[发明专利]一种利用微波裂解厨余垃圾制取焦油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及厨余垃圾制取焦油工艺，尤其涉及一种利用微波裂解厨余垃圾制取焦油的方法。

背景技术

随着我国城市规模的日益增大和城市人口膨胀，城市生活垃圾的年排放量正以8-10%的速度在递增，目前我国城市生活垃圾的年排放量已超过2亿吨。城市生活垃圾急剧增加带来了诸多问题，如：制约可持续发展、影响废物管理和污染人类生存环境等。在众多的城市生活垃圾组分中，厨余垃圾最多，往往占垃圾总量的50%以上。数量庞大的厨余垃圾，不但其处理问题让社会头疼不已，而且由此伴生了“地沟油”、“垃圾猪”等各类食品安全问题。

厨余垃圾富含有机物，含水率高，易腐烂，容易滋长病原微生物、霉菌毒素等。目前，主要处理方式有填埋、焚烧、饲料化处理、堆肥等。各种处理方法都存在一定的缺点，其中填埋法会产生大量沼气和渗沥液，造成严重的二次污染，而且还会占用大量土地；焚烧法则由于厨余垃圾水分含量高，给焚烧处理带来困难，还会产生二噁英而造成严重的环境污染；饲料化处理存在严重的安全隐患；堆肥法则存在处理周期长、成本高等缺点。

焦油是一种重要的化工原料，可分离出多种产品，例如奈、沥青、酚、蒽等等，这些产品广泛应用于生产、生活的各个行业。此外，将焦油改性处理后可以部分代替汽油、柴油或者煤油，而作为发动机的原料；焦油与柴油按一定比例混合，也可以作为柴油的替代品使用。目前，焦油主要是在煤炭焦化过程中产生的，然而，煤炭是不可再生资源。

因此，迫切需要开发一种既能处理厨余垃圾又能制备焦油的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种工艺简单、廉价的利用微波裂解厨余垃圾制取焦油的方法。

本发明通过下述技术方案实现

一种利用微波裂解厨余垃圾制取焦油的方法，如下步骤：

（1）将厨余垃圾进行脱水处理后，在90℃的温度下干燥5小时，使其含水率<5%；将干燥的厨余垃圾装入微波裂解反应器进行反应，放入微波裂解炉内；通入氮气20min后，开始加热裂解，反应在无氧条件下进行；

（2）将上述反应的挥发分经过一级冷凝装置，收集冷凝产物于收集瓶中；

（3）不凝结的气体产物用收集袋收集；

（4）使厨余垃圾的温度达到500℃以上，在无气体、液体产生时停止裂解；

（5）停止裂解5min钟后，收集瓶中的液体产物分成两层，上层是焦油，下层是红棕色的弱碱性液体，将上层焦油分离出装入储油瓶内。

本方法不需要对厨余垃圾粉碎及添加微波吸收剂，操作简单方便，厨余垃圾减量效果好，产生的固体残渣和不凝结气体也都是可利用的资源，无二次污染，为厨余垃圾无害化、减量化、资源化处理开辟了一条新的途径。

附图说明

图1是本发明制取工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例1：

将干燥的厨余垃圾装入微波裂解反应器，然后，放入微波裂解炉内。通入氮气20min后，开启微波裂解炉，微波功率的大小按照其与厨余垃圾的比值为13.33W/g设置。裂解过程中厨余垃圾最高温度为659℃，基本无气体、液体产生时关闭电源，微波裂解炉共工作12.50min，产生的焦油相对厨余垃圾的得率为20.30%，产生残炭相对厨余垃圾的得率为35.53%，产生可燃气体相对厨余垃圾的得率为28.73%。

实施例2：

本实施例除下述特征外，其他特征与实例1基本相同。

微波裂解炉的功率增加为16.67W/g。裂解过程中厨余垃圾最高温度为782℃，耗时9.20min，产生的焦油相对厨余垃圾的得率为15.00%，产生残炭相对厨余垃圾的得率为33.73%，产生可燃气体相对厨余垃圾的得率为37.17%。

实施例3：

本实施例除下述特征外，其他特征与实例1基本相同。

微波裂解炉的功率增加为20.00W/g。裂解过程中厨余垃圾最高温度为844℃，耗时5.90min，产生的焦油相对厨余垃圾的得率为18.90%，产生残炭相对厨余垃圾的得率为32.13%，产生可燃气体相对厨余垃圾的得率为39.27%。

上述实施例中所得的焦油，密度为0.96×10³kg/m³，经GB/T384-1996标准检测，高位热值为32.33MJ/Kg。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。