[发明专利]固体废物热解气化--等离子体重整的装置与方法

权利要求书

1.一种固体废物热解气化-等离子体重整的装置：包括热解炉和等离子体重整装置；热解炉出气口与等离子体重整装置进气口由导气管连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征是热解炉在炉顶设置有进料口，在炉体侧壁上部设置有出气口；热解炉侧壁由外到内设有热解炉炉壁、热解炉外层耐火材料、热解炉内层耐火材料和物料钢瓶；其中，热解炉内层耐火材料与物料钢瓶之间设有热电偶，热电偶采用三段式或多段式布置方式；在物料钢瓶下方，设有炉栅；炉栅下方设有储灰室；载气管穿过储灰室，与炉栅相接，可将载气导入到物料钢瓶内，即热解炉内物料反应区。

3.如权利要求2所述的装置，其特征是等离子体重整装置，外形为圆柱体或长方体，或其他形状；进气口位于装置一侧壁的中心位置，出气口位于进气口对面的侧壁的中心位置；在除去进气口和出气口所在壁面的其他壁面，选取等离子体炬安装点，布置等离子体炬；数量为1-4个，功率为5-30KW。

4.如权利要求3所述的装置，其特征是布置1个或3个等离子体炬时，在除去进气口和出气口所在壁面的其他壁面分别选取安装点，且所有安装点到进气口所在壁面的距离相等，均为40-50cm，均匀布置等离子体炬，使得相邻的等离子体炬距离相等。

5.如权利要求2所述的装置，其特征是布置2个或4个等离子体炬时，在除去进气口和出气口所在壁面的其他壁面分别选取安装点，且所有安装点到进气口所在壁面的距离相等，均为40-50cm，相邻两个安装点之间等距，使得等离子体炬对称分布。

6.如权利要求2所述的装置，其特征是等离子体炬的喷头端均朝向装置内部，等离子体炬与所在侧壁垂直；等离子体炬的安装点位于炬身的1/2高度处，喷头一侧位于重整装置内部，尾部位于重整装置外；等离子体炬的工作气体选择氮气或氩气，气体供气管道在连接等离子炬软管之前设置过滤器；测温孔和测压孔位于装置进气口所在壁面，采用双铂铑传感器测温；等离子体重整装置的壁面由外到内，依次为等离子体重整装置炉壁和等离子体重整装置保温层；设有等离子体炬工作气供气瓶；气瓶供气的气路中间，设有等离子体炬工作气过滤器，用于净化工作气体；净化后的工作气体，与等离子体炬工作气软管相接；等离子体炬工作气软管，与炬尾相接，通入等离子体炬内；在重整装置内，设有测温孔和测压孔，测温孔和测压孔位于装置进气口所在壁面，紧邻装置进气口；设有水蒸气进气孔，位于装置顶部壁面，该孔距进气口所在壁面10-20cm处；从装置进气口到出气口连线的中点处，到出气口所在壁面，装置内部设有挡板，挡板等距间隔20-30cm，使气体以折流方式通过装置；等离子体重整装置的壁面由外到内，依次为等离子体重整装置炉壁和等离子体重整装置保温层。

7.利用权利要求1的装置进行固体废物热解气化-等离子体重整处理的方法，其特征是步骤如下：

1)固体废物经初步破碎后，通过进料装置，经进料口，进入热解炉；通过热电偶加热，控制炉内温度在200-1000℃，固体废物进行热解反应；热解产生的无机灰渣通过炉栅进入储灰室，被定期清理出炉；热解产生的可燃气，在载气的推动下，经上部出气口，离开热解炉；热解所需的载气选择氮气，由钢瓶供气；

2)热解产生的合成气体经导气管，进入等离子体重整装置；等离子体重整装置的进气口和出气口在水平方向上；气体在载气的推动作用下，以水平推流方式经过重整装置；气体进入重整装置后，在等离子体炬的作用下，气体温度1000-1200℃；设有水蒸气进气孔，向重整装置通入水蒸气，增强重整效果；装置内设有挡板，使气体停留时间为2-5s。

8.如权利要求7所述的方法，其特征是热解炉通过热电偶加热，升温速率控制在10-20℃/min。

9.如权利要求7所述的方法，其特征是等离子体炬功率为5-30KW，等离子炬入口的工作气体压力范围为0.4～0.7MPa，压力波动范围小于20kPa；工作气体选择氮气或氩气，气体供气管道在连接等离子炬软管之前设置过滤器，过滤精度不低于0.1mm；测温方式采用双铂铑传感器，测温范围可达0-1700℃；气体水平流速控制在0.1m/s～2m/s之间，停留时间为2-5s。