[发明专利]一种有机固废低温热解的方法及其发生装置

说明书

本发明公开了一种有机固废低温热解的方法及其发生装置，属于固废处理技术领域。有机固废低温热解的方法包括如下步骤：有机固废经过脱水‑预热‑碳化处理，其中所述有机固废预热处理为将脱水有机固废预热至150～200℃；所述碳化处理为将预热有机固废进一步碳化处理得到可燃性烟气和灰分，所述碳化处理温度为300～450℃，且碳化过程无明火产生。本发明通过特定的低温热解工艺处理有机固废，保证了低温热解反应的进行，将有机固废中含碳、氢、氧的化合物还原成碳氢化合物、一氧化碳、碳黑、氢气、氧气等可燃性成分，热解得到高浓度可燃性气体，可燃性成分体积占比在50％以上，且减少低温热解过程中二噁英、氮氧化物等对环境有害物质的产生。

技术领域

本发明涉及固废处理技术领域，更具体地，涉及一种有机固废低温热解的方法及其发生装置。

背景技术

在固体废物处理领域，有机固废主要分为生物质固废和石油衍生品固废，从成份上来说主要都是C(碳)、H(氢)、O(氧)的化合物。目前固废处理主要有三个手段，填埋、减化减容处理(燃烧)和制成生物质可回收产品(堆肥或制成燃料棒)。其中，填埋对环境污染过大，且需要占用大量土地，影响居民生活环境，导致项目很难落地。制成生物质可回收产品对固废的成份要求比较严格，需大量其他辅料，投入成本比较高且容易造成后续污染而实际可操作性不高。减化减容处理能有效解决目前垃圾围城的问题，是目前比较有前景的固废处理方向。在有机固废的减化减容处理中，目前主要是高温裂解和低温热解，高温裂解即焚烧处理，但垃圾焚烧仍需要大量的土地，垃圾堆放、垃圾转运需要大量能耗，且产生大量臭气，还可能产生二次污染。低温热解相对高温裂解来说有很多优势：减少了垃圾的层层转运；设备小型化不需要大量征地；燃烧时不需要搅拌不产生扬尘，燃烧过程不产生大量二恶英、氮氧化物、二氧化硫及含重金属化合物的粉尘。

但目前的低温热解技术的二次燃烧还是需要大量能耗，并未通过固废低温热解处理得到能够自燃或引燃即可燃烧的高浓度可燃烟气。CN107245435A公开了一种难生化有机固废热解-生化耦合产甲烷的装置与方法，将难生化有机固废通过密闭连续进料装置进入中温热解室进行中温热解，将物料转化为挥发性气体和生物炭，生物炭直接从热解炉中温室排入水冷却夹套储存箱，而挥发性气体再直接进入热解炉高温催化室进一步催化裂解为氢气和一氧化碳为主的高温热解混合气，高温热解混合气再通过气液分离及冷却器进行降温性的气液分离，产生的非冷凝性气体和含有水溶性有机物的热解水分别以不同形式进入生物产甲烷反应器，通过微生物作用将热解气的氢气和一氧化碳等气体组分和热解水中水溶性有机物转化为甲烷，从而实现难生化有机固废转化为甲烷进行高质清洁资源化利用。该方法需要经过中温热解和高温催化热解处理，还需通过专门的生物产甲烷反应器才能实现有机固废的转化利用，过程复杂，且整个流程的能耗高，并不能直接将有机固废低温热解成高浓可燃气体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有有机固废低温热解处理技术仍需要二次燃烧，能耗较大，无法低温热解得到可以自燃或低能燃烧的高浓度可燃烟气的缺陷和不足，提供一种有机固废低温热解的方法。

本发明的另一目的在于提供一种有机固废低温热解的发生装置。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种有机固废低温热解的方法，所述有机固废经过脱水预热-碳化-灰化处理；

其中所述有机固废脱水预热处理为将有机固废预热至150～200℃，处理时间30～60min；

所述碳化处理为将预热有机固废进一步碳化处理得到可燃性烟气和灰分，所述碳化处理温度为300～450℃，碳化处理时间30～60min，且碳化过程无明火产生。其中需要说明的是：

有机固废通过密闭进料进入热解装置内先在100℃作用的温度下进行脱水处理，脱水至含水率为30～50％，水蒸发后从出气口排出；