[发明专利]一种梯度变温式垃圾热解除焦油设备及方法

权利要求书

1.一种梯度变温式垃圾热解除焦油设备，其特征在于，包括梯度变温式垃圾热解炉和焦油捕集器，其中：

所述梯度变温式垃圾热解炉为柱状空腔体，其顶部中央位置设置有进料口，顶部一侧设置有烟气出口，该烟气出口连接所述焦油捕集器的进气口；所述焦油捕集器出口连接引风机；

所述垃圾热解炉底部自下而上依次设置有排渣口、炉排和布气器；其中，所述布气器用于向所述垃圾热解炉内均匀通入空气，所述炉排用于供垃圾物料堆置燃烧，且燃烧产生的炉渣穿过所述炉排的缝隙并从所述排渣口排出；

所述焦油捕集器包括竖直方向上依次设置的第一级生物质捕焦器和第二级电捕焦器，所述烟气出口与所述第一级生物质捕焦器进口相连通，所述第一级生物捕焦器出口与所述第二级电捕焦器进口相连通。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述垃圾热解炉为柱体空腔结构，其高度与横截面积之比为0.8～2:1。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述进料口正下方还设置有伞骨式布料器，该伞骨式布料器包含杆状主支骨和围绕该主支骨斜向下均匀布设的杆状副支骨；该伞骨式布料器用于使物料下落时受到阻挡和撞击作用而分散，实现在炉内均匀布料。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述布气器为由若干根均匀布设于该垃圾热解炉底部的L型进气管组成，每一根该L型进气管一端竖直向上平行于该垃圾热解炉炉身，且其顶部密封，其侧壁开设有斜向下方向的进气孔，另一端穿过该垃圾热解炉炉壁垂直引出，且与外界空气相连通；

工作时，利用该炉体顶部焦油捕集器出口连接的引风机抽气，使该炉体内腔为负压，从而外部空气自该L型进气管位于炉体外部的一端进入，通过位于炉体内部的一端侧壁上开设的进气孔向该炉体内腔内均匀通入空气，随着顶部引风机的抽取，使得该炉体内部气体上行；该斜向下进气孔的设计，其目的在于避免燃烧产生的灰渣落下堵塞该进气孔。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一级生物质捕焦器和第二级电捕焦器其水平方向上的腔体宽度大于所述烟气出口在水平方向上的宽度，以降低烟气出口流速。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，将第一级生物质捕焦器为盛有各种生物质的箱体结构，该箱体底板设置有孔口，可供烟气进入和流出，箱体底板为伸缩设置，伸出时为工作状态，生物质位于该箱体内用于吸附液态焦油；缩回状态时，生物质自动从该箱体内向下落入所述垃圾热解炉内。

7.一种利用如权利要求1至6任一项所述的设备进行垃圾热解除焦油的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将垃圾物料在密封条件下进行压缩进料，以挤出其中的空气，得到压缩后的垃圾物料；

(2)所述压缩后的垃圾物料自垃圾热解炉顶部中央的进料口处进入，在落下的同时由于重力的作用使该垃圾物料向四周分散实现均匀布料；

(3)利用该炉体顶部焦油捕集器出口连接的引风机抽气，使该炉体内腔为负压，通过所述布气器向该炉体内腔内均匀通入空气，底部垃圾物料在受热和合适的氧气浓度下发生燃烧反应，燃烧反应产生的高温烟气上行，在该垃圾热解炉内自下而上形成物料燃烧、热解气化和干燥的温度梯度；底部物料燃烧后产生的渣料穿过所述炉排的孔隙后自底部出渣口排出，而气相物质自垃圾热解炉顶部烟气出口排出进入所述焦油捕集器；

(4)所述烟气中混入的气化焦油发生液化，利用第一级生物捕焦器内生物质吸附液化后的液态焦油，而未能捕捉到的焦油气进一步进入第二级电捕焦器中，通过静电捕集遇冷液化后的液态焦油，被捕集到的液态焦油借助于重力作用滴回所述第一级生物质捕焦器，被生物质捕焦器中的生物质吸附；通过周期性地将第一级生物质捕焦器中吸附有液态焦油的生物质送入热解炉中进行高温处理以去除焦油。

8.如权利要求7所述的除焦油方法，其特征在于，所述进料口与该垃圾热解炉内堆放的物料顶部的距离不小于该垃圾热解炉高度的五分之一。