[发明专利]一种隔绝氧气热解处理固体废弃物的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用领域，具体涉及一种隔绝氧气热解处理固体废弃物的装置和方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的提高，我国正面临着严峻的能源和环境问题。目前，我国的能源主要为煤炭、石油、天然气等化石能源，其具有不可再生性，面临不断枯竭的窘境。然而，生物质作为可再生能源正逐渐受到高度重视。

目前，我国生活垃圾的年产量已经达到2.6亿吨，而且正以5％的速度增长，全国约有2/3的大城市正面临“垃圾围城”的困境。传统的垃圾处理方式主要包括填埋和焚烧等技术。其中，垃圾填埋处理对厂址要求较高，占地面积较大，容易造成周围空气和地下水的二次污染。垃圾焚烧技术虽在我国得到了一定程度的推广，但是焚烧过程中不可避免会产生毒性较大的二噁英。因此，寻求无害化、资源化、减量化处理垃圾的方法迫在眉睫。

有机固体废弃物热解法不仅可以有效利用生物质能源，还可以实现垃圾的无害化处理，有望解决上述存在的双重问题。然而，热解气中焦油含量较高，影响热解气的进一步利用，并且会导致下游管路堵塞，限制了该工艺的进一步推广。因此，降低并去除热解气中焦油的含量具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明旨在提供一种隔绝氧气热解处理固体废弃物的装置和方法，解决了目前热解气化焦油裂解系统过于复杂、设备投资费用较高的问题，能够有效降低热解气中焦油的含量，原料适应性广，成本低，适于大规模工业化处理固体废弃物。

本发明提供了一种隔绝氧气热解处理固体废弃物的装置，包括由炉顶、炉墙、炉底围成的炉膛。

所述炉顶和炉墙由外层的钢结构层和内层的保温层构成，所述炉顶上设置有出气口，所述炉膛中设置有物料板、多孔板、转动部、加热部、水封部。

所述转动部包括驱动器和连接杆。所述连接杆一端与所述炉底固定连接，另一端与所述多孔板连接。所述驱动器驱动所述炉底转动。

所述物料板位于所述多孔板下方，所述物料板和多孔板均水平设置，并通过所述连接杆连接。所述加热部设置在所述物料板下方。

所述水封部包括第一组水封部和第二组水封部。所述第一组水封部设置在所述多孔板下方，实现所述多孔板与所述炉墙的密封。所述第二组水封部设置在所述炉底下方，实现所述炉底与所述炉墙的密封。

所述炉墙上设置有第一进料螺旋和第二进料螺旋，所述第一进料螺旋位于所述多孔板上方，所述第二进料螺旋位于所述物料板上方。

优选的，所述炉墙上设置有进气口，所述进气口位于所述多孔板的下方，并且，所述进气口的进气端设置有阀门。

优选的，所述第一进料螺旋上连接有刮板器。

优选的，所述水封部包括水封槽和水封刀，其中，所述水封槽包括外环水封槽和内环水封槽，分别固定在所述两侧炉墙内壁上。

所述水封刀呈环形，包括同心依次排列的外环水封刀、中环水封刀、内环水封刀。

所述多孔板下方和所述炉底下方分别固定有一组中环水封刀，并且所述中环水封刀的两端向下弯折，靠近内侧炉墙的弯折端形成中环内水封刀，靠近外侧炉墙的弯折端形成中环外水封刀。所述外环水封刀的一端与所述外侧炉墙内壁连接，另一端向下弯折。所述内环水封刀的一端与所述内侧炉墙内壁连接，另一端向下弯折。

所述外环水封刀和内环水封刀向下弯折的端部，以及中环内水封刀、中环外水封刀均插入所述水封槽中，其中，所述外环水封刀向下弯折的端部与所述中环外水封刀插入所述外环水封槽中配合密封，所述内环水封刀向下弯折的端部与所述中环内水封刀插入所述内环水封槽中配合密封。

优选的，所述多孔板下端面与所述物料板上端面的垂直距离为60～80cm。

进一步的，所述多孔板上设置的通孔的直径为1～3cm。

本发明还提出了一种利用上述装置隔绝氧气热解处理固体废弃物的方法，包括步骤：

A、启动所述驱动器，所述炉底转动，带动所述连接杆转动，从而使得所述物料板和多孔板同速转动；

B、将催化剂经由所述第一进料螺旋送入所述多孔板上形成催化剂层，将固体废弃物经由所述第二进料螺旋送入所述物料板上形成物料层；

C、启动所述加热部，所述物料层发生热解反应，得到的粗热解气经由所述多孔板的通孔进入所述催化剂层，所述粗热解气中的焦油发生催化裂解，得到热解气，然后经由所述出气口排出。

优选的，所述催化剂为球形颗粒或棒状颗粒，粒径为5～20cm。

进一步的，所述热解反应的温度为600～950℃，时间为1～2h。