[发明专利]物质热处理分离及能源回收系统

说明书

技术领域

本发明是关于一种物质经热处理分离及能源回收系统，尤其是关于一种用于处理低热值物质的物质热处理分离及能源回收系统。

背景技术

大部分高含水率低热值的物质在进行能源利用时因水分含量高，因此导致热值偏低，燃烧温度不易提高而导致燃烧不完全且衍生出燃烧污染物。

因此大部分高含水率的物质进行能源利用前多进行干燥前处理，利用其他能源以去除过多的水分(例如煤炭干燥或污泥干燥)，使物质进行燃烧时可更为方便稳定。

最普遍的干燥是利用空气当作热媒，利用加热空气使其提高温度后再与物质接触加热，使物质所含的水分蒸发以达到干燥的目的。例如废弃物或污泥的干燥处理大多都是利用热空气进行干燥处理。

传统高含水率低热值的物质的能源利用存在着一些缺点如下：

首先，若不进行干燥而直接进行热利用时，除物质的燃理论燃烧温度较低易衍生污染物外，物质所含的水分在蒸发变成水蒸气过程，会吸收大量的蒸发热(潜热)，此蒸发热不易回收(因与燃烧烟气夹杂)，因此物质进行燃烧能源利用时，一般以低位发热量(Low Heating Value)作为物质的有效热值而非高位发热量(High Heating Value)。

另外一般利用热空气直接加热物质使水分蒸发而达到干燥的方式，干燥过程产出的高湿度气体，也因水蒸气与空气夹杂，气体中所含的水气冷凝温度随水分含量而改变，无法有效回收冷凝所释放的潜热。

而热空气干燥的另一缺点是含有氧气，会与被干燥物产生氧化作用，温度达到燃点时也会引发燃烧，因此必需牺牲热效率将温度控制在燃点以下并设置防火灾设备。

此外，以热空气当热媒干燥所产出的废气，不仅量大且夹杂干燥所产生的异味及戴奥辛等污染物质，必需进一步地净化处理才能排放，因此，使得处理过程更为繁复。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种物质热处理分离及能源回收系统。本发明的系统包括一热处理反应器、一循环管路、一热交换器、一排出管路、一潜热回收器、一气化炉及一燃烧炉。其中物质进行热处理反应是在一密闭系统下进行。

被热处理物质被导入热处理反应器，并导入高温气态热媒与其直接接触进行热交换。在热处理反应器中的物质因受热产出气态物质与剩余物质，气态物质当成热媒经一循环风机由循环管路导入热交换器进行加热后再次导入热处理反应器。

物质在热处理反应器中因受热形成气态物质与剩余物质，此气态物质与导入的高温热媒成分相同，因此循环管路间的气态物质因而增加。所增加的气态物质则通过排出管路排出(否则会导致压力持续上升)，气态物质经排出管路被传送至潜热回收器，潜热回收器可为一间接热交换器。在潜热回收器中，气态物质进行冷凝释放出潜热并加热冷流体，气态物质经潜热回收器后形成一冷凝物质与一不冷凝物质。总而言之，物质经热处理分离形成剩余物质与气态物质，气态物质经潜热回收冷凝后形成一冷凝物质与一不冷凝物质，因而达到物质分离的目的。

剩余物质可为产品，若作为燃料使用可将其送至气化炉进行气化，以产生一可燃气。接着可燃气则被传送到一燃烧炉与空气混合燃烧，以产生一高温烟气，高温烟气则流经热交换器加热热处理反应器的循环气态热媒，经热交换器后的烟气若仍具回收价值则可再经其他热能回收装置，例如锅炉，回收热能。

附图说明

图1为本发明的物质热处理分离及能源回收系统示意图；

图2为本发明的另一较佳实施例的物质热处理分离及能源回收系统示意图。

附图标记说明：

热能源回收系统1、1’；

热处理反应器11；

热交换器12；

潜热回收器13；

气化炉14；

燃烧炉15；

循环风机21；

抽气器22；

第一集尘器16；

锅炉17；

第二集尘器18；

预热器131、132；

冷却器133；

烟囱19；

循环管路111；

排出管路112。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术内容，特举具体实施例说明如下。

请参考图1，本发明的热能源回收系统1包括一热处理反应器11、一循环管路111、一热交换器12、一排出管路112、一潜热回收器13、一气化炉14及一燃烧炉15。