[发明专利]一种固液含碳废弃物综合处理与资源化利用系统

说明书

本发明涉及环境保护领域，旨在提供一种固液含碳废弃物综合处理与资源化利用系统。该系统包括自热式热解炉、气化炉、半焦过渡仓、冷渣装置、粗煤气处理系统、合成气预处理系统和混合气体处理系统。本发明提出的含碳固液废弃物综合处理资源化利用系统，把固废、危废、废液等含碳废弃物综合起来先热解再气化，一体化处理处置，实现减量化、资源化、无害化处置。可实现物料、中间产物和产料有源有去，收支平衡：解决了热解炉热解产生的半焦无直接利用场合的问题，同时给气化炉提供了热原料。自热式热解炉无需外界提供单独热源，只需消耗部分含碳废弃物即可获得热解所需热量，从而降低了能耗，同时节省了单独供热设备投资。

技术领域

本发明属于环境保护领域，具体涉及一种固液含碳废弃物综合处理与资源化利用系统。

背景技术

含碳废弃物是指含碳元素的各种固体废弃物、危险废物、废水废液等物料，由于含有碳元素，具有一定的热值和利用价值。目前固体含碳废弃物，如垃圾、农作物残余、污水处理厂的污泥、石化企业的含油污泥等，处理方式大部分采用传统的填埋法、焚烧法或简单处理后外运堆放，不但占用大量的土地资源，而且对土壤、水体和大气都会造成不同程度的污染。含碳液体废弃物，如工业和生产生活中产生和排放的各种废水废液，处理方式主要是利用废水处理装置进行尾液处理，实现达标排放，在实现清洁排放的同时需要消耗大量能源，也是对水资源的一大浪费。

热解具有产物多元化资源利用、减少二噁英排放等优点，因而日益成为固体废弃物处理技术的首选。但热解产生的大量半焦大部分并不适合做原料，只能通过燃烧的方式提高利用效率，但是半焦直接用于燃烧尚存在半焦灰分含量高、硬度大、碳转化率低等问题，因此半焦的利用成为热解技术的一大关键问题。气化技术可以产生高性能可燃气耦合发电，因此被认为是未来的主要应用技术。但是如果将含碳废弃物直接气化会产生干馏产物焦油和酚等物质未能气化完全等问题，不仅影响气化效率，同时会造成设备故障、二次污染。综上，如何有效、清洁、低成本地处置并高效资源化利用固液含碳废弃物是我国经济和社会发展中迫切需要解决的问题和面临的挑战。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种含碳固液废弃物综合处理资源化利用系统，含碳废弃物经过双级循环处理，降低处理能耗和成本，能有效提高含碳废弃物的清洁利用率，实现含碳废弃物的高效清洁和能源分质分级利用系统。

为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种固液含碳废弃物综合处理与资源化利用系统，包括自热式热解炉、气化炉、半焦过渡仓、冷渣装置、粗煤气处理系统、合成气预处理系统和混合气体处理系统；

在自热式热解炉的炉体侧壁设有进料口、氧化剂进口和流化风进口；炉底设出渣口，炉顶出口依次连接一级旋风分离器和二级旋风分离器，一级旋风分离器的底部出口连接炉体；二级旋风分离器的顶部出口连接粗煤气处理系统，其底部出口与半焦过渡仓连接；粗煤气处理系统包括依次连接的急冷塔、一级电捕焦油器、间冷器和二级电捕焦油器，二级电捕焦油器的出口依次连接煤气排送风机和煤气缓冲罐，两级电捕焦油器还连接至焦油储罐；

气化炉顶部设有进料口、氧化剂进口和气化剂进口，进料口与半焦过渡仓的底部出口连接，气化炉底部的出渣口接至冷渣装置；合成气预处理系统包括余热锅炉和混合罐，在气化炉侧壁上设有出气口，出气口接至余热锅炉；余热锅炉的合成气出口与煤气缓冲罐均接至混合罐，混合罐与混合气体处理系统相连；

混合气体处理系统包括流化气加压装置，以及依次连接的一氧化碳变换装置、脱碳装置、气体排送风机、变压吸附装置和气柜；其中，一氧化碳变换装置设进水口、进气口和和出汽口，进水口与冷渣装置的循环冷却水出口相连，进气口与混合罐相连，出汽口接至气化炉的气化剂进口；脱碳装置设CO₂出口，变压吸附装置设H₂出口和混合气出口，混合气出口同时连接气柜和流化气加压装置；流化气加压装置的出口连接至自热式热解炉的流化风进口；

所述各系统或设备之间，是通过管路实现连接的。