[发明专利]一种固废压缩脱气碳化方法、装置及包括该装置的系统

权利要求书

1.一种固废压缩脱气碳化装置，其特征在于：包括顺次密封连接并安装于同一中心轴线上的高压压缩设备、料封室和脱气室；

其中所述高压压缩设备用于对固废散料进行多级高压连续压缩成型，并将压缩的固废块料推入料封室；

所述料封室用于连接高压压缩设备和脱气室，将固废块料输送入脱气室，并在料封室充满固废块料后，使高压压缩设备和脱气室形成隔绝；

所述脱气室用于对固废块料进行干燥、无氧热解和碳化反应，最终转化为碳粉及热解气。

2.根据权利要求1所述的固废压缩脱气碳化装置，其特征在于：所述高压压缩设备、料封室和脱气室的腔室内下表面完全平齐，位于同一水平面上。

3.根据权利要求1所述的固废压缩脱气碳化装置，其特征在于：所述高压压缩设备从其高压压缩腔至出料口的截面形状及尺寸完全一致，内腔截面形状为矩形或圆形，当高压压缩腔截面为矩形时，高压压缩腔截面长宽比为1.5:1～4:1，经高压压缩设备压缩后的固废块料厚度与压缩腔体截面宽度比值为0.2～1.5。

4.根据权利要求1所述的固废压缩脱气碳化装置，其特征在于：所述料封室为进、出口中空贯通式通道结构，总长度为0.1～2m；料封室内腔的截面形状与高压压缩设备出口一致,料封室内腔的截面尺寸与高压压缩设备出口一致，或者上顶边长、两侧高均相对高压压缩设备出口增加2～10mm。

5.根据权利要求1所述的固废压缩脱气碳化装置，其特征在于：所述料封室外部设置有带折流板的水夹套，水夹套中通过循环冷却水保证料封室内固废块料的温度不超过50℃。

6.根据权利要求1所述的固废压缩脱气碳化装置，其特征在于：所述脱气室为进、出口中空贯通式通道结构，其总长度可使内部固废块料从脱气室进口被逐步推动到出口的时间为0.2～2小时；脱气室内腔下底面水平，内腔高度从进口至出口扩大0.5％～10％，内腔宽度从进口至出口扩大0.5％～5％，出口大于进口；所述脱气室外部设置有带折流板的间接加热夹套层，夹套层内热介质采用热烟气、或导热油、或高温蒸汽或电热模块，采用流动性高温热介质时，热介质流动方向和脱气室内物料进料方向相反，形成逆流式加热效应。

7.一种固废压缩脱气碳化的方法，采用权利要求1至6任一所述的固废压缩脱气碳化装置，其特征在于包括以下步骤：

(1)将不规则的固废散料经过高压连续压缩，打包成形态相对规则的固废块料；

(2)将固废块料依次被后续连续压缩成型的块料水平推进至下游料封室、脱气室内；固废块料在料封室内自然形成隔绝下游脱气室空气的料封层；

(3)将固废块料在脱气室内进行连续间接加热，并逐渐升温进行干燥、无氧热解、碳化反应，最终生成碳粉及热解气；

所述固废散料为城市垃圾、工业垃圾、市政污泥、工业污泥、生物质、医疗固废、危险固废散料。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中固废散料的高压连续压缩，分为三级压缩，第一级为进料预压缩，第二级为整形压缩，第三级为成型压缩；第三级成型压缩压强为2～16MPa，第一级预压缩的压强为第三级成型压缩压强的10％～50％，第二级整形压缩的压强为第三级成型压缩压强的50％～80％；所述第二级整形压缩以及第三级成型压缩的保压时间均不小于2秒；经多级高压压缩后的固废体积压缩比为1.5:1～8:1。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中固废块料从脱气室入口到出口由50℃以下逐渐阶梯式升温至450℃以上。

10.一种高温熔融气化系统，用于对固废危废进行高温熔融处理，其特征在于：包括权利要求1至9任一所述的固废压缩脱气碳化装置及方法。