[发明专利]一种市政污泥催化热解制取高附加值产物的系统和方法

说明书

本发明公开了一种市政污泥高效催化热解制取高附加值产物的系统和方法，市政污泥高效催化热解系统包括热解炉、冷凝装置、热解油收集箱、尾气净化装置、热解气收集箱等；方法是将含水率50％左右的污泥原料分别与氢氧化钙、碳酸钙、氯化锌、氯化钙、等催化剂均匀混合，置于热解系统中，得到高附加的热解产物。利用本方法可以满足对不同产物的需求，提供对应的最优工艺参数，不仅可以得到热解气，作为优质燃气用于发电上网，还可获得热解油，用作优质燃油或高附加化工原料。该方法在实现垃圾减量化、无害化的同时，还实现了资源化、能源化，并为不同产物需求提供最优工艺参数，具有非常优良的应用前景。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化处理领域，具体涉及市政污泥催化热解制 取高附加值产物的系统和方法。

背景技术

随着我国的城镇化快速推进，人们生活水平大幅提升，市政污泥产量越 来越多。据统计，我国2015年产生的市政污泥(含水率80％)达到3500万 吨，目前已超过4000万吨，预计到2020年，我国每年会产生6000万吨-9000 万吨市政污泥，对污泥有效处理处置已刻不容缓。如何在杀死污泥中病毒微 生物，减少污泥的体积的同时，实现其“资源化、无害化”，成为解决污泥问 题的关键。

目前我国污泥的处理和处置主要以卫生填埋、堆肥和焚烧为主，这几种 技术都不能很好地实现“资源化、无害化”。污泥热解技术是将脱水干化后的 污泥在无氧的环境下，加热到一定温度，在热分解和热解的作用下,使得污 泥中的有机物大分子分解成小分子物质，产生生成热解油、热解气和热解残 渣(焦炭)3种高附加值产物。但由于污泥热解所得产物品质不是很好，限 制了其应用的范围与领域，如何提升热解三相产物的品质成为大规模使用热 解三相产物和广泛推广热解技术的关键。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种市政污泥催化热解制取高附加值产物的系统， 包括：

热解炉，所述热解炉内设有石英管；所述石英管第一端有氮气进口，第 二端为热解产物出口；所述石英管内放置瓷舟。

冷凝装置，所述冷凝装置具有热解产物入口、热解气出口、热解油出口； 所述热解产物入口与所述石英管第二端相连通；

热解油收集箱，所述热解油回收箱具有热解油入口，所述热解油入口与 所述热解油出口相连通；

尾气净化装置，所述尾气净化装置具有尾气入口、尾气出口，所述尾气 入口与所述热解气出口相连通；

热解气收集箱，所述热解气收集箱具有净化热解气入口，所述净化热解 气入口与所述尾气出口相连通。

进一步地，所述冷凝装置为间壁水冷装置，所述冷凝装置下方设有冷凝 水入口，上方设有冷凝水出口。

进一步地，所述冷凝装置设有热解产物冷凝管，所述冷凝管为连续U型 布置；所述冷凝管低端设有所述热解油排出口。

进一步地，所述氮气进口通过导气管连接氮气瓶，所述导气管上设有减 压阀。

本发明还提供一种利用上述系统中对市政污泥催化热解制取高附加值产 物的方法，包括以下步骤：

S1：将污泥原料与催化剂混合均匀，置于所述热解炉中石英管内，在通 入氮气保护下进行热解，得到热解产物；所述热解产物为气、液、固混合态 的热解气、热解油、热解碳；

S2：将热解产物包括热解气、热解油进入管道通入冷凝装置，分离出液 态产物热解油；

S3：再将分离出热解油的所述热解产物通入尾气净化装置，之后进入热 解气收集箱，完成气态产物热解气的收集。

进一步地，所述污泥原料含水率40-60％；所述催化剂与污泥原料干基质 量比为1：20-1：40。