[发明专利]一种生活垃圾气化方法及气化装置

说明书

本发明公开了一种生活垃圾气化方法及气化装置，生活垃圾经干燥热裂解产生蒸汽和干燥垃圾，蒸汽一部分伴随干燥垃圾进行干馏处理、另一部分直接抽出作为气化剂使用；干燥垃圾经过干馏产生裂解气和垃圾焦，一部分混有蒸汽的裂解气抽出作为加热能源使用，另一部分混有蒸汽的裂解气伴随垃圾焦一起进行气化处理；垃圾焦和作为气化剂使用的蒸汽进行气化反应产生合成气和气化残渣，合成气净化后作为产品气使用，当裂解气满足不了工艺需要时，将部分合成气与抽出的裂解气一同作为加热能源使用；气化残渣经冷却至室温后排放。本发明将干燥产生的蒸汽用作气体段的气化剂，最终产物只有合成气和灰分，解决垃圾气化合成气品质低、焦油和垃圾焦难以利用的问题。

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾气化方法及气化装置，属于生活垃圾无害化处理技术领域。

背景技术

常用的生活垃圾处理工艺包括填埋、生化和焚烧。卫生填埋场适用性最广，处理成本较低，并可回收部分填埋气，其缺点是作业过程中的气味难以控制，渗沥液处理成本高，占用土地面积大且土地难以再利用；德国目前只允许有机物含量小于5％的残渣进行填埋，北京也将把现有填埋场内的垃圾重新处理，将来卫生填埋只作为配套处理设施。生化处理仅对生活垃圾中的可生物降解成分有效，非常适合处理分类收集的厨余、餐厨和园林垃圾，而我国垃圾分类进展较慢，适合生化处理的原料较少，生化处理混合垃圾时产品杂质较高，销售困难。焚烧是利用燃烧原理将生活垃圾转化为惰性的残渣，减容可达90％，减重可达80％，可以回收热能和电能，但由于处理过程中不可避免地产生二恶英等污染物，国际和国内反对焚烧的事件不断发生。

垃圾气化作为下一代垃圾处理技术，其产品为合成气，主要成分为一氧化碳和氢气，可作为生产和生活用气。目前垃圾气化有两类一类是干馏方式，一类是缺氧燃烧方式，存在的问题是产生的焦油成分复杂且不稳定难以利用，生产的垃圾焦杂质很多难以利用，同时我国垃圾含水率高达50％以上能耗较高，对于缺氧燃烧方式产品热值较低，难以利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种生活垃圾气化方法及气化装置，本发明是集生活垃圾干燥、干馏、气化一体化的工艺和设备，将干燥产生的蒸汽用作气体段的气化剂，将干馏气体通过气化段进行重整减少焦油的产生，用水蒸汽气化垃圾焦，最终产物只有合成气和灰分，解决垃圾气化合成气品质低、焦油和垃圾焦难以利用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先提供一种生活垃圾气化方法，包括以下步骤：

(1)干燥处理：将生活垃圾在不高于250℃的条件下进行干燥处理4-8小时；干燥处理结束后，生活垃圾经干燥热裂解产生蒸汽和干燥垃圾；干燥垃圾进行干馏处理，蒸汽一部分伴随干燥垃圾进行干馏处理、另一部分直接抽出作为气化剂使用；

(2)干馏处理：步骤(1)中经过干燥处理后得到的干燥垃圾在不高于800℃的条件下进行干馏处理6-10小时；干馏处理结束后，干燥垃圾经过干馏产生裂解气和垃圾焦；一部分混有蒸汽的裂解气抽出作为加热能源使用，另一部分混有蒸汽的裂解气伴随垃圾焦一起进行气化处理；伴随干燥垃圾一起进行干馏处理的部分蒸汽在不高于800℃的条件下保持水蒸气的状态，混有蒸汽裂解气部分抽出后剩余的裂解气(含蒸汽)伴随垃圾焦一起进行气化处理；

(3)气化处理：步骤(2)中裂解气中蒸汽和步骤(1)中直接抽出的蒸汽同时作为气化剂使用，步骤(2)中经过干馏处理后得到垃圾焦和作为气化剂使用的蒸汽在不高于950℃的条件下进行气化反应产生合成气和气化残渣，裂解气在高温下进一步裂解成为合成气的一部分，气化处理得时间为6-10小时；合成气中含有氨气、硫化物等杂质，将合成气抽出进行净化去掉杂质，净化后作为产品气使用，当裂解气满足不了工艺需要时，将部分合成气与步骤(2)中抽出的裂解气一同作为加热能源使用；

(4)冷却处理：步骤(3)中产生的气化残渣，经冷却至室温后排放。

上述技术方案中，所述的生活垃圾气化方法，具体包括以下步骤：