[发明专利]裂解还原反应控制方法、系统及应用

说明书

一种裂解还原反应控制方法，用于监测裂解还原反应进行的程度，所述裂解还原反应在干馏反应阶段产生的气相产物经冷凝分离为气体产物和液体产物，在所述裂解还原反应在干燥阶段产生的气相产物经冷凝得到产物水，对反应釜中的压力进行恒压控制，在干燥阶段，监测所述产物水的流量；以及在干馏反应阶段，监测所述气体产物和/或所述液体产物的流量。以及一种裂解还原反应控制系统，及其应用。本发明能够准确识别干燥和干馏反应的程度，从而能够在合适的时机调整反应釜加热温度。由于反应釜内压力能够得到平稳的控制，复杂成分的生活垃圾也可以充分反应，从而可以应用于分类之前的混合生活垃圾，使垃圾处理更加方便、社会垃圾处理成本大大降低。

技术领域

本发明涉及生活垃圾裂解处理技术领域，尤其是针对裂解还原反应的过程控制技术。

背景技术

随着城市化发展，生活垃圾的处理成为重要的课题，在众多的垃圾处理方式中，裂解处理在理论层面一直是公认最为理想的处理方式。理论上，这种处理方式能够将生活垃圾分解成资源物质并且处理过程不会为大气环境造成二次污染或过度的能源消耗。

然而长期以来，这种处理方式仅仅存在于理论层面，在垃圾处理应用方面往往无法进行理想的裂解处理，条件控制不当，所谓的裂解处理设备实际上就成了焖烧设备或焚烧设备。这样的话，虽然设备运行过程中会伴随一些裂解反应的发生，然而更多的则是焖烧或焚烧的处理方式主导，往往出现产生恶臭、有异味、过量碳排放、效能低、甚至产生二噁英等技术缺陷。

发明人本人申请的专利公开号CN109937096A和CN109890943A披露了一种针对生活垃圾的裂解反应处理装置和方法，采用卧式的旋转密封筒体(反应釜)进行裂解处理，能够使反应稳定、充分地进行，此外，通过对筒体内温度的控制，能够对各阶段的反应过程进行有效控制，获得理想的天然气、焦油和有机质碳等资源产物。

上述现有技术中，生活有机垃圾的裂解还原反应处理方法中通过监测反应釜的压力来判断干馏反应阶段是否完成，具体而言，反应过程中压力逐渐增大，反应尾声压力逐渐减小。

然而，为了准确监测反应釜的压力，需要对反应釜的压力进行复杂的控制，首先，需要使压力处于系统可接受的范围之内，避免过大的压力造成的系统安全隐患，也就是需要持续泄压；同时也需要使反应釜的压力不要排出过快，排出过快将会造成反应釜内压力变化无法真实反映出反应的程度。如何方便有效地监测反应进行的程度，成为上述技术急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种裂解还原反应控制方法和系统，解决反应程度的监测问题。

本发明的技术方案如下：

一种裂解还原反应控制方法，用于监测裂解还原反应进行的程度，所述裂解还原反应在干馏反应阶段产生的气相产物经冷凝分离为气体产物和液体产物，在所述裂解还原反应在干燥阶段产生的气相产物经冷凝得到产物水，对反应釜中的压力进行恒压控制，在干燥阶段，监测所述产物水的流量；以及在干馏反应阶段，监测所述气体产物和/或所述液体产物的流量。

优选地，所述恒压控制包括在所述气体产物收集管道中的压力大于第一阈值时释放所述气体产物。

优选地，所述释放所述气体产物包括根据气体产物收集管路中的气压控制气体产物泵送装置启动。

优选地，所述气体产物收集管路中的气压通过压力传感器检测。

优选地，所述气体产物收集管路中的气压控制在负压0.001千帕～正压0.002千帕之间。

优选地，所述产物水、所述气体产物和/或所述液体产物的流量用于控制反应釜内温度。

优选地，所述产物水的流量低于第一产物水流量阈值的时长超过第一时长时，使所述反应釜内温度逐渐升高至350-550℃；所述气体产物和/或所述液体产物的流量低于第一气体/液体流量阈值的时长超过第二时长时，使所述反应釜内温度逐渐升高至580-700℃。