[发明专利]一种生活垃圾热裂解气化工艺

说明书

本发明提供了一种生活垃圾热裂解气化工艺，包括以下步骤：S1将生活垃圾依次进行粗碎、磁选、筛分和细碎，得到粒径小于2cm的生活垃圾颗粒；S2将生活垃圾颗粒在干燥炉内进行烘干处理，使水分含量降至10～18％范围内；S3从沸腾炉进料口投入烘干处理后的生活垃圾颗粒，然后将沸腾炉温度升至热裂解温度，同时将烘干处理产生的水蒸气通入热交换器，与热裂解气体进行热交换后从沸腾炉底部通入；S4垃圾颗粒在沸腾炉内热裂解气化得到热裂解气体，热裂解气体通入热交换器，与水蒸气进行热交换和冷却后，得到燃气和焦油。本发明实现了能源的循环利用和生产，具有热裂解效率高，原料利用率高的优点。

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，尤其涉及一种生活垃圾热裂解气化工艺。

背景技术

随着垃圾处理技术的不断更新和发展，从一开始的填埋、焚烧，再到如今生物质利用及垃圾热解技术。垃圾热解是利用垃圾中有机物的热不稳定性，将含有有机可燃质的垃圾在无氧或缺氧条件下加热，使有机物产生裂解，经冷凝后形成可燃的低分子化合物：气态的氢气、甲烷、一氧化碳；液态的甲醇、丙醇、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等；固态的主要是焦炭和炭黑，从而提取燃料油、可燃气的过程。热解应用于工业生产已有很长的历史，如木材和煤的干馏、重油的裂解等。近几十年来，将热解的原理用于处理垃圾已日益为人们所注重，被认为是一种很有前途的垃圾处理方法，特别适用于废塑料、废橡胶、城市生活垃圾、农用垃圾等含有机物较多的垃圾处理。

热解法和焚烧法是两个完全不同的过程。焚烧是一个放热过程，而热解需要吸收大量热量。焚烧的主要产物是二氧化碳和水，而热解的主要产物是可燃的低分子化合物：气态的氢气、甲烷、一氧化碳，液态的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等。热解产率及质量取决于原料的化学成分和结构组成、物理形态和热解的温度与升温速度。

垃圾热裂解气化的技术难点在于：(1)垃圾是一种混合物，不同物质的热分解温度不同，热分解行为也不同，所以热分解操作条件的控制十分困难、有时甚至无法进行。(2)垃圾成分、水分经常变化，操作条件不稳定，因此往往实验室阶段很有成效，而一到工业阶段就变得很复杂，处理费用也大幅度增加。(3)如果混合物含水率过大，特别是我国现阶段的垃圾主要是厨房垃圾，水分很高，热分解的热量平衡就比较困难，热分解所能回收的燃料气不仅少，而且热值也低，因此热分解的经济性必须充分注意。(4)垃圾中有些塑料或橡胶热解将会产生一些有害气体，这给热分解在技术上带来更大困难。

因此热解法如果工艺设计不合理，通常会使得消耗的能量及制造的二次污染物远大于热裂解得到的燃料等能源，最终得不偿失。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种生活垃圾热裂解气化工艺，采用生活垃圾原料的燃烧热作为生活垃圾烘干和热裂解的热量来源，采用生活垃圾烘干处理时产生的的水蒸气，与热裂解气体进行热交换后作为气化剂，从沸腾炉底部高速喷入，将垃圾颗粒吹散的过程中，与其均匀接触，从而提高热裂解效率和质量，整个工艺实现了能源的循环利用和生产，具有热裂解效率高，原料利用率高的优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种生活垃圾的热裂解气化工艺，包括以下步骤：

S1.将生活垃圾依次进行粗碎、磁选、筛分和细碎，得到粒径小于2cm的生活垃圾颗粒；

S2.将垃圾颗粒在干燥炉内进行烘干处理，使水分含量降至10～18％范围内；

S3.从沸腾炉进料口投入烘干处理后的生活垃圾颗粒，然后将沸腾炉温度升至热裂解温度，同时将烘干处理产生的水蒸气通入热交换器，与热裂解气体进行热交换后从沸腾炉底部通入；

S4.垃圾颗粒在沸腾炉内热裂解气化得到热裂解气体，热裂解气体从出气口排出并通入热交换器，与水蒸气进行热交换后，得到燃气和焦油。

进一步的，在步骤S3中，所述热裂解温度为800～1000℃。