[发明专利]一种固体有机废弃物等离子气化处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及固体有机废弃物等离子气化处理系统，主要应用在固体有机废弃物处理中，能够从固体有机废弃物中提取富含热值的合成气，特别适合于生活垃圾、废轮胎、农村生物燃料、劣质煤等固体有机废弃物，属于固废处理技术领域。

背景技术

随着工业化和城镇化的快速发展以及物质消费水平的快速上升，固体有机废弃物的产生量越来越大，由此产生的环境压力以及城市固体有机废弃物本身作为一种资源如何去更好地加以利用这些问题亟待解决。固体有机废弃物已成为城市发展中的棘手问题，固体有机废弃物不仅造成公害，更是资源的巨大浪费，每年年产数亿吨的城市固体有机废弃物中，被丢弃的“可再生资源”价值高达250亿元。因此，实现固体有机废弃物无害化、减量化、资源化利用是处理的最终目标。同时随着人口的自然增长和经济的持续快速发展，常规化石燃料的使用在快速的增长，造成目前能源需求的巨大供应压力。而目前固体有机废弃物本身作为一种能源，由于技术发展的原因却没有得到很好的开发。

气化是介于焚烧和热解之间的热化学法，它是将废物中有机成分在缺氧气氛下与气化剂反应生成燃气的过程，一般是通过部分燃烧反应放热提供其它制气反应的吸热。气化反应的产物为燃气和灰渣，其产物为单一的气态燃气。气化与热解相比，更利于高效的能源利用和严格的污染控制，因为气化产品为单一燃气，后处理系统简单，投资较低，既保证了良好的环保效果，生成的燃气又可用于发电或供暖，实现了资源化利用。

固体有机废弃物其元素组成主要是C、H和O。此外，还包含N、S以及一些其它些微量元素。对于气化反应而言，由于N、S等元素含量很少，从而可以忽略不计。与煤相比，城市固体有机废弃物的含碳量较低，而H/C和O/C比相当高。从而使其具有较高的挥发份含量，但热值比一般煤炭低。此外，由于城市固体有机废弃物中N、S等元素含量较少，这样在热转化过程中由N和S成份所形成的污染排放量相对较低.同时其固定碳的活性比煤高得多。这些特点决定了城市固体有机废弃物更适宜于气化。

目前在气化处理中一般采用固定床气化工艺、流化床气化工艺、气流床气化工艺和沸腾床垃圾气化工艺，由于这些工艺都是从煤气化技术移过来的，但由于固体废弃物与煤在水分、灰份、热值、挥发份和灰熔点不同，而导致在使用过程中出现不同的问题，故其使用受到很大的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供气化效率高、运行稳定、无污染的固体有机废弃物等离子气化处理系统，特别适合应用于处理生活垃圾、废轮胎、农村生物燃料、劣质煤等固体有机废弃物。

本发明的技术方案如下：

一种固体有机废弃物等离子气化处理系统，包括给料部分、干燥装置、气化炉、和合成气净化装置；气化炉包括气化等离子喷枪，合成气净化装置包括二次加热等离子喷枪；固体废弃物由给料装置进入，经过干燥装置后，固体废弃物中的水分得到蒸发，湿蒸汽从干燥装置上部排出；然后经过干燥的固体废弃物进入到气化炉，在气化炉的气化等离子喷枪的作用下，固体废弃物中的有机物质发生气化反应，生成合成气体以及高分子烃类复合物；气化炉生成的合成气体与高分子烃类复合物进入合成气净化装置，在合成气净化装置的二次加热等离子喷枪的作用下，高分子烃类物质发生裂解并生成合成气体，合成气体经过沉降除去合成气体中的飞灰，然后输出净化后的合成气体。

给料部分包括给料装置、给料通道、和第一推板。

干燥装置包括干燥热气管、第二推板、和湿蒸汽出口。

干燥热气管中的热量来自净化后的合成气冷却所释放的热量。

气化炉还包括气氛调节管、气化室、排渣口、未净化合成气出口、和防爆装置。

气氛调节管安装于气化炉的一侧壁上，防爆装置和气化等离子喷枪安装于气化炉的另一侧壁上，防爆装置位于气化等离子喷枪上方；在气化炉的顶部形成未净化合成气出口，在气化炉的靠近底部的侧壁上形成排渣口。

合成气净化装置还包括合成气二次加热区、飞灰沉降区、飞灰沉降池、排灰口、净合成气出口。

在合成气二次加热区的一端安装二次加热等离子喷枪，合成气二次加热区域另一端与飞灰沉降区相连，飞灰沉降区的底部与飞灰沉降池相连，在飞灰沉降池的侧面上形成排灰口；在飞灰沉降区的侧面上形成净合成气出口。

气化等离子喷枪和二次加热等离子喷枪采用直流管弧等离子喷枪。

所述合成气二次加热区域采用渐扩的结构，飞灰沉降区截面积大于合成气二次加热区域截面积。

本发明与现有技术相比有益效果为：