎn)稱垃圾碳化裝置。
背景技術(shù)：
散落在城鄉(xiāng)生活垃圾其中含生物質(zhì)廣泛分布于人類生活中，現(xiàn)有的散落在城鄉(xiāng)生活垃圾處理技術(shù)主要有堆肥技術(shù)、焚燒技術(shù)、填埋技術(shù)。采用堆肥技術(shù)處理生物質(zhì)，基本上可以達(dá)到無害化的指標(biāo)，但是，由于對(duì)堆肥的技術(shù)控制上不是很精細(xì)，往往會(huì)造成堆肥質(zhì)量不好，使堆肥技術(shù)難以推廣。焚燒技術(shù)是各國多年一直研究的項(xiàng)目，經(jīng)過多年的研究成果表明，焚燒技術(shù)似乎解決了二噁英的污染問題，但是，由于操作不當(dāng)?shù)鹊脑?，現(xiàn)有的焚燒廠周圍二噁英的積累還是沒有得到完全徹底的解決，近幾年國內(nèi)也出現(xiàn)多次人民群眾反對(duì)建立焚燒廠的呼聲和事件。填埋工藝是多年來為人們所接受且廣泛應(yīng)用的技術(shù)，隨著對(duì)填埋工藝標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高和費(fèi)用的增加，填埋工藝對(duì)環(huán)境的危害已逐漸減少，但是，填埋工藝會(huì)占用大量的土地的弊端難以克服。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種污染少、資源再利用程度高的垃圾碳化裝置。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種垃圾碳化裝置，包括碳化反應(yīng)器、進(jìn)料裝置、加熱裝置、氣體輸出裝置以及出料裝置，進(jìn)料裝置的輸出口與碳化反應(yīng)器的內(nèi)腔連接，出料裝置的輸入口與碳化反應(yīng)器的內(nèi)腔連接，出料裝置的輸出口與一設(shè)置于外部的碳物質(zhì)收集裝置連接，氣體輸出裝置的輸入端與碳化感應(yīng)器的內(nèi)腔相通，氣體輸出裝置的輸出端與一設(shè)置于外部的氣體處理裝置相連。優(yōu)選的是，所述進(jìn)料裝置的前端設(shè)置有阿基米德螺旋線推進(jìn)器，阿基米德螺旋線推進(jìn)器的固態(tài)出口與進(jìn)料裝置的輸入口相連。優(yōu)選的是，出料裝置的輸出口與碳物質(zhì)收集裝置之間設(shè)置有液封。優(yōu)選的是，所述加熱裝置為電加熱棒，電加熱棒設(shè)置于碳化反應(yīng)器內(nèi)腔靠近下部的位置。優(yōu)選的是，所述碳化反應(yīng)器為球體密閉結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，該垃圾碳化裝置設(shè)置有一與碳化反應(yīng)器內(nèi)腔連通的防爆減壓裝置。優(yōu)選的是，所述出料裝置設(shè)置于碳化反應(yīng)器的下部位置，出料裝置內(nèi)部設(shè)置有可拆卸的燃燒室結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，所述氣體處理裝置設(shè)置有一用于向燃燒室結(jié)構(gòu)提供可燃?xì)獾墓饣芈?。?yōu)選的是，所述碳化反應(yīng)器的外側(cè)設(shè)有耐高溫保溫隔層。優(yōu)選的是，所述氣體輸出裝置主動(dòng)抽取碳化反應(yīng)器內(nèi)的氣體。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可以較好的將垃圾轉(zhuǎn)化成可再利用能源和碳等，不會(huì)產(chǎn)生二噁英等污染問題，同時(shí)也解決了散落在城鄉(xiāng)生活垃圾中的垃圾填埋所占大量土地的弊端，能夠有效的解決“碳水化合物”和“碳?xì)湮镔|(zhì)”轉(zhuǎn)化的難題，實(shí)現(xiàn)能源物質(zhì)循環(huán)與再生利用，大大的減輕人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境及大氣的破壞，可有效的改變目前用糧食作物制取能源所造成的全球糧食的短缺現(xiàn)狀；本發(fā)明所采用結(jié)構(gòu)大大提高了碳化的反應(yīng)速度，并能順利產(chǎn)出可燃?xì)?、油和炭，從無害化、資源化、減量化的角度可以廣泛應(yīng)用于生活垃圾(含廚余垃圾)、醫(yī)療垃圾、污泥等的處理。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)行進(jìn)一步的說明圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一種垃圾碳化裝置，包括碳化反應(yīng)器1、進(jìn)料裝置2、加熱裝置 3、氣體輸出裝置15以及出料裝置4，進(jìn)料裝置2的輸出口與碳化反應(yīng)器1的內(nèi)腔連接，出料裝置4的輸入口與碳化反應(yīng)器1的內(nèi)腔連接，出料裝置4的輸出口與一設(shè)置于外部的碳物質(zhì)收集裝置5連接，氣體輸出裝置15的輸入端與碳化感應(yīng)器1的內(nèi)腔相通，氣體輸出裝置15的輸出端與一設(shè)置于外部的氣體處理裝置6相連。加熱裝置3 —般為電加熱棒，電加熱棒設(shè)置于碳化反應(yīng)器1內(nèi)腔靠近下部的位置。為了碳化過程的安全進(jìn)行，該垃圾碳化裝置還優(yōu)選設(shè)置有一與碳化反應(yīng)器1內(nèi)腔連通的防爆減壓裝置9。為了避免熱能的散失，碳化反應(yīng)器1的外側(cè)優(yōu)選設(shè)有耐高溫保溫隔層11。當(dāng)然，除了碳化反應(yīng)器1的外側(cè)外，需要包裹保溫材料的設(shè)備、裝置或者管道上，一般也會(huì)包裹保溫材料。本發(fā)明工作時(shí)，待處理物料通過進(jìn)料裝置2送入到碳化反應(yīng)器1中，進(jìn)料后進(jìn)料裝置2處于關(guān)閉狀態(tài)。碳化反應(yīng)器1對(duì)物料處理后生成碳物質(zhì)，碳物質(zhì)通過出料裝置送到碳物質(zhì)收集裝置5中，氣體則通過氣體輸出裝置15送到氣體處理裝置6進(jìn)行處理。為了保證碳化處理效果，使得碳化過程在密閉無氧的空間內(nèi)進(jìn)行，碳化反應(yīng)器1 一般優(yōu)選為球體等密閉結(jié)構(gòu)，并且氣體輸出裝置15工作時(shí)主動(dòng)抽取碳化反應(yīng)器1內(nèi)的氣體，使得碳化反應(yīng)器 1內(nèi)部處于負(fù)壓無氧狀態(tài)，有效抑制了二噁英的合成。如圖1所示，本發(fā)明所采用的氣體處理裝置可以包括選分除塵器12、除塵生物除臭塔13、貯氣包14等，氣體經(jīng)過上述裝置處理后會(huì)得到純度高的可燃?xì)?，這些可燃?xì)獯鎯?chǔ)于貯氣包14內(nèi)。優(yōu)選的是，進(jìn)料裝置2的前端設(shè)置有阿基米德螺旋線推進(jìn)器7，阿基米德螺旋線推進(jìn)器7的固態(tài)出口與進(jìn)料裝置2的輸入口相連。阿基米德螺旋線推進(jìn)器7的設(shè)置可以使得待處理物料的進(jìn)料過程更加方便。一般地，出料裝置4的輸出口與碳物質(zhì)收集裝置5之間還會(huì)設(shè)置有液封8。在圖1 的實(shí)施例中，碳物質(zhì)收集裝置5為一存儲(chǔ)池，池中充有水體，碳物質(zhì)被排入到存儲(chǔ)池后沉淀到池底位置處。存儲(chǔ)池的池底設(shè)置為傾斜面，這樣可以使得碳物質(zhì)集中到底部一角，當(dāng)碳物質(zhì)達(dá)到一定量時(shí)，可以利用抓斗等設(shè)備將碳物質(zhì)從池中取出。本發(fā)明的出料裝置4 一般設(shè)置于碳化反應(yīng)器1的下部位置，其可以通過手動(dòng)/自動(dòng)化控制的方式進(jìn)行排料過程。出料裝置4內(nèi)部設(shè)置有可拆卸的燃燒室結(jié)構(gòu)10，該燃燒室結(jié)構(gòu)10優(yōu)選為圓筒狀。工作時(shí)燃燒室產(chǎn)生的熱能從垃圾碳化裝置的底部上升，可以使整個(gè)裝置發(fā)熱，達(dá)到垃圾碳化反應(yīng)所需的熱量，燃燒所產(chǎn)生的煙氣排入到設(shè)置于外部的冷凝器中。為了節(jié)約能源，增加能源利用率，氣體處理裝置6優(yōu)選設(shè)置有一用于向燃燒室結(jié)構(gòu)10 提供可燃?xì)獾墓饣芈?。?shí)際應(yīng)用時(shí)，氣體處理裝置6所產(chǎn)生的可燃?xì)獬擞糜诠┙o到上述燃燒室外，其還可以經(jīng)發(fā)電機(jī)組后轉(zhuǎn)化成電能，供給垃圾碳化裝置內(nèi)部的加熱裝置，使其利用電能產(chǎn)生熱能。下面針對(duì)圖1中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的處理過程進(jìn)行描述。本發(fā)明工作時(shí)，城鄉(xiāng)垃圾通過阿基米德螺旋線推進(jìn)器7的入料口，沿推進(jìn)方向從固態(tài)出口處，至進(jìn)料裝置2，進(jìn)入到碳化反應(yīng)器1中，進(jìn)入碳化反應(yīng)器1的垃圾在加熱裝置3 的作用下，轉(zhuǎn)化成可燃?xì)怏w和炭。垃圾轉(zhuǎn)化成的可燃?xì)馔ㄟ^氣體輸出裝置15進(jìn)入到旋風(fēng)除塵器12中，在旋風(fēng)除塵器12中垃圾蒸發(fā)所產(chǎn)生的水氣可以分離出來，經(jīng)過旋風(fēng)除塵器12 出來的氣體再次經(jīng)過除塵生物除臭塔13洗滌除臭，在碳化裝置溫度較低的情況下產(chǎn)生的氣體，此時(shí)在除塵除臭塔13的一端出口進(jìn)入到液封裝置后，氣體直接排出；在碳化裝置反應(yīng)中產(chǎn)生的可燃?xì)庠诮?jīng)過旋風(fēng)除塵器12和除塵生物除臭塔13后，氣體從另一出口排出至貯氣包14中進(jìn)行氣體的收集利用?？扇?xì)饪梢酝ㄟ^發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)化成電能，供給加熱裝置3， 使其利用電能轉(zhuǎn)化成熱能；取出的可燃?xì)庖部赏ㄟ^燃燒室結(jié)構(gòu)10內(nèi)的燃燒，達(dá)到垃圾碳化所需的熱能，燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入冷凝器中。垃圾轉(zhuǎn)化成的炭，通過出料裝置4落入到碳物質(zhì)收集裝置5 (充有水的存儲(chǔ)池)中。當(dāng)炭物質(zhì)的量達(dá)到一定量時(shí)，利用抓斗等設(shè)備將炭物質(zhì)取出。本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，只要其以基本相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果一一城鄉(xiāng)垃圾(含生物質(zhì)垃圾)變成炭，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種垃圾碳化裝置，其特征在于包括碳化反應(yīng)器(1)、進(jìn)料裝置O)、加熱裝置(3)、 氣體輸出裝置(15)以及出料裝置G)，進(jìn)料裝置O)的輸出口與碳化反應(yīng)器(1)的內(nèi)腔連接，出料裝置⑷的輸入口與碳化反應(yīng)器⑴的內(nèi)腔連接，出料裝置⑷的輸出口與一設(shè)置于外部的碳物質(zhì)收集裝置(5)連接，氣體輸出裝置(15)的輸入端與碳化感應(yīng)器⑴的內(nèi)腔相通，氣體輸出裝置(1 的輸出端與一設(shè)置于外部的氣體處理裝置(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾碳化裝置，其特征在于所述進(jìn)料裝置O)的前端設(shè)置有阿基米德螺旋線推進(jìn)器(7)，阿基米德螺旋線推進(jìn)器(7)的固態(tài)出口與進(jìn)料裝置(2)的輸入口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾碳化裝置，其特征在于出料裝置的輸出口與碳物質(zhì)收集裝置( 之間設(shè)置有液封(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾碳化裝置，其特征在于所述加熱裝置C3)為電加熱棒，電加熱棒設(shè)置于碳化反應(yīng)器(1)內(nèi)腔靠近下部的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾碳化裝置，其特征在于所述碳化反應(yīng)器(1)為球體密閉結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾碳化裝置，其特征在于該垃圾碳化裝置設(shè)置有一與碳化反應(yīng)器(1)內(nèi)腔連通的防爆減壓裝置(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾碳化裝置，其特征在于所述出料裝置(4)設(shè)置于碳化反應(yīng)器⑴的下部位置，出料裝置⑷內(nèi)部設(shè)置有可拆卸的燃燒室結(jié)構(gòu)(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種垃圾碳化裝置，其特征在于所述氣體處理裝置(6)設(shè)置有一用于向燃燒室結(jié)構(gòu)提供可燃?xì)獾墓饣芈贰?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾碳化裝置，其特征在于所述碳化反應(yīng)器(1)的外側(cè)設(shè)有耐高溫保溫隔層(11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾碳化裝置，其特征在于所述氣體輸出裝置(15)主動(dòng)抽取碳化反應(yīng)器(1)內(nèi)的氣體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將城鄉(xiāng)垃圾(含生物質(zhì)垃圾，無需分檢)碳化裝置，包括碳化反應(yīng)器、進(jìn)料裝置、加熱裝置、氣體輸出裝置以及出料裝置，進(jìn)料裝置的輸出口與碳化反應(yīng)器的內(nèi)腔連接，出料裝置的輸入口與碳化反應(yīng)器的內(nèi)腔連接，出料裝置的輸出口與一設(shè)置于外部的碳物質(zhì)收集裝置連接，氣體輸出裝置的輸入端與碳化感應(yīng)器的內(nèi)腔相通，氣體輸出裝置的輸出端與一設(shè)置于外部的氣體處理裝置相連。本發(fā)明可以較好的將城鄉(xiāng)垃圾(含生物質(zhì)垃圾)轉(zhuǎn)化成可再利用能源和碳等，實(shí)現(xiàn)能源物質(zhì)循環(huán)與再生利用，本發(fā)明所采用結(jié)構(gòu)大大提高了碳化的反應(yīng)速度，并能順利產(chǎn)出可燃?xì)狻⒂秃吞?，從無害化、資源化、減量化的角度可以廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)垃圾(廚余垃圾)、醫(yī)療垃圾、污泥、農(nóng)村的牲畜排泄物、草、葉、根等的處理。
文檔編號(hào)C10B53/00GK102277183SQ201110199139
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者胡媛, 陳自強(qiáng) 申請(qǐng)人:胡媛, 陳自強(qiáng)