[发明专利]一种生活垃圾近零排放的热处理工艺及装置

权利要求书

1.一种生活垃圾近零排放的热处理装置，其特征在于，该装置由垃圾气化器(a)、 置换燃烧器(b)和金属氧化物再生器(c)三个流化床并联组成，其中，垃圾气 化器(a)上部出口连接第一旋风分离器(d)，垃圾气化器(a)的中下部和第二 旋风分离器(e)的回料腿相连通，所述置换燃烧器(b)的上部连接第二旋风分 离器(e)，置换燃烧器(b)的中部两侧分别与第一旋风分离器(d)的回料腿和 第三旋风分离器(f)的回料腿相连通，置换燃烧器(b)的中下部通过溢流管(16) 与金属氧化物再生器(c)相连通，所述金属氧化物再生器(c)上部出口连接第 三旋风分离器(f)，气体分离器(h)通过第四连接管道(5)和物流管道(17) 分别连接第一旋风分离器(d)和置换燃烧器(b)；第二旋风分离器(e)的气侧 出口同冷凝器(g)连通，第三旋风分离器(f)的气侧出口连接余热利用装置或 排空装置。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾近零排放的热处理装置，其特征在于， 所述三个流化床还包括位于流化床下部的布风板，即垃圾气化器(a)还包括第 一布风板(19)、置换燃烧器(b)还包括第二布风板(20)、和金属氧化物再生 器(c)还包括第三布风板(21)；

所述第一布风板(19)的侧面还开有垃圾入料口(1)，用于送入生活垃圾；

所述垃圾气化器(a)的底部与第一连接管道(2)相连，通入水蒸气或产品气；

所述置换燃烧器(b)的底部与第五连接管道(6)相连，通入水蒸气或产品气；

所述金属氧化物再生器(c)的底部与第十一连接管道(12)相连，通入空气。

3.一种生活垃圾近零排放的热处理工艺，其特征在于，所述热处理工艺采用并行循 环流化床和置换反应方式，以空气或水蒸气或产品气作为流化介质，生成富氢可 燃气体，提高了系统产物的附加值；同时系统产出浓度大于90％的CO2，从而实 现CO2的单独收集以及可燃气体的直接或后续利用，降低成本，实现了生活垃圾 近零排放的热处理；

具体工艺实现步骤如下：

将收集的生活垃圾由入料口(1)送入垃圾气化器布风板上部，水蒸气或产 品气从第一连接管道(2)通入布风板底部，在500～1000℃的高温下发生气化反 应，得到的气化产物由第二连接管道(3)进入第一旋风分离器(d)进行气固分 离，未燃尽的焦炭和床料通过第三连接管道(4)进入置换燃烧器(b)，与置换 燃烧器(b)内的金属氧化物以及从底部由第五连接管道(6)通入的水蒸气或产 品气发生反应，生成CO2和水，后经第六连接管道(7)进入第二旋风分离器(e)， 从第二旋风分离器(e)进入第八连接管道(9)内为CO2和水蒸气的气体产物通 过冷凝器(g)将CO2分离出来，产出浓度大于90％的高浓度CO2，从第九连接 管道(10)输出，单独回收；通过冷凝器(g)分离出的冷却水进入第十连接管 道(11)内，从第二旋风分离器(e)下部进入第七连接管道(8)内的固体被送 入垃圾气化器(a)，同时将携带的热量提供给气化反应；置换燃烧器(b)中被还 原的金属通过溢流管(16)被溢流至金属氧化物再生器(c)，与从第十一连接管 道(12)的底部通入的空气进行氧化反应，再生的金属氧化物通过第三旋风分离 器(f)被送回置换燃烧器(b)循环利用，从第三旋风分离器(f)进入第十四 连接管道(15)内产物包含氧气和氮气，直接排放至大气或余热利用。

4.根据权利要求3所述生活垃圾近零排放的热处理工艺，其特征在于，所述置 换燃烧器内进行置换燃烧，实现产物气体中的CO2分离，以及金属氧化物的循环 利用。

5.根据权利要求3所述生活垃圾近零排放的热处理工艺，其特征在于，所述垃 圾气化器内的气化工作的工作压力0.01～10MPa，气化介质为水蒸气或产品气， 空塔流速为0.1～10m/s。

6.根据权利要求3所述生活垃圾近零排放的热处理工艺，其特征在于，所述置 换燃烧器内燃烧温度为500～1200℃，工作压力0.01～10MPa，流化介质为水蒸 气或产品气，空塔流速为0.1～10m/s。