[发明专利]一种将垃圾分类的化学分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾这种固体混合物的化学分离技术领域，具体的说是一种将垃圾分类的化学分离方法。

背景技术

垃圾是放错了地方的资源，是地球上唯一一种不断增长、永不枯竭的资源。人类每天都在制造垃圾，据统计，在我国平均每人每天要丢弃440公斤的垃圾。到2015年为止，我国仅生活垃圾的总量已超过86亿吨，况且仍以每年6-7亿吨的生活垃圾量递增。生活垃圾填埋占地面积已接近100万亩，绝大多数的城市都出现垃圾围城现象。一方面，由于塑料、橡胶、树脂等比重轻、体积大的人造有机制品的剧增，造成了垃圾填埋场容量不足的巨大压力；另一方面，我国人口众多、垃圾分类收集难以实现，造成垃圾成分复杂、处理难度大。因此，将垃圾一烧了之的方法就出现了，垃圾焚烧处理就成了垃圾减容、减量的一种无奈之举。垃圾焚烧发电项目也由此而生成为了政府支持，百姓反对的两难发展困境。

中国生活垃圾由于没有进行分类放置，造成了生活垃圾热值极低，含水量很高，直接送入焚烧炉焚烧，不仅耗能巨大、后处理复杂，也浪费了资源，而且还会产生世纪之毒-二噁英。物质是不灭的，垃圾焚烧减量化的结果，就是将固体废弃物变成空气污染物的一种污染物转移过程。尽管垃圾焚烧发电项目对垃圾进行了前处理工序，即通过分选和筛选，将比重大的、无热值的无机物与比重轻、有热值的有机物分离，然后再将有热值的有机物焚烧发电。但是固体物发电的热机效率不高，为了提高火力发电的热机效率，需要选用精煤或者标准煤降低无热值的杂质含量。另一方面将燃煤粉碎成煤粉，扩大空气与燃煤的接触面积，使燃煤能够完全燃烧。但是，生活垃圾来源复杂、形状多变，使垃圾完全燃烧是不可能的。再者，垃圾中的无机物不能燃烧，还必须吸热升温做无用功。第三，垃圾中含有大量的卤代烷烃，是阻燃剂，且在高温下会发生反应，生成二噁英类剧毒产物。第四，尽管有研究报道二噁英类剧毒产物在800℃以上的温度下能够完全分解，但分解反应需要一定时间，工业化大规模处理是无法避免局部达不到800℃。因此，垃圾如果不经过有效分离都不可避免会存在燃烧不完全、热值消耗大、产生二噁英隐患、发电成本高等缺点。

发明内容

任何垃圾都是由无机物和有机物二部分组成，针对上述现有的垃圾焚烧发电存在燃烧不完全、热值消耗大、产生二噁英隐患、发电成本高等问题，本发明提供一种将垃圾分类的化学分离方法，分离出来的有机物再发电，发电量大、燃烧完全、无二噁英产生、清洁环保。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种将垃圾分类的化学分离方法，能够将垃圾中的有机物和无机物有效分离，同时可将有机物分解成气液两态，气态是C1-C4的有机物，液态是C5-C20的有机物，无机物以固态形式从反应炉底部排出，具体包括以下步骤：

步骤一：将通过机械重选出来的垃圾筛上物粉碎，然后通过强制喂料仓送入波裂解反应炉内反应30~50分钟，在裂解炉上端出气口处逸出裂解气体；

步骤二：将步骤一所得的裂解气体经过空气冷却和一级冷却收集沸点在180°C以下的液体和有机气体；

步骤三：将步骤二所得的气体经脱硫、脱氯后，直接送入燃气发电机组发电。

步骤四：将所述步骤二得到的液体经过滤净化除杂，生成燃料油或有机化工原料，也可以直接送入燃油发电机组发电。

步骤五：波裂解炉中反应完全后的裂解产物和无机物从炉底排出，得到无机固体产物。

所述步骤一中的垃圾筛上物的粉碎尺寸最大直径不超过100mm。

所述步骤一中波裂解反应炉所用波源为电磁波或机械波。

所述步骤二中产生的裂解气体是沸点在400℃以下的有机混合蒸汽，经水冷却后一部分以液体状态收集，一部分气体用气柜收集。

所述步骤三、步骤四收集的气体和液体可以通过化工处理进行净化和脱杂质，生成工业可用的天然液化气和燃料油，也可以直接送入燃气或燃油发电机组发电。

所述步骤五所得固体进行热值分析、测试出其热值，若热值较高可作为固体燃料代替燃煤，或分析其元素含量，确定是否能够作为水泥和沥青混合料的骨料。

本发明的有益效果：