[发明专利]一种利用超声强化有机垃圾热解气化设备

说明书

本发明公开了一种利用超声强化有机垃圾热解气化设备，将有机生活垃圾经粉碎后通过密闭传输系统进入热解气化炉，在炉体侧壁设有超声发生器以强化垃圾在炉内的热解气化过程；炉内由下至上温度在600‑100℃范围内呈阶梯逐步降低，依次分为氧化层、热解气化层、干燥层，属于低温热解气化装置；垃圾颗粒在干燥层脱水干燥，在热解气化层内生成烷类、一氧化碳等可燃气体，在氧化层内，发生氧化还原反应，生成一氧化碳、氢等可燃气的同时，还产生含少量固定碳的无机熔渣；热解气化炉产生的可燃气体经气体净化装置净化后，由气体压缩机送入可燃气体储气罐。该技术可实现有机垃圾资源化过程更加快速有效，提高经济效益。

技术领域

本发明属于有机生活垃圾无害化处理技术领域，特别涉及一种利用超声强化有机垃圾热解气化设备，适用于深度处理生活垃圾并实现资源回收利用。

背景技术

生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废弃物。随着人类生活质量的提高，垃圾的种类与量也在增加，无害化、减量化和资源化是垃圾进行处理的原则。现有生活垃圾处理方法主要为填埋法、焚烧法和堆肥法，其中在垃圾焚烧处理行业中，主要有热解气化炉技术、链排炉技术、流化床技术，从环保角度来讲，热解气化炉技术工艺流程更加环保和经济，是第三代垃圾焚烧技术。热解气化是利用有机物的热不稳定性，在缺氧环境下，利用热能使化合物的化合建断裂和反应，大分子物质变成小分子可燃气体及其他裂解产物的过程，而且热解气化产生的烟气比直接焚烧少，可以避免了二噁英、重金属的污染。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种利用超声强化有机垃圾热解气化设备，该设备节约能耗的同时可以最大程度提高设备处理效能，减少废水、恶臭气体等二次污染，而且系统的操作难度和人工消耗大大降低。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种利用超声强化有机垃圾热解气化设备，包括生活垃圾粉碎装置、热解气化炉、可燃气体储气罐、等离子体高级氧化装置、气体净化装置；生活垃圾粉碎装置上设有废气出口、废液出口，废气出口连接负压风机，负压风机与废液出口均直接接入等离子体高级氧化装置，生活垃圾粉碎装置经密封传输系统与热解气化炉相连，在热解气化炉炉壁设有超声波发生器，炉内设有控温电热装置监控炉体温度，使得炉内由下至上温度在600-100℃范围内呈阶梯逐步降低，热解气化炉中的气体排出后经气体净化装置、气体压缩机接入可燃气体储气罐。

上述技术方案中，优选的，所述的热解气化炉内炉体温度由下至上分为三区：氧化层或燃烧燃尽层350-600℃、热解气化层200-350℃、干燥层100-200℃。

优选的，所述的热解气化炉的炉壁上在氧化层区域开有排灰口，在热解气化层区域开有热解气出口，在干燥层区域开有气体出口，各气体出口均设有阀门控制。

优选的，所述的超声波发生器的超声能量密度为：20-200W/L，超声频率优选20-50kHz。

优选的，所述的密封传输系统与热解气化炉的顶部相连，使粉碎后的生活垃圾由上向下落入热解气化炉。

优选的，所述的生活垃圾粉碎装置破碎垃圾的粒径≤10mm。

首先有机生活垃圾物料倾倒进入垃圾粉碎装置，破碎垃圾的粒径≤10mm；该粉碎装置通过负压风机确保垃圾粉碎过程中的臭味气体不会扩散到环境中；垃圾粉碎过程中产生的废气和废水经过等离子体高级氧化装置处理后排放。

经粉碎后的有机垃圾通过密闭传输系统进入热解气化炉，该炉通过底部的控温电热装置提供热解气化能量；炉体上的超声发生器可以强化垃圾在炉内的热解气化过程，优选的超声能量密度为：20-200W/L，超声频率优选20-50kHz；超声通过不同声阻抗的介质界面，能够增强液态介质质点的运动，加快质量传递，提高化学反应速度，进一步加快热解气化反应的进行，加速垃圾中化学物质热解气化过程。