一种危废、固废热裂解处理方法及设备
技术领域
本发明涉及一种危废、固废热裂解处理方法及设备,属于危废、固废处理
技术领域
。背景技术
近几年我国危废产生量不断增加。生态环境部统计数据显示,2019年全国 196个大、中城市一般工业固体废物产生量为13.8亿吨,工业危险废物产生量为 4498.9万吨。常见的危废有废电路板、医疗废弃物等,固废有呋喃类白塑料、废橡胶轮胎等等。随着工业的发展,工业生产过程排放的危废、固废日益增多。2017年中国电子电器废弃物的产生量就接近800万吨,仅次于美国,位于全球第二位,不同的电子电器产品中,电路板占比在2%~20%不等,以占比5%估计,中国每年产生40万吨的废旧电路板。据再生塑料资讯网显示,2019年中国产生废塑料6300万吨,其中填埋量为2016万吨,占比32%;焚烧量1953万吨,占比31%;遗弃量为441万吨,占比7%。据中国轮胎商业网显示,2020年仅中国大陆产生的废旧轮胎有1000多万吨。这些有害物质具有腐蚀性、毒性、易燃性,随意丢放不仅会污染水和土壤,破坏生态环境,也会威胁人类、动植物健康,如不做特殊处理的危废、固废,流入自然环境内极不容易降解,会长期存在于自然环境中。而已有技术在进行处理时,主要处理方法是焚烧,虽然这种方法能在短时间内处理掉这些危废、固废,但长久看来这种处理方式存在污染大、资源综合利用率低等问题。因此急需一种危废、固废处理方法和设备,将固废、危废安全,科学有效的无害化处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种危废、固废热裂解处理方法及设备,通过对危废、固废进行热裂解避免传统危废、固废焚烧或掩埋处理污染环境浪费资源,达到了危废、固废资源再利用,无害化处理,更节能更环保的效果,解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是:
一种危废、固废热裂解处理设备,包含干馏系统;所述干馏系统包含多个干馏室,所述干馏室顶部设有与干馏室相连通的料斗及干馏气体集气装置,干馏室的上下两端设有密封门;干馏室的两侧设有导热墙,所述导热墙内部设有燃烧室,燃烧室内部中空形成腔体,燃烧室底部设有燃气道,燃气道一端与燃烧室相连通,燃气道的另一端与气柜连通,所述燃烧室的数量为多个;所述燃烧室下部设置多个储热室,储热室与之对应的燃烧室之间连接有热空气道,热空气道分别连接燃烧室的底部和储热室的顶部,热空气道将燃烧室与储热室连通。
所述干馏室和燃烧室的数量为多个,所述干馏室和燃烧室按行和列等距分布。
所述热空气管为双向管道,气体既可以通过热空气道由燃烧室流向储热室,也可以由储热室流向燃烧室。
所述燃烧室隔墙之间上部设有循环孔,燃烧室隔墙之间下部设有联通孔,为防止可燃气短路,位于干馏系统两端头部位的燃烧室之间不设置联通孔;所述燃烧室的顶部设有看火孔。
所述多个储热室下部均设有双向输气道;多个双向输气道共同连接一个烟气通道,烟气通道的两端分别设有一个换气装置。
本发明危废、固废热裂解处理设备还包含油气回收分离装置、可燃气体回收供气装置、推渣装置、运渣车、余热锅炉和烟囱;所述干馏炉系统的多个干馏室共同连接一个料斗,所述干馏系统一侧设置一个运渣车,另一侧设置一套推渣装置;所述干馏系统的多个干馏室共同连接一个干馏气体集气装置,干馏气体集气装置通过管道与一个油气回收分离装置连通,所述油气回收分离装置包括油气分离器、冷凝器和油水分离器;所述油气回收分离装置输出的燃气端设有可燃气体回收供气装置并与之相连通;所述可燃气体回收供气装置包括引风机和气柜,所述引风机与油气回收分离装置的燃气输出端相连接,所述引风机远离油气回收分离装置的一端设有气柜,并与气柜相连接。
一种危废、固废热裂解处理方法,采用上述处理设备,包含如下步骤:
A、将危废、固废分类、筛选破碎后由粉碎车间的料仓运送至干馏系统,装料车将破碎后的危废、固废颗粒装入料斗中,从料斗中的多个入料口填入干馏系统上部的干馏室内;
B、所述气柜通过燃气道向燃烧室内通入可燃气体,并在燃烧室内充分燃烧,燃烧所产生的热量传递给导热墙,导热墙又将热量传递给与之相邻的干馏室,干馏室的温度升高,且保持在 500℃-900℃之间,届时干馏室内产生干馏气体以及物料残渣;燃烧室所产生的烟气经过换气装置净化处理后进入烟囱;
C、干馏室干馏所产生的干馏气体引入油气回收分离装置中,干馏气体经油气分离器分离成气态燃料油和可燃气体,分离出的气态燃料油经油水分离器去除水分并液化后初步形成液态燃料油,分离出的可燃气体通过冷凝器去除水分后,通过引风机通入气柜,所述气柜将可燃气体通入燃烧室中;
D、所述干馏室内危废、固废干馏完毕后,打开密封门,启动推渣装置将所产生的废渣推出干馏系统并将废渣推入运渣车中,届时关闭密封门,由运渣车将废渣运送至余热锅炉,完成干馏处理的整个工艺流程。
所述燃烧室的分为两个工作时段:当燃烧室工作时,所述燃烧室内可燃气体燃烧产生废气,所述燃烧室内气体受热膨胀,燃烧废气在压力作用下自上而下由燃烧室通过热空气道流入储热室中,燃烧废气将热量传递给储热室的储热砖中,而后经由双向输气道和烟气通道排入烟囱中。燃烧废气由自上而下从燃烧室流向储热室,这种流向的工作时段称为第一工作时段;所述燃烧室内由气柜供燃气,燃气通过燃气道向燃烧室内通入,空气流经烟气通道、双向输气道进入储热室,经过储热室时,经储热室的储热砖将空气加热,加热后的热空气经热空气道最终流进燃烧室内,与可燃气体混合,进行助燃;空气自下而上由储热室流向燃烧室,这种流向的工作时段称为第二工作时段。
本发明的有益效果:
1、本发明可回收再利用热裂解产生的燃气、燃料油,还可以将裂解废渣余热回收再利用,避免浪费资源,充分实现资源利用的最大化;
2、本发明的污染小,燃烧所产生的废气经过换气装置处理后达标排放;
3、本发明的干馏系统处理能力可按生产需求进行调节,可年处理危废、固废 10万吨~ 300万吨,投资小,见效快,补充市场上危废、固废能力不足,需求大于供给的空缺;
4、本发明的干馏系统的处理温度可调节,温度范围 500℃-900℃,随干馏产品不同可方便的进行调整;
5、本发明储热室结构优,热回收效率高,充分利用每一处可利用的资源。
附图说明
图1为本发明实施例干馏系统的结构示意图;
图2为本发明实施例干馏系统的剖视示意图;
图3为本发明图2的A-A剖视图;
图4为本发明图2的B-B剖视图;
图5为本发明图2的C-C剖视图;
图6为本发明图2的D-D剖视图;
图7为本发明实施例换气装置的结构示意图;
图8为本发明实施例推渣车的结构示意图;
图9为本发明实施例倒渣车的结构示意图;
图10为本发明实施例运渣车的结构示意图;
图11为本发明实施例工艺流程示意图;
图中: 12、装料车; 2、干馏系统; 21、干馏室; 22、料斗; 221、入料口; 23、干馏气体集气装置; 24、密封门; 25、导热墙; 251、燃烧室; 2511、燃气道; 2512、热空气道;2513、循环孔; 2514、联通孔; 2515、看火孔; 26、储热室; 261、储热砖; 262、双向输气道;263、烟气通道; 27、换气装置; 271、换气管道一; 272、空气阀; 273、净化仓; 274、换气管道二; 275、废气阀; 42、气柜; 51、推渣车; 52、导渣车; 6、运渣车、8烟囱。
具体实施方式
以下结合附图,通过实施例对本发明作进一步说明。
一种危废、固废热裂解处理设备,包含干馏系统2;所述干馏系统2包含多个干馏室21,所述干馏室21顶部设有与干馏室21相连通的料斗22及干馏气体集气装置23,干馏室21的上下两端设有密封门24;干馏室21的两侧设有导热墙25,所述导热墙25内部设有燃烧室251,燃烧室251内部中空形成腔体,燃烧室251底部设有燃气道2511,燃气道2511一端与燃烧室251相连通,燃气道2511的另一端与气柜42连通,所述燃烧室251的数量为多个;所述燃烧室251下部设置多个储热室26,储热室26与之对应的燃烧室251之间连接有热空气道2512,热空气道2512分别连接燃烧室251的底部和储热室26的顶部,热空气道2512将燃烧室251与储热室26连通。
所述干馏室21和燃烧室251的数量为多个,所述干馏室21和燃烧室251按行和列等距分布。
所述热空气管2512为双向管道,气体既可以通过热空气道2512由燃烧室 251流向储热室26,也可以由储热室26流向燃烧室251。
所述燃烧室251隔墙之间上部设有循环孔2513,燃烧室251隔墙之间下部设有联通孔2514,为防止可燃气短路,位于干馏系统2两端头部位的燃烧室251之间不设置联通孔2514;所述燃烧室251的顶部设有看火孔2515。
所述多个储热室26下部均设有双向输气道262;多个双向输气道262共同连接一个烟气通道263,烟气通道263的两端分别设有一个换气装置27。
本发明危废、固废热裂解处理设备还包含油气回收分离装置、可燃气体回收供气装置、推渣装置、运渣车6、余热锅炉和烟囱8;所述干馏炉系统2的多个干馏室21共同连接一个料斗22,所述干馏系统2一侧设置一个运渣车6,另一侧设置一套推渣装置;所述干馏系统2的多个干馏室21共同连接一个干馏气体集气装置23,干馏气体集气装置23通过管道与一个油气回收分离装置连通,所述油气回收分离装置包括油气分离器、冷凝器和油水分离器;所述油气回收分离装置输出的燃气端设有可燃气体回收供气装置并与之相连通;所述可燃气体回收供气装置包括引风机和气柜42,所述引风机与油气回收分离装置的燃气输出端相连接,所述引风机远离油气回收分离装置的一端设有气柜42,并与气柜42相连接。
一种危废、固废热裂解处理方法,采用上述处理设备,包含如下步骤:
A、将危废、固废分类、筛选破碎后由粉碎车间的料仓运送至干馏系统,装料车12将破碎后的危废、固废颗粒装入料斗22中,从料斗22中的多个入料口221填入干馏系统2上部的干馏室21内;
B、所述气柜42通过燃气道2511向燃烧室251内通入可燃气体,并在燃烧室251内充分燃烧,燃烧所产生的热量传递给导热墙25,导热墙25又将热量传递给与之相邻的干馏室21,干馏室21的温度升高,且保持在 500℃-900℃之间,届时干馏室21内产生干馏气体以及物料残渣;燃烧室251所产生的烟气经过换气装置27净化处理后进入烟囱8;
C、干馏室21干馏所产生的干馏气体引入油气回收分离装置中,干馏气体经油气分离器分离成气态燃料油和可燃气体,分离出的气态燃料油经油水分离器去除水分并液化后初步形成液态燃料油,分离出的可燃气体通过冷凝器去除水分后,通过引风机通入气柜42,所述气柜42将可燃气体通入燃烧室251中;
D、所述干馏室21内危废、固废干馏完毕后,打开密封门24,启动推渣装置将所产生的废渣推出干馏系统2并将废渣推入运渣车6中,届时关闭密封门24,由运渣车6将废渣运送至余热锅炉,完成干馏处理的整个工艺流程。
在实施例中更具体的实施方式:参照附图1-11。
一种危废、固废热裂解处理设备,包括粉碎车间、干馏系统2、油气回收分离装置、可燃气体回收供气装置4、推渣装置、运渣车6、余热锅炉和烟囱8。所述粉碎车间将物料粉碎后通过装料车12运输至与之相邻的干馏系统2。
所述干馏系统2由多个干馏室21组成,所述干馏室21为内部中空的腔体,腔体呈长方体型,并按长度方向竖直设置,所述干馏室21为危废、固废热裂解场所,所述干馏室21是一个密闭腔室,其内部由耐火砖砌筑构成,为了便于干馏之后排除废渣,所述干馏室21沿其水平方向的两端宽度不相等,且一端较宽(推渣端),一端较窄(排渣端)。根据处理物料的能力不同,所述干馏室21高度和长度也可以不同,该干馏室21的高度可设计成 3-10米左右,该干馏室21的长度可设计成 10-18米左右。
危废、固废在干馏室21内热裂解生成高温油气混合物和废渣。危废、固废在干馏室21内热裂解生成废渣由推渣装置5和运渣车6将其运输至余热锅炉。推渣装置5包括推渣车51和导渣车52,所述推渣车51将燃烧废渣推出干馏室21并推至导渣车52上,由导渣车52将燃烧废渣推离干馏室21,并将燃烧废渣输送给运渣车6,由运渣车6最终将燃烧废渣输送给余热锅炉。所述干馏系统2在干馏的过程中会燃烧产生废气,所产生的废气经达标处理后由烟囱8排放。
所述干馏室21的上方设有料斗22,所述料斗22 底部设有多个入料口221,所述干馏室21设有入料口221的同一侧还设有干馏气体集气装置23,所述干馏气体集气装置23远离入料口221设置。所述干馏气集气装置23远离干馏室21的一端连接有油气回收分离装置3,所述油气回收分离装置3包括油气分离器31、冷凝器和油水分离器33。
所述干馏气集气装置23远离干馏室21的一端与油气分离器相连接,油气分离器可将干馏生成的干馏气初步分离成气态油和可燃气,所述油气分离器远离干馏气体集气装置23的一端分别与冷凝器和油水分离器同时相连接。气态油经油水分离器处理可去除其水分并形成较为纯净的液态油,可燃气通过冷凝器去除水分后形成较为纯净的燃气,所述冷凝器远离油气分离器的一端连接有可燃气体回收供气装置。所述可燃气体回收供气装置包括一个引风机和一个气柜42,所述冷凝器远离油气分离器的一端与引风机相连接,所述引风机远离冷凝器的一端与气柜42相连接。气柜42可将可燃气体供给干馏系统2进而实现干馏气体收集分离处理再利用。
所述干馏室21的两侧分别设有与其平行的导热墙25,所述导热墙25由导热耐火材料组成。所述导热墙25内部中空形成多个与干馏室21大小相仿的腔体,即为燃烧室251,所述干馏室21与燃烧室251并排设置。所述干馏室21和燃烧室 251的数量为多个,所述干馏室21和燃烧室251按行和列等距分布。
所述燃烧室251的底部分别设有一个燃气道2511和两个热空气道2512,所述燃气道2511的一端与燃烧室251的底部相连通,所述燃气道2511远离燃烧室251的一端设有气柜42,并与其相连接。
所述热空气道2512的一端与燃烧室251的底部相连通,所述热空气道2512远离燃烧室251的一端设有储热室 26,并与储热室26的上部相连接,进而实现了燃烧室251与储热室26相连通。所述热空气管2512为双向管道,气体既可以通过热空气道2512由燃烧室251流向储热室26,也可以由储热室26流向燃烧室 251。
所述燃烧室251隔墙之间上部设有循环孔2513,燃烧室251隔墙之间下部设有联通孔2514,为防止可燃气短路,位于干馏系统2两端头部位的燃烧室251之间不设置联通孔2514。所述燃烧室251的顶部设有看火孔 2515。
所述燃烧室251的下方设有储热室26,所述储热室26的数量为多个,且按行和列等距分布,所述储热室26内壁设有储热砖261,所述储热砖261为空心耐火材料砖,用于储存燃烧废气传递的热量。所述储热室26的下部连接有双向输气道262,同处每一列的储热室26下部的双向输气道262共同连接一条完整的烟气通道263,每一列烟气通道263的走向与干馏室21的长度方向对应。所述烟气通道263两端分别设置换气装置27。所述双向输气道262和烟气通道263既可以排出燃烧废气,又可以输入新鲜空气,其气体流向由换气装置27进行控制。因此,所述储热室26内的气体是定时流动变换的。
换气装置27由换气管道一271、空气阀272、净化仓273、换气管道二274和废气阀275构成,净化仓273通过换气管道二274和废气阀275与烟气通道263连接,将燃烧室251所产生的烟气经过净化仓273净化处理后进入烟囱8;换气管道一271通过空气阀272与净化仓273连接。
所述燃烧室251分为两个工作时段:当燃烧室251工作时,所述燃烧室251内可燃气体燃烧产生废气,所述燃烧室251内气体受热膨胀,燃烧废气在压力作用下自上而下由燃烧室251通过热空气道2512流入储热室26中,燃烧废气将热量传递给储热室26的储热砖261中,而后经由双向输气道262和烟气通道263排入烟囱8中。燃烧废气由自上而下从燃烧室251流向储热室26,这种流向的工作时段称为第一工作时段;所述燃烧室251内由气柜42供燃气,燃气通过燃气道2511向燃烧室251内通入,空气流经烟气通道263、双向输气道262进入储热室26,经过储热室26时,经储热室26的储热砖261将空气加热,加热后的热空气经热空气道 2512最终流进燃烧室251内,与可燃气体混合,进行助燃;空气自下而上由储热室26流向燃烧室251,这种流向的工作时段称为第二工作时段。
为了便于理解本发明,现简明扼要地描述储热室26与燃烧室 251中的气体流通关系。仅以标号A燃烧室251、标号B燃烧室251、标号C燃烧室251、标号D燃烧室251和分别于之对应的标号A储热室26、标号B储热室26、标号C储热室26、标号D储热室26为例进行说明,其他燃烧室251和储热室26与之情况相同,以此类推。
在第一个工作时段内,标号A燃烧室251内的燃气道2511向燃烧室251内通入燃气,热空气道2512向标号A燃烧室251提供新鲜空气,标号B燃烧室251内燃气道2511关闭,标号B燃烧室251内热空气道2512用于吸排标号A燃烧室251燃烧后的废气。此时与标号A燃烧室251相连接的标号A储热室26内流动的是新鲜空气,新鲜空气自下而上,由烟气通道263和双向输气道262流经标号A储热室26,从标号A储热室26流经热空气道2512最终到达标号A燃烧室251;与标号B燃烧室 251相连接的标号B储热室26内流动的是燃烧废气,燃烧废气自上而下,由标号 B燃烧室251流经热空气道2512到达标号B储热室26,从标号B储热室26经双向输气道262和烟气通道263流入烟囱8。
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