[发明专利]一种多床耦合配合交互式热气流分离多组分混合物的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多床耦合配合交互式热气流分离多组分混合物的装置及方法，属于生物质能利用技术和固体废弃物处置技术的前处理领域。

背景技术

直接燃烧（直燃）是目前生物质能利用和固体废弃物处置最基本的利用方式，它是将燃料直接放入炉内，在高温的环境下发生氧化还原反应，释放出的热量由布置在炉内的工质吸收，固体残渣通过炉底排渣管或除尘器收集，气体废物经过净化后由烟囱排放至大气。通过这种利用方式，可以实现对原料的无害化、减量化、资源化处理。但不管是对于生物质能利用，还是对于固体废弃物处置，这种利用方式的一个最大特点是燃料成分复杂。例如，在生物质秸秆直燃发电过程中，秸秆原料通常是从农户手中收购的，而农户往往是通过人工或者机械化装置直接从地里收割，这样，这些秸秆具有原生态特性，呈现整体性特征，秸秆本身具有完整的叶、支、秆、茎和根部位，同时，收割后的秸秆根部往往会携带有一部分泥土，秸秆支部也常会缠绕一些在农作物养护过程中带入的薄膜、塑料袋等，更为严重的是，一些无良农户为了增加秸秆的重量，会人为在秸秆物料里掺杂金属、石块、土块等增重物质，有时还会往秸秆上洒水，增加湿度。这样，实际到达生物质电厂的秸秆原料里会含有一部分金属、石块、土块、薄膜、塑料等杂质。在垃圾焚烧发电过程中，垃圾原料来源于环卫部门，目前，虽然政府部门有明文规定需对垃圾分类收集，但很多地方垃圾分类主要由市场自发运行，由群众和企业自发形成的利益链驱动实施，缺乏政府的主导推动和有效指导，对垃圾分类投入严重不足，垃圾分类设施缺乏，这样就出现了“分类收集、混合运输、处理”问题，最终到达垃圾焚烧电厂的垃圾还是原生态的垃圾，里面不仅含有废纸、塑料、玻璃、金属和布料等可回收垃圾，而且含有剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等含湿量高达70%的厨余垃圾，这些垃圾在形状、比重、尺寸和含湿量上都相差很大。

对于这些成分复杂的原料，电厂往往会对其进行简单的前处理，包括破碎和分离过程，以便于输送原料。破碎通常采用机械破碎，通过大功率电机带动旋转构件，利用离心力直接撞击物料，从而达到破碎物料的目的。由于破碎过程需要消耗大量电力，而且破碎的物料越小，消耗电量越大，同时，由于原始物料中不可避免含有金属、石块等质地坚硬物质，这些物质的存在会导致旋转部件磨损严重，经过一段时间的运行就需跟换这些转动部件，因此，为了降低设备跟换成本和电力消耗成本，电厂往往仅对原始物料进行简单破碎，这样破碎后的物料往往呈现异形状、多尺度特征。破碎过程只是使部分物料减少了尺寸，成分基本没变，仍然含有原始物料带入的各种杂质，在这种情况下，就需要对二次物料进行分离处理。常规的分离过程采用水力浮选的机理来分离杂质，即把物料放在水里，比重大的物料会沉到水下，而比重小的物料会漂浮在水面上，分别收集这些物料就能达到分离物料的目的。但水力浮选受制于物料密度的限制，也就是只能简单分离比重大于水的物料和比重小于水的物料，而且，分离过程由于浸泡于水，所以会大大增加物料的湿度。而一些单位为了简化过程，降低成本，采用人工分拣的办法来分离杂质，但这样会导致工作量巨大，而且人工分拣效率低下，通常只能分离一些大件杂质。

因此，为了在燃料价格高涨的当下降低电厂成本，提高燃烧炉的热效率和使用效率，迫切需要开发出一种新的能耗低、效率高的分离装置和方法，对原料进行全方位分离。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种多床耦合配合交互式热气流分离多组分混合物的装置及分离方法，实现了多组分混合物的全方位分离，并能对物料进行间接干燥，该装置操作简单，安装方便。

为实现上述发明目的，本发明多床耦合配合交互式热气流分离多组分混合物的装置可采用如下技术方案：

一种多床耦合配合交互式热气流分离多组分混合物的装置，包括破碎系统、干燥风预热单元、多床分离单元、旋风分离器；

破碎系统包括原料入口、位于原料入口之后的破碎装置、位于破碎装置下方的引流板、位于引流板下方的辅助风风室，所述引流板倾斜设置，且该引流板一端连接铰链并可绕铰链旋转；

所述干燥风预热单元包括干燥风室及多床分离单元之间的干燥风室用以将干燥风引入多床分离单元中的干燥风布风板；