[发明专利]固定床气化装置及包括其的处理系统，废弃物处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及固定床气化装置及包括其的废弃物的处理系统、废弃物处理方法。

背景技术

近年来，随着经济和社会的快速发展，我国每年产生大量的有机废弃物亟待处理。含有机质的固体废弃物种类繁多，常见的有：城市垃圾、医疗和制药废物、污染的土壤、工业固废和农业废弃物等。有机废弃物的成分十分复杂，极易腐化，散发恶臭，常含有病原菌及寄生虫等，同时还有镉、汞、铬、铅等重金属，以及多环芳烃、农药、有机氯等持久性有机污染物，处理不当容易造成严重的环境污染。

随着全球性生态问题的日益严峻，有机废弃物的减量化、无害化和资源化发展趋势已成为普遍的共识和新的研究热点问题。目前我国现有的有机废弃物处理方法主要有填埋、堆肥农用和焚烧等。填埋时易污染地下水环境、排放大量甲烷等温室气体。堆肥农用则存在着重金属等有害成分对土壤的污染问题。通过焚烧处理可以迅速和较大程度地达到减量化，又利用了有机质的热能；但是，焚烧时会排放SO2和NOx等污染物，而且还会产生二噁英等有机污染物。热解和气化技术（JP20010127739，CN201120341172.7，CN201120552371.2）克服了焚烧法的缺点，该技术可以将废弃物中的有机物转化为燃料气、油等，同时其气氛保持为无氧或还原状态，不会产生SO₂、NO_x和二噁英等。

由于有机废弃物形状不规则，制浆、制粉难度较大，因此采用气流床和流化床气化技术需要复杂的预处理过程，难以有较好的经济效益。固定床气化炉具有进料简单、投资小和操作简单的优点，适合于处理有机废弃物。但是常规的固定床气化炉内部温度梯度较大，其自下而上可简单分为：灰渣层、燃烧层、气化层和干燥层。这样在处理含有重金属铬的皮革废弃物时，铬在燃烧层的高温氧化环境下转化为剧毒的六价铬，然后经灰渣层排出，污染严重。同时，出口合成气中含有焦油等，还会产生难以处理的含酚废水，污染严重。因此，要想将固定床气化技术用于有机废弃物气化，必须对气化工艺和固定床气化炉的结构做出改进。

发明内容

本发明为了要解决的技术问题是为了克服现有技术中的有机废弃物处理方法大多采用简单焚烧处理，废气废渣中的二噁英和可浸出重金属等有害物质的排放含量难以达标；少数使用固定床设备处理有机物废弃物，但出口合成气中含有焦油，灰渣中含有大量有毒的六价铬，产生难以处理的含酚废水，对环境污染严重的问题，提供高效环保的固定床气化装置及包括其的废弃物处理系统、废弃物处理方法。

本发明提供一种固定床气化装置，其包括一气化腔体，一废弃物入口、一固液体出口、一第一气体入口、一气体出口、至少一第二气体入口；所述的废弃物入口设在所述的气化腔体顶部，并与气化腔体内部连通；所述的固液体出口设在气化腔体底部并与气化腔体内部连通，所述的固液体出口为固液体出料口；所述的第一气体入口设在气化腔体下部并与气化腔体连通，所述的第二气体入口设在气化腔体的中部；所述的第二气体入口与所述的第一气体入口之间的垂直距离，和所述的气化腔体高度比值为0.4-0.8；所述的气体出口设在气化腔体上方并与气化腔体内部连通，所述的气体出口为合成气出气口。

本发明中，较佳地，所述的第二气体入口的个数为2个或2个以上的时候，若干所述的第二气体入口等角度均匀分布在所述的气化腔体中部的同一水平面上。

本发明中，较佳地，所述的第二气体入口与所述的第一气体入口之间的垂直距离，和所述的气化腔体高度比值为0.5-0.6。

较佳地，所述的废弃物入口设有一分布器。需要处理的有机废弃物通过分布器均匀落入所述的气化腔体内，保证与氧气充分接触。

较佳地，所述的气化腔体的内壁设置一水冷夹套装置进行保温，以免温度过高被损坏。所述的水冷夹套装置为本领域常规的用于固定床气化装置内部的装置。

较佳地，所述的气化腔体下部还内设一炉箅，且所述的炉箅位于所述的第一气体入口上方。炉箅能更好地将第一气体入口通入的气体导入到气化腔体内，以及有利于将固废渣均匀排出。所述的炉箅较佳地使用水冷夹套装置进行保温，以免温度过高被损坏。

本发明还提供一种废弃物的处理系统，包括一废弃物预处理器、至少一锁斗、一如上所述的固定床气化装置、一换热器、一除尘装置、一脱硫净化装置；所述的废弃物预处理器、锁斗和废弃物入口依次连接；所述的气体出口与所述的换热器、所述的除尘设备和所述的脱硫净化设备依次连接。

较佳地，所述的废弃物处理系统还包括一灰斗、所述的灰斗与所述的固液体出口连接。

本发明还提供一种废弃物处理方法，其包括如下步骤：