專利名稱：生活垃圾耦合流化床分級熱解氣化工藝的制作方法
技術領域：
本發明提供生活垃圾耦合流化床分級熱解氣化工藝，屬于環境保護領域。
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背景技術：
目前世界各國城市垃圾的處理方式主要有分類回收、填埋、堆肥和焚燒、裂解和氣化。填埋處理需占用大量土地。同時，垃圾中有害成份對大氣、土壤及水源也會造成嚴重污染，不僅破壞生態環境，還嚴重危害人體健康；堆肥處理對垃圾要進行分揀、分類，要求垃圾的有機含量較高。而且堆肥處理不能減量化，仍需占用大量土地。焚燒的實質是將有機垃圾在高溫及供氧充足的條件下氧化成惰性氣態物和無機不可燃物，以形成穩定的固態殘渣。首先將垃圾放在焚燒爐中進行燃燒，釋放出熱能，然后 余熱回收可供熱或發電。煙氣凈化后排出，少量剩余殘渣排出、填埋或作其它用途。其優點是迅速的減容能力和徹底的高溫無害化，占地面積不大，且有熱能回收但由于氧氣的存在，垃圾中含氯有機物不可避免要產生難以分解的劇毒物二噁英，成為制約垃圾焚燒應用的瓶頸。生活垃圾裂解是近年來新開發的技術，對垃圾資源利用率高，無二噁英的生成，但油品成分復雜，利用難度大，且產生難以處理的酚水，另外以固定床技術為主難以實現大規模生產；生活垃圾氣化對垃圾資源利用率高，二噁英生成少，但氣體熱值低，需要除去焦油、利用難度大，目前以固定床技術為主難以實現大規模生產。面對垃圾圍城現象，急需開發能夠消除二噁英、飛灰和異味的二次污染、又能合理利用垃圾資源能量的清潔能源化垃圾處理技術和設備。
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發明內容
本發明的目的就是為了克服現有垃圾處理技術存在的不足而提供一種生活垃圾耦合流化床分級熱解氣化工藝，既解決了流化床氣化的飛灰難題，從源頭上消除了二噁英和異味，又合理利用了熱能，得到高含甲烷的燃氣，同時燃氣中不含焦油、不產生酚水。本發明的技術方案本發明的目的是通過將垃圾先粉碎烘干、含異味的水蒸氣做氣化劑、熱的干垃圾顆粒高溫臨氫熱解、再大中顆粒循環流化床半焦氣化、微小顆粒半焦氣流床氣化的工藝來合理利用熱能、從源頭上消除了二噁英和異味，消除氣化過程的焦油，解決流化床氣化過程的飛灰難題，得到高熱值燃氣。其特征是將生活垃圾先脫鐵粉碎，然后將O 6_的垃圾顆粒通過套管式滾筒烘干機烘干，產生的含有異味的水蒸氣熱作為氣化劑的一部分，熱垃圾顆粒和少量熱載體送入耦合流化床的攜帶床反應器中下部與氣化煤氣和循環灰混合向上提升進行臨氫熱解，經過兩級氣固分離，第一級氣固分離器分離的高溫粗半焦返回耦合流化床底部的湍流流化床，與氧化劑和水蒸氣在800 1100°C下反應，生成氣化氣，與循環灰一起向上流動形成物料循環；第二級氣固分離器分離的高溫細半焦送到與耦合流化床中下部Y型連通的氣流床，在水蒸氣和氧化劑的攜帶下切線進入氣流床在1200 1600°C下反應，生成的高溫氣和液態灰渣同向旋流斜向下流出氣流床，高溫氣向上升進入耦合流化床，為流化床氣化提供熱量；液態灰渣向下流到循環流化床的循環灰料層，換熱凝固為固體灰渣，隨循環流化床的固體物料參與循環或排灰排出；第二級氣固分離器分出的燃氣作為產品氣外供，既解決了流化床氣化的飛灰難題，從源頭上消除了二噁英和異味，又得到高含甲烷的燃氣。本發明將實施例來詳細敘述本發明的特點。
4.
附圖為本發明的工藝示意圖。附圖的圖面說明如下I、耦合流化床2、氣體分布器3、進氣管4、生活垃圾加料口 5、一級氣固分離器
6、返料器7、二級氣固分離器8、氣流床9、燃氣出口、10、脫鐵粉碎機11、套管式滾筒烘干機12、瑞流流化床13、攜帶床反應器下面結合附圖和實施例來詳述本發明的工藝特點。
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具體實施例方式實施例1，將生活垃圾先通過脫鐵粉碎機(10)脫鐵粉碎，然后將O 6_的垃圾顆粒通過套管式滾筒烘干機(11)烘干，產生的含有異味的水蒸氣熱作為氣化劑的一部分，熱垃圾顆粒和少量熱載體送入耦合流化床(I)的攜帶床反應器(13)中下部與氣化煤氣和循環灰混合向上提升進行臨氫熱解，經過兩級氣固分離，第一級氣固分離器(5)分離的高溫粗半焦通過返料器(6)返回耦合流化床(I)底部的湍流流化床(12)，與空氣和水蒸氣在800 1100°C下反應，生成氣化氣，與循環灰一起向上流動形成物料循環；第二級氣固分離器(7 )分離的高溫細半焦通過返料器(6 )送到與耦合流化床(I)中下部Y型連通的氣流床(8)，在水蒸氣和氧化劑的攜帶下切線進入氣流床(8)在1200 1600°C下反應，生成的高溫氣和液態灰渣同向旋流斜向下流出氣流床(12)，高溫氣向上升進入耦合流化床(I)，為流化床氣化提供熱量；液態灰渣向下流到湍流流化床(12)的循環灰料層，換熱凝固為固體灰渣，隨耦合流化床(I)的固體物料參與循環或排灰排出；第二級氣固分離器(7)分出的燃氣作為產品氣外供，既解決了流化床氣化的飛灰難題，從源頭上消除了二噁英和異味，又得到聞含甲燒的燃氣。實施例2，將生活垃圾先通過脫鐵粉碎機(10)脫鐵粉碎，然后將O 6_的垃圾顆粒通過套管式滾筒烘干機(11)烘干，產生的含有異味的水蒸氣熱作為氣化劑的一部分，熱垃圾顆粒和少量熱載體送入耦合流化床(I)的攜帶床反應器(13)中下部與氣化煤氣和循環灰混合向上提升進行臨氫熱解，經過兩級氣固分離，第一級氣固分離器(5)分離的高溫粗半焦通過返料器(6)返回耦合流化床(I)底部的湍流流化床(12)，與氧氣和水蒸氣在800 1100°C下反應，生成氣化氣，與循環灰一起向上流動形成物料循環；第二級氣固分離器(7 )分離的高溫細半焦通過返料器(6 )送到與耦合流化床(I)中下部Y型連通的氣流床
(8)，在水蒸氣和氧化劑的攜帶下切線進入氣流床(8)在1200 1600°C下反應，生成的高溫氣和液態灰渣同向旋流斜向下流出氣流床(12)，高溫氣向上升進入耦合流化床(I)，為流化床氣化提供熱量；液態灰渣向下流到湍流流化床(12)的循環灰料層，換熱凝固為固體灰渣，隨耦合流化床(I)的固體物料參與循環或排灰排出；第二級氣固分離器(7)分出的燃氣作為產品氣外供，既解決了流化床氣化的飛灰難題，從源頭上消除了二噁英和異味，又得到聞含甲燒的燃氣。實施例3，將實施例I中的空氣換為富氧空氣，其他相同。本發明所提供的生活垃圾耦合流化床分級熱解氣化工藝，既合理利用熱能、消除 氣化過程的焦油，解決了流化床氣化的飛灰難題，從源頭上消除了二噁英和異味，得到高含甲烷的燃氣，同時燃氣中不含焦油、不產生酚水；氧耗低、氣化效率高，氣化強度大，設備體積小，鋼材耗量低，固定投資大大降低，排灰過程簡單。
權利要求
1.生活垃圾耦合流化床分級熱解氣化工藝，其技術特征是將生活垃圾先脫鐵粉碎，然后將O 6_的垃圾顆粒通過套管式滾筒烘干機烘干，產生的含有異味的水蒸氣熱作為氣化劑的一部分，熱垃圾顆粒和少量熱載體送入耦合流化床的攜帶床反應器中下部與氣化煤氣和循環灰混合向上提升進行臨氫熱解，經過兩級氣固分離，第一級氣固分離器分離的高溫粗半焦返回耦合流化床底部的湍流流化床，與氧化劑和水蒸氣在800 1100°C下反應，生成氣化氣，與循環灰一起向上流動形成物料循環；第二級氣固分離器分離的高溫細半焦送到與耦合流化床中下部Y型連通的氣流床，在水蒸氣和氧化劑的攜帶下切線進入氣流床在1200 1600°C下反應，生成的高溫氣和液態灰渣同向旋流斜向下流出氣流床，高溫氣向上升進入耦合流化床，為流化床氣化提供熱量；液態灰渣向下流到循環流化床的循環灰料層，換熱凝固為固體灰渣，隨循環流化床的固體物料參與循環或排灰排出；第二級氣固分離器分出的燃氣作為產品氣外供。
2.根據權利要求I所提述的生活垃圾耦合流化床分級熱解氣化工藝，其特征在于氧化劑為氧氣、空氣和富氧空氣。
全文摘要
本發明提供生活垃圾耦合流化床分級熱解氣化工藝，將生活垃圾先脫鐵粉碎，然后將0～6mm的垃圾顆粒通過套管式滾筒烘干機烘干，垃圾顆粒和少量熱載體送入攜帶床反應器中下部與氣化煤氣和循環灰混合向上提升進行臨氫熱解，經過氣固分離，第一級分離的高溫粗半焦返回耦合流化床底部，在800～1100℃下反應，生成氣化氣，與循環灰一起向上流動形成物料循環；第二級分離的高溫細半焦送到氣流床，在1200～1600℃下反應，生成的高溫氣和液態灰渣同向旋流斜向下流出氣流床，高溫氣向上升進入耦合流化床；液態灰渣向下流到循環流化床的循環灰料層，換熱凝固為固體灰渣；第二級分出的燃氣作為產品氣外供。
文檔編號C10J3/84GK102936518SQ201210466539
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者田原宇, 喬英云 申請人:中國石油大學(華東)