[发明专利]用于处理有机废弃物的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于处理有机废弃物的方法和系统。有机废弃物从至少一个有机废弃物源供给到至少一个湿废弃物罐并且进一步供给到湿废弃物混合罐。随后，第一批次混合湿废弃物从湿废弃物混合罐供给到第一热反应器，在第一热反应器中，在热水解工艺中在给定工艺条件下在混合湿废弃物的连续混合下，第一批次混合湿废弃物经受加热和加压，之后第二批次混合湿废弃物从湿废弃物混合罐供给到第二热反应器，在第二热反应器中，在热水解工艺中在给定工艺条件下在混合湿废弃物的连续混合下，第二批次混合湿废弃物经受加热和加压。

技术领域

本发明涉及一种用于借助于水热碳化来处理有机废弃物的方法，在该方法中，有机废弃物从至少一个有机废弃物源被供给到至少一个湿废弃物罐，有机废弃物从至少一个湿废弃物罐被供给到湿废弃物混合罐，第一批次混合湿废弃物从湿废弃物混合罐被供给到第一热反应器，在第一热反应器中，在热水解工艺中在给定工艺条件下在混合湿废弃物的连续混合下，第一批次混合湿废弃物经受加热和加压，之后第二批次混合湿废弃物从湿废弃物混合罐被供给到第二热反应器，在第二热反应器中，在热水解工艺中在给定工艺条件下在混合湿废弃物的连续混合下，第二批次混合湿废弃物经受加热和加压，之后，水解工艺生物炭污泥以交替的方式从第一热反应器或第二热反应器被排出到用于冷却生物炭污泥的生物炭冷却器，在该方法中，热水解工艺的加热和加压是通过针对相应的水解工艺以交替的方式将蒸汽从第一热反应器供应到第二热反应器或从第二热反应器供应到第一热反应器来进行的。本发明还涉及一种用于借助于水热碳化来处理有机废弃物的系统。

背景技术

用于处理有机废弃物的水热碳化工艺是公知的。通常，进给材料，即有机废弃物的预热，通过借助于用于冷却处理过的被排放的废弃物污泥的热交换器回收热量来进行。由于被排出的废弃物污泥的高温度，有机材料容易积聚在热交换器表面上，这在适当的过程中降低了该工艺的总体能量效率。

热碳化系统的实施例例如从US2017/0327387A1、US2015/0122746A1和US6,966,989B2中知道。已知的系统是复杂的并且包括多阶段工艺。已经尝试通过例如循环工艺和从一个工艺阶段到另一个工艺阶段再利用蒸汽来提高效率。然而，已知的系统仍然保持效率低下，并且导致损失相当大量的热能。

发明内容

本发明的目的是避免上述缺点并且提供一种以节能方式经由水热碳化来有效处理有机废弃物的方法。

在一般水平上，本发明属于水热碳化工艺，该水热碳化工艺是具有给定工艺时间(持续时间)的热化学方法，在给定工艺时间中通过在密闭反应器中将温度升高到约200℃至250℃，由此也将压力升高到约20巴至25巴，将有机材料分解成碳离子。有机材料分解并且所得到的碳再凝聚成芳香族碳化合物。该方法的最终产物是生物炭，该生物炭的化学组成类似于化石煤。主要的给定工艺条件是温度、压力和工艺时间(持续时间)。工艺条件也可被称为工艺参数。

本发明的基本思想是提供一种顺序水热碳化工艺，在该水热碳化工艺中至少两个平行的热反应器以交替或循环的方式分批次供料，并且其中通过将蒸汽和水从前面的工艺转移到当前工艺，将用于当前批次处理工艺的热能从前面的批次处理工艺转移。这是通过在来自第一热反应器的蒸汽已经被供应到第二热反应器或从第二热反应器供应到第一热反应器之后，针对相应的水解工艺，将热的且加压的水以交替的方式从第一热反应器供应到第二热反应器或从第二热反应器供应到第一热反应器，从而实现给定工艺条件。

这种布置使得能够实现紧凑的系统，该系统优化了系统自身内的能量的使用。因此，这是一种有利的系统以被安装在空间的使用是有限的并且外部能量的供应是不可用的船舶上。

为了开始水解工艺，来自蒸汽源的辅助蒸汽有利地被供应到第一热反应器，以便在第一热反应器中开始第一热水解工艺。

有利地，生物炭污泥在生物炭冷却器中通过热交换回路冷却。这在能量经济方面是有利的。