[发明专利]一种多源固废协同热处理装置及方法

权利要求书

1.一种用于生产土壤修复剂和燃气的多源固废协同热处理装置，其特征在于，所述装置包括多源固废储存单元(1)，热解反应器(2)，气化反应器(3)，生物半焦储存单元(4)，多孔矸渣储存单元(5)，冷凝净化单元(6)，木醋液储存单元(7)、燃烧单元(8)、添加剂储存单元(9)和土壤修复剂单元(10)；

所述多源固废储存单元(1)分别与所述热解反应器(2)和所述气化反应器(3)连接，用于将生物质和有机城市生活垃圾(101)输入所述热解反应器(2)，将煤矸石和无机城市生活垃圾(102)输入所述气化反应器(3)，在所述多源固废储存单元(1)中所述生物质和有机城市生活垃圾(101)与所述煤矸石和无机城市生活垃圾(102)分开储存；

所述热解反应器(2)分别与所述生物半焦储存单元(4)、所述气化反应器(3)和所述冷凝净化单元(6)连接，将热解后的固体生物半焦经密封出料阀(201)输入所述生物半焦储存单元(4)，热解后的气体和液体产物从尾端输入所述气化反应器(3)；

所述气化反应器(3)分别与所述多孔矸渣储存单元(5)和热解反应器(2)的粗燃气换热管道连接，气化后的多孔矸渣经密封出料阀(302)输入所述多孔矸渣储存单元(5)，高温粗燃气(303)经所述气化反应器(3)的燃气出口进入所述热解反应器(2)的粗燃气换热管道，换热后的中温粗燃气(304)经所述热解反应器(2)的粗燃气换热管道出口进入所述冷凝净化单元(6)；

所述冷凝净化单元(6)分别与木醋液储存单元(7)、燃烧单元(8)和外部燃气管网相连，将清洁燃气(601)分别输入所述燃烧单元(8)和外部燃气管网，将冷凝液体(602)输入所述木醋液储存单元(7)；

所述燃烧单元(8)与所述热解反应器(2)相连，将清洁燃气(601)与空气(803)燃烧产生的高温烟气(801)输入所述热解反应器(2)的烟气换热管道，换热后的低温烟气(802)经净化处理后排入大气，所述生物半焦储存单元(4)、多孔矸渣储存单元(5)、木醋液储存单元(7)和添加剂储存单元(9)均与所述土壤修复剂单元(10)连接，分别将生物半焦(401)、多孔矸渣(501)、木醋液(701)和添加剂(901)输入所述土壤修复剂单元(10)；

所述热解反应器(2)为水平外热式回转反应炉，外壁面布置有烟气换热管道和粗燃气换热管道，分别与高温烟气(801)和高温粗燃气(303)连接，所述气化反应器(3)为竖直绝热固定床反应炉，气化剂(301)为空气、氧气或水蒸气。

2.一种应用于权利要求1所述用于生产土壤修复剂和燃气的多源固废协同热处理装置的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据原料特性，对多源固体废弃物进行分类，将其分为生物质和有机城市生活垃圾(101)以及煤矸石和无机城市生活垃圾(102)两大类，储存在所述多源固废储存单元(1)中，然后分别输入所述热解反应器(2)和气化反应器(3)，

利用所述热解反应器(2)进行生物质和有机城市生活垃圾(101)的绝氧热解反应，获得生物半焦、热解气体和液体，

利用所述气化反应器(3)进行煤矸石和无机城市生活垃圾(102)与气化剂(301)的有氧气化反应，获得气化矸渣和高温粗燃气(303)，所述热解反应器(2)产生的热解气体和液体产物也进入所述气化反应器(3)中发生进一步的裂解和气化反应，

利用所述高温粗燃气(303)的显热和部分清洁燃气(601)与空气(803)的燃烧产热作为所述热解反应器(2)的热源，剩余的清洁燃气(601)作为产品输出，

利用所述生物半焦(401)、多孔矸渣(501)、木醋液(701)和添加剂(901)，按一定比例复配获得土壤修复剂(1001)，所述添加剂(901)为EM菌种。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述绝氧热解反应的温度为300-600℃，所述气化反应的温度为600-1200℃。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多源固废包括生物质、有机城市生活垃圾、煤矸石和无机城市生活垃圾，所述生物质包括农作物秸秆、畜牧业废弃物、林业和园林业残余物。