[实用新型]一种轻工有机固废分级热转化系统

说明书

本实用新型公开了一种轻工有机固废分级热转化系统，包括水热预处理装置、脱水干燥装置、热裂解装置、半焦催化气化装置、挥发分催化重整装置和燃烧供热装置；水热预处理装置将生成的有机固废水热焦传送到脱水干燥装置进行脱水干燥得到有机固废干水热焦，有机固废干水热焦进入热裂解装置发生反应得到挥发分和半焦，半焦进入半焦催化气化装置得到半焦残炭和脱尘气化气，挥发分和脱尘气化气进入挥发分催化重整装置发生反应得到低氮高值燃气，半焦残炭进入燃烧供热装置燃烧以为前端的分级热化学转化提供能量。本实用新型以轻工有机固废为原料，实现了分级热化学转化，同时实现了燃料氮的源端减量和气相氮污染物转化的过程控制，得到了低氮高值燃气。

技术领域

本实用新型涉及生物质资源利用技术领域，特别涉及一种轻工有机固废分级热转化系统。

背景技术

轻工有机固废是农产品加工成食品、饮料、医药、纸等过程中而产生的残渣，如酒槽、醋槽、茶渣、咖啡渣、中药渣、抗生素菌渣等。统计数据显示，我国轻工有机固废的年产生量达到数亿吨，且呈快速递增趋势。轻工有机固废具有以下特点：1)有机质含量高，富含综纤维素、木质素、蛋白质、多糖等成分，灰分含量不太高，干基热值和一般低阶煤相当，属于典型的生物质资源；2)初始含水率高，极易腐烂，传统的填埋、焚烧、固定区域堆放等处理方式会造成资源浪费和环境污染；3)轻工有机固废经过热化学转化技术可以转变为能源，如热、电、蒸汽、燃气等，是比较有前景的利用方式。但由于农产品生长过程中本身的固氮作用以及加工利用过程中外部添加氮，轻工有机固废的燃料氮含量比常规生物质要高很多，高达2wt％～9wt％(干基)，而生物质热化学转化温度低，过程产生的NO_x基本来源于燃料氮的转化，随着热电行业对大气污染排放标准的日趋严格，轻工有机固废在热电行业的应用受到了很大限制。

因此，本领域亟待研发出一种能够实现轻工有机固废的高效清洁资源化利用的热转化系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轻工有机固废分级热转化系统，以实现轻工有机固废的高效清洁资源化利用。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种轻工有机固废分级热转化系统，包括水热预处理装置、脱水干燥装置、热裂解装置、半焦催化气化装置、挥发分催化重整装置和燃烧供热装置；

所述水热预处理装置设有轻工有机固废进口、脱氮促进剂进口、水进口和有机固废水热焦出口；

所述脱水干燥装置设有有机固废干水热焦出口以及与有机固废水热焦出口连通的有机固废水热焦进口；

所述热裂解装置设有挥发分出口、半焦出口以及与有机固废干水热焦出口连通的有机固废干水热焦进口；

所述半焦催化气化装置包括气流床和两级旋风除尘器，所述气流床设有含尘气化气出口、氮转化催化剂进口、大粒径高温尘进口以及与半焦出口连通的半焦进口，所述两级旋风除尘器包括连通的第一级旋风除尘器和第二级旋风除尘器，所述第一级旋风除尘器设有与含尘气化气出口连通的含尘气化气进口以及与大粒径高温尘进口连通的大粒径高温尘出口，所述第二级旋风除尘器设有脱尘气化气出口和与燃烧供热装置连通的半焦残炭出口；

所述挥发分催化重整装置设有低氮高值燃气出口、与挥发分出口连通的挥发分进口以及与脱尘气化气出口连通的脱尘气化气进口；

所述燃烧供热装置通过输热管与气流床和挥发分催化重整装置连通，所述挥发分催化重整装置通过输热管与热裂解装置连通。

进一步地，所述脱水干燥装置包括依次连接的离心脱水机、带式压滤机和导热油干燥器，所述有机固废干水热焦进口位于离心脱水机上，所述有机固废干水热焦出口位于导热油干燥器上。