[发明专利]一种垃圾气化制二甲醚的方法及系统

说明书

本发明涉及一种垃圾气化制二甲醚的方法，其包括垃圾气化、CaO重生、合成二甲醚和二甲醚吸收的步骤；其中，二甲醚合成中未反应合成气作为燃料燃烧为氧化钙重生提供能量，重生的氧化钙回收至垃圾气化步骤作为捕气剂，不仅提高了合成反应的单程转化率，而且减少了补充燃料的消耗；还使得氧化钙得以重生，能够循环至垃圾气化步骤，进一步作为捕气剂，提高了氧化钙的利用率。本发明还提供了一种采用上述方法制得二甲醚的系统。

技术领域

本发明涉及垃圾处理的工艺及设备技术领域，尤其涉及一种垃圾气化制二甲醚的方法及系统。

背景技术

城市生活垃圾的处理方式包括填埋、焚烧、堆肥、气化等，其中填埋、焚烧和堆肥技术是我国城市垃圾处理的主要方式。填埋技术虽然操作简单，建设和运行费用较低，但垃圾渗出液会污染地下水和土壤，垃圾堆放产生的臭气会影响场地周边的空气质量，并且垃圾发酵产生的甲烷气体不仅是火灾及爆炸隐患，排放到大气中也会产生温室效应。堆肥技术工艺简单，但无法处理不可腐烂的有机物和无机物，其减容、减量及无害化程度低。焚烧技术减容效果明显，且在焚烧的高温条件下，垃圾中的细菌、病毒能被彻底消灭，但垃圾焚烧产生的烟气和灰渣中会富集二噁英和重金属等重污染物，如不妥善处理，不仅会对环境造成污染，也会影响人体健康。

针对以上问题，本发明提出了一种以城市生活垃圾为原料，耦合钙基化学链气化制二甲醚的方法，可克服现有垃圾处理技术对环境污染以及减容减量的方面的不足，并且制得了二甲醚，实现了城市垃圾的高价值化再利用。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种垃圾气化制二甲醚的方法及系统，用以解决城市垃圾高价值回收利用的问题。

本发明提供一种垃圾气化制二甲醚的方法，包括以下步骤：

垃圾气化：垃圾经过预处理后进行气化，以氧气作为气化剂、CaO为捕气剂；

CaO重生：气化产物经分离，得到粗合成气和CaCO₃，将CaCO₃煅烧生成CaO与CO₂，将CaO与CO₂分离后，将CaO循环至步骤(1)中作为捕气剂；

合成二甲醚：粗合成气经降温、除硫得到净化合成气，净化合成气经压缩至压强为3～7MPa后，于220～260℃下进行合成反应；

二甲醚吸收：合成产物经闪蒸，闪蒸气体产物经吸收处理后，吸收尾气燃烧，为步骤S2中的煅烧供热，吸收其他产物与闪蒸产物混合得到二甲醚产品。

具体的，垃圾气化中，气化温度为700～930℃，CaO与经预处理后垃圾的质量比为0.5:1，气化过程中氧气与经预处理后垃圾的当量比为0.32:1。

具体的，将合成二甲醚步骤中，二甲醚合成中未反应合成气作为燃料燃烧为CaO重生步骤中的煅烧供热。

具体的，合成二甲醚步骤中，粗合成气降温至35℃。

具体的，合成二甲醚步骤中，合成反应温度控制在235℃。

具体的，二甲醚吸收步骤中，闪蒸温度为40℃，闪蒸压力为4MPa，吸收处理中使用的吸收剂与垃圾质量比为0.0732:1。

本发明还提供一种采用所述的方法制得二甲醚的系统，包括：依次连通的气化炉、煅烧炉、换热器、除硫装置、多重压缩机、合成反应器、闪蒸罐和吸收塔，以及连通于所述气化炉与所述煅烧炉之间的旋风分离器；