[发明专利]用生活垃圾和或有机废弃物制取烃类的方法和设备

说明书

本发明涉及从生活垃圾和或有机废弃物中制取烃类的方法和设备。特别是通过热裂解和催化裂解从生活垃圾和或有机废弃物中制取烃类的方法和设备。

随着社会的发展和人们生活水平的提高，生活垃圾以及垃圾中有机物成份含量不断提高，并对人类的生存环境产生严重危害。有效地处理这些废弃物使其无害化、资源化已成为全球普遍重视和研究的课题。

生活垃圾成份复杂。现有技术中的焚烧法存在着投资大、尾气污染大气、余热发电成本高等弱点。填埋法存在大量占用耕地、污染水源、不能资源化的严重弊病。现有技术已公开了一些解决这方面问题的技术方案，例如：Chambers在USP4.235.676中公开了由废轮胎和工业及生活废弃物制取烃类的设备，所公开的设备采用真空系统、反应釜固定、反应易结焦、排渣难、生产不能连续性。在EP-A-0607812(申请人为MaZda Motor Corporation)公开了一种从废塑料或废橡胶制取烃类的方法和设备，反应釜为立式，没有公开反应残渣的排放方法。以上方法均不能同时和连续处理成份复杂的生活垃圾和或有机废弃物。本发明申请人在PCT/CN97/00124中，申请了从有机或高分子废弃物制取烃类的方法及设备，采用卧式旋转裂解反应釜。由于裂解反应的全过程是在同一个反应釜中进行，必须维持反应釜处于高温状态下才能满足裂解反应所需的热量。但高温状态下的反应釜钢材易受热变形，反应釜无法旋转。因此，生产中只能降低反应温度来保持反应的材质不变形，导致裂解反应不完全、原料的分解不彻底，装料和排渣均属间歇式。

因此，本发明的目的是提供从生活垃圾和或有机废弃物中制取烃类的方法和设备。更具体地，本发明提供将同一原料进行两次两种不同温度的热裂解和催化裂解，用连续进料和连续排渣的生产方法，从生活垃圾和或有机废弃物中制取烃类的方法和设备。本发明能使堆积如山的生活垃圾减容化、无害化、资源化。

本发明的方法包括：

将所述的垃圾和或废弃物粉碎或不粉碎，用螺旋进料器连续不停地推入密闭的卧式旋转反应釜中，旋转并加热反应釜，进行第一级裂解反应。将第一级裂解反应所生成的气相烃排出反应釜，同时，将未分解完全的反应残渣连续不停地排入另一密闭的螺旋搅拌反应釜中。给螺旋搅拌反应釜加热，用电驱动反应釜内的螺旋搅拌机连续旋转，将第一级裂解反应产生的残渣在螺旋搅拌反应釜内继续进行高温条件下的第二级裂解反应，使残渣中的有机物彻底分解。同时，将第二级裂解反应产生的无机残存物从螺旋搅拌反应釜连续不停地排出。将第二级裂解反应所生成的气相烃排出反应釜。收集由反应釜引出的烃类。

上述方法中，裂解反应包括热裂解反应和催化裂解反应。催化裂解反应是在置于反应釜内部的催化固定床上进行，所用催化剂为SR-1型催化剂，催化反应所需热量由反应釜内部热量供给。裂解反应可维持常压或高于常压，第一级裂解反应温度为350-600℃，第二级裂解反应温度为600-1000℃。

本发明的设备主要包括卧式旋转反应釜，螺旋搅拌反应釜和烃油收集装置。

所述卧式旋转反应釜包括：圆柱形壳体，通过壳体下部几组能灵活转动的圆形托轮(每组二个托轮)，将圆柱形壳体支撑在地面上，壳体能顺或逆旋转；圆形齿轮盘，套在直径相同的圆柱形壳体外筒壁上，采用焊接或螺栓进行固定或相连接，驱动齿轮盘旋转，则圆柱形反应釜壳体跟随同步转动；圆形螺纹钢带，像螺母内丝，均匀固定在圆柱形壳体内壁，当圆柱形壳体旋转时，壳体内壁上的圆形螺纹钢带同步旋转；螺旋进料机，其配置于卧式旋转反应釜的一端，固定不动的螺旋进料机的机壳与连续旋转的反应釜圆柱形壳体之间用传统的机械密封或其它密封方法相连接；残渣收集室，其配置于卧式旋转反应釜的另一端，  固定不动的收集室与旋转的反应釜圆柱形壳体之间用传统的机械密封或其它密封方法相连接；固定床，其垂直配置于残渣收集室内的上部与反应釜的气相产物出口相通。

所述的螺旋搅拌反应釜包括：圆柱形壳体，固定在地面上不动，壳体一端上方是原料的进口，另一端连接残渣收集室；固定床，其垂直配置于残渣收集室内的上部与第二级裂解反应所产生的气相产物出口相通；螺旋搅拌机，安装在圆柱形壳体内部，用调速电机驱动使其在壳体内旋转；螺旋排渣器，安装在残渣收集室的底部。收集室底部的残渣出口与螺旋排渣器物料的进口相连接。

附图的简要说明图1是用本发明设备生产烃类的简易流程图图2是本发明卧式旋转反应釜和螺旋搅拌反应釜设备图。

本发明祥述：