[发明专利]一种内热旋转式绝氧热解系统及其处理固废的方法

说明书

本发明公开了一种内热旋转式绝氧热解系统及其处理固废的方法。其包括轴心全预混燃烧辐射管加热系统、回转式热解系统、热解汽喷淋冷凝系统、热解炭出料系统、热解气燃烧控制系统和尾气处理系统。固体废弃物产生的热解气在轴心全预混燃烧辐射管燃烧加热，根据轴心全预混燃烧器径向燃烧的热传递方式，在空腔形成梯度温度区间，物料在空腔内进行递进热解反应。可根据不同物料条件产生不同油、气、炭产品；热解汽进入喷淋冷凝系统分出热解气和热解油，热解气与空气混合后进入轴心全预混燃烧器，实现热解反应装置稳定高效运行，降低热解能耗，同时提升不同的产品需求及经济价值。

技术领域

本发明涉及垃圾热解技术领域，具体涉及一种内热旋转式绝氧热解系统及其处理固废的方法。

背景技术

随着工业化、城镇化的持续推进，城市固体废弃物不断增多且成分复杂，根据《2019年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》，2018年全国大、中城市一般工业固体废物产生量为15.5亿吨，综合利用量8.6亿吨，倾倒丢弃量4.6万吨，一般工业固体废物综合利用量占利用处置总量的41.7%，这么多的固体废弃物如果处理的不好，会对自然环境和人类生活造成巨大的影响。固体废物资源化处理，不但可以防止其对环境产生污染，节约资源，而且可以带来巨大的经济效益。因此，加强该方面的技术研究，对工业固体废物的资源回收利用具有重要意义。

热解法是指无氧或者缺氧的条件下进行高温处理，当热解体系达到一定的温度后，有机质C-C键和C-H键断裂得到不同长度的分子烃类，产生热解气、热解油和热解固体残渣。与燃烧法对比，热解过程中产生的气体量小，且由于反应是在无氧或缺氧的条件下进行的，呋喃类物质与二噁英等有毒有害气体的产生会因此受到抑制；热解气和热解油可以作为燃料或者化工原料再利用，其能量利用效率高；热解固体残渣中的焦炭具备还原性，可在一定程度上抑制金属物质的氧化，也能使卤化物的形成受到抑制，固体炭黑也可当作建筑用材。不仅可以实现无害化处置，同时也能实现工业固废的资源化回收与再利用，并且具有较低的二次污染排放，这种方法具有广阔的发展前景。

现有热解技术有许多方法和设备，最常见的是卧式反应器，以及一些专利技术，如一种蓄热式热解炉（CN 107588423 A），一种垃圾的绝氧热解处理系统（CN 201720162932）等。然而现有技术在一定温度的条件下，不能对油、气、炭三个产品的质量进行有效控制，如发明申请“一种垃圾的绝氧热解处理系统（CN 201720162932）”中提到了余热的回收利用，但当需要改变热解温度来调整油、气、炭的产量和质量时，不能按照需要来调节；发明专利“一种蓄热式热解炉（CN 107588423 A）提供了一种回收利用燃烧后烟气的蓄热式热解炉，但是该系统余热加热炉体周围空间较大，热量利用率低，不能实现更好的节能、稳定运行的效果。

鉴于现有的绝氧热解技术和系统不能经济、高效地的进行烟气余热利用以及调节油、气、炭的比例和质量的要求，本发明提出一种高效、经济、可稳定运行的废弃物热解系统和方法，以保证从不同废弃物中回收得到高品质的油、气和热解炭，对于现阶段固体废弃物热解处理综合利用具有重要的价值和意义。

发明内容

本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出创新方案，尤其是一种能够有效利用余热烟气热量实现稳定热解，降低设备的运行能耗，同时得到不同比例油、气、炭产品的绝氧热解系统方案。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种内热旋转式绝氧热解系统，其特征在于，包括轴心全预混燃烧辐射管加热系统、回转式热解系统、热解汽喷淋冷凝系统、热解炭出料系统、热解气燃烧控制系统和尾气处理系统。

所述轴心全预混燃烧辐射管加热系统设置在回转式热解系统内；用于物料绝氧热解加热，并根据热解气燃烧从右向左径向燃烧的热传递方式，将回转式热解系统分为热辐射低温区、中温区、高温区，实现物料递进热解；通过将物料行进方向设置与热解气燃烧方向相反，物料从回转式热解筒体的头部进入，热解气混合空气从回转式热解筒体的末端进入，使得物料依次经过热辐射低温区、中温区、高温区，实现物料递进热解。