[发明专利]含碳有机物热解产物热能利用的系统和方法

说明书

本发明公开了含碳有机物热解产物热能利用的系统和方法，其中，系统包括：预处理装置、干燥设备、蓄热式旋转床、第一换热器和第二换热器，其中，干燥设备与预处理装置相连；蓄热式旋转床具有进料口、气液混合物出口、热解炭出口、蓄热式辐射管预热空气入口、蓄热式辐射管燃料气入口和蓄热式辐射管烟气出口；第一换热器具有热解炭入口、残炭出口、循环氮气入口、热氮气出口，热解炭入口与热解炭出口相连，热氮气出口与干燥设备相连；以及第二换热器具有冷氮气入口、水蒸气入口、冷却水出口、循环氮气出口，冷氮气入口和水蒸气入口分别与干燥设备相连。由此该系统采用间接换热方式对含碳有机物热解炭的热量进行余热利用，系统整体运行成本较低。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化处理领域，具体涉及一种含碳有机物热解产物热能利用的系统和方法。

背景技术

我国固体废物的产量与日俱增，尤其是一些大城市，面临着“垃圾围城”的危险。而生活垃圾等含碳有机物产生后，如果不经过有效、无害的处理，不仅会污染土壤、水源和大气，还会对居民的身体健康造成影响、恶化居住条件。因此，像生活垃圾这样的含碳有机物已经成为各个城市非常突出的环境问题。

目前，国内生活垃圾处理的主要方式有填埋、堆肥、焚烧等。其中填埋技术应用较早、也最简单，但是随着城镇化的不断发展，城市用地越来越紧张，这种“非资源化”的处置方式已逐渐被淘汰。而堆肥的产品质量难以保证，处于“有产品，无销路”的窘境。另外，“十二五”期间国家鼓励的垃圾焚烧技术，也因为二噁英等问题，难以被广大民众接受。

含碳有机物热解是有别于焚烧的另一种热处理方法，其关键点在于无氧或绝氧的条件，含碳有机物中的有机物转化为H₂、CO、CH₄等可燃性气体、油水混合液及固体产物，没有二噁英等有毒物质的生成，也不像焚烧那样需要添加辅助燃料，是一种污染小、投资低、回报好的含碳有机物处理技术。

现有的含碳有机物热解技术难点主要是耗能较大、产品较少、操作复杂、处理量低等，会导致热解产品难以销售、经济性差、不能工业化应用。另外，传统的含碳有机物热解技术运行费用较高。因此，目前用于含碳有机物的热解技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种无害化、减量化、资源化的含碳有机物热解产物热能利用的系统和方法。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种含碳有机物热解产物热能利用的系统，该系统包括：预处理装置，所述预处理装置具有含碳有机物入口和预处理含碳有机物出口；干燥设备，所述干燥设备具有预处理含碳有机物入口和干燥含碳有机物出口，所述预处理含碳有机物入口与所述预处理含碳有机物出口相连；蓄热式旋转床，所述蓄热式旋转床具有进料口、气液混合物出口、热解炭出口、蓄热式辐射管预热空气入口、蓄热式辐射管燃料气入口和蓄热式辐射管烟气出口；第一换热器，所述第一换热器具有热解炭入口、残炭出口、循环氮气入口、热氮气出口，所述热解炭入口与所述热解炭出口相连，所述热氮气出口与所述干燥设备相连；以及第二换热器，所述第二换热器具有冷氮气入口、水蒸气入口、冷却水出口、循环氮气出口，所述冷氮气入口和所述水蒸气入口分别与所述干燥设备相连。

由此该系统采用间接换热方式对含碳有机物热解炭的热量进行余热利用，获得了高品质的热解油和可燃气，无二次污染，系统整体运行成本较低，实现了对含碳有机物的“无害化、减量化、资源化”处理，有利于含碳有机物热解的工业化应用。

另外，根据本发明上述实施例的含碳有机物热解产物热能利用的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述的含碳有机物热解产物热能利用的系统，其特征在于，进一步包括：

冷凝器，所述冷凝器具有气液混合物入口、热解气出口和热解油水出口，所述气液混合物入口与所述气液混合物出口相连；