[实用新型]基于沸石和多物理化学场的可燃固体废物快速热解装置

说明书

本实用新型公开了基于沸石和多物理化学场的可燃固体废物快速热解装置，所述装置包括流化床热解炉、微波发生器、二次催化热解炉、冷凝器、燃烧炉、除尘器和烟囱，微波发生器设置在流化床热解炉的炉壁底部；流化床热解炉的热解气出口连接至二次催化热解炉，二次催化热解炉的热解气出口连接至冷凝器，热解气分离为产品油和不凝气，不凝气进入燃烧炉，烟气出口均连接至除尘器，经处理后经烟囱排放；其中沸石作为流化床热解炉的床料。本实用新型具有简便易行、热解速率高、环保效果好的优点，可广泛地适用于城市可燃固体废物垃圾的处理，应用前景较广。

技术领域

本实用新型涉及可燃固体废物热解装置，尤其涉及一种基于沸石和多物理化学场的可燃固体废物快速热解装置。

背景技术

当前，固体废物处理一直是我们不得不面对的一个大问题。一方面，随着群众消费水平进一步提高，每日产生的固体废物也在不断增多。另一方面，随着城市化进程的不断展开，城市覆盖面积大，垃圾填埋地少。大量的固体废物包围了我们生活的城市，促使我们不得不认真对待固体废物垃圾。我国最常见的固体废物处理方式有：填埋、堆肥、焚烧等。

但以上三种处理方式带来了不小的环境问题。目前，我国针对固体废物垃圾的处理，也在不断地完善和发展新技术。尤其对可燃固体废物来说，热解技术是及其有效的方式，这项技术无害化程度高、占地面积小，但其缺点是运营费用较高、技术难度较高、处理量一般。针对常见的城市固体废物，我们有快速热解以提取其中的生物油应用于其他工业的方式。生物质热化学转换技术是生物质能转换利用研究中的一个重点。快速热解是采用中等反应温度(400～ 550℃)，较短的停留时间，在无氧条件下高速升温对生物质原料进行快速热解的过程，其结果是植物原料分解，产物经冷却和浓缩后，得到的液体为深棕色生物油，生物油是质量分数75％～80％的极性有机物和20％～25％的水的混合物，其得率占绝干原料的80％左右。与固体燃料相比，生物油易于储存和运输，其热值为传统燃料油的一半以上，并可作为化工原料生产特殊化工产品如食品行业用的香味剂。另外，在热解过程中还有少量固体产物——炭和气体生成。与传统的热解工艺相比，快速热解为较高级的工艺过程，以得到较高得率的液体产物——生物油为目的。快速热解能以连续的工艺和工厂化的生产方式处理低品位木材或农林废弃物(如锯末、稻壳、树枝以及其它有机废弃物)，将其转化为高附加值的生物油，比传统处理技术获得更大效益。

传统的快速热解工艺采用循环流化床反应器作为热解炉，一般采用石英砂为床料。虽然形成流化态以后，物料能够充分受热，但是升温速率不是很快，停留时间较长，造成油产品的品质和产率都不高。因此有必要开发能够节省运营成本，提高生物油品质和产率的发明来解决这些问题。

实用新型内容

本实用新型提出了一种基于沸石和多物理化学场的可燃固体废物快速热解装置。在常规流化床热解炉的基础上加上微波发生器，向炉内通入惰性气体，并采用沸石作为床料。沸石具有耐磨性和独特的多孔结构，能够充分地进行热量传递，且人工合成的沸石具有良好的催化性能，能够提高油产品的品质。微波能使炉内温度快速升高，利用热解炉内常规的循环流化态耦合微波形成的多物理化学场对可燃固体废物进行快速热解，温度控制在500℃左右，停留时间不超过3s，容易得到较高品质的油产品。同时将分离后的混合气体送入二次催化热解炉进行催化热解，采用人工合成的沸石作为催化剂，其具有良好的热稳定性和高催化活性。再对最终热解气进行冷凝，收集产品油，不凝性气体送入燃烧炉，使其燃烧提供热解时所需的热量。尾气经过处理后分离其中的惰性气体循环利用。

本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现。