[发明专利]一种生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统及其处理工艺

权利要求书

1.一种生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统，其特征在于：包括依次连通的垃圾输送平台、裂解燃烧一体炉、碱水洗涤器、等离子烟气处理器、高功率窄脉冲废气处理器、异味深度处理器、除尘器及引风机，所述裂解燃烧一体炉由裂解炉与燃烧炉组成，所述裂解炉的炉顶设有垃圾投放口及裂解气出口，裂解气出口与所述燃烧炉的进气口相连接，炉底设有排放炭渣的炉排装置，炉壁为内层导热、外层保温且内外层间具有中空腔的双层结构，所述燃烧炉至少含有两级燃烧室，各级燃烧室均设有独立的补氧及助燃装置，各级燃烧室的气体出口均设有气旋板，最末级燃烧室中的尾气出口通过余热回收管道与所述裂解炉的外层炉壁连接从而与所述中空腔相贯通，所述裂解炉的外层炉壁上设有与碱水洗涤器的进气口相连接的气体出口，所述碱水洗涤器的进气口与出气口之间设有喷淋装置，所述等离子烟气处理器的进气口与出气口之间设有蜂窝式等离子电离装置，所述高功率窄脉冲废气处理器的进气口与出气口之间设有脉冲电晕反应器，所述异味深度处理器中设有高能氧水制造及雾化装置。

2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统，其特征在于：还包括炭渣回收系统，所述炭渣回收系统依次由炭渣筛分系统及路面砖烧结系统组成。

3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统，其特征在于：还包括水循环系统，所述水循环系统的入水口与出水口分别与所述碱水洗涤器的出水口及喷淋装置相连接，所述水循环系统依次设有污水过滤装置、碱液配置装置及热交换器。

4.一种利用权利要求1所述生活垃圾悬浮式燃烧碳化裂解系统进行垃圾裂解净化处理的工艺，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、投料：由垃圾输送平台将含水量≤50％、热值≥3500Kcal/kg的垃圾输送至裂解炉内；

S2、裂解：对垃圾进行热裂解产生可燃裂解气，热裂解温度500℃-600℃；

S3、燃烧裂解气：将裂解炉所产生的裂解气依次通入燃烧炉的多级燃烧室中进行燃烧，裂解气在各级燃烧室中的停留时间均大于2s,最末级燃烧室的燃烧温度大于850℃,燃烧后的高温尾气通过余热回收管道回馈到步骤S2中的裂解炉中与生活垃圾进行热交换以作为生活垃圾继续裂解碳化的热源；

S4、碱水洗涤去除粉尘及酸性物质：将裂解炉热交换后带有350-500℃余热的烟气通入碱水洗涤器中进行洗涤，所述碱水洗涤器中碱水pH≥12，在碱水的覆盖喷淋作用下烟气急冷降温至100-160℃，烟气中的粉尘随喷淋水雾骤冷并发生沉降，烟气中的酸性气体被碱水中和；

S5、电离烟气去除粉尘与焦油：将烟气通入等离子烟气处理器对烟气进行等离子电离，使烟气中的粉尘和焦油以大量正负带电粒子和中性粒子的形式存在，在库伦力的作用下烟气中的带正电荷粒子吸附并沉降于电离设备的阴极，带负电荷粒子吸附并沉降于电离设备的阳极；

S6、破坏烟气中有害物质的化学键促使其分解、氧化及重组：将烟气通入高功率窄脉冲废气处理器中，强大的电流在微秒级的脉冲时间向发电通道涌入直接对有害物质释放高能量进行轰击，打破有害物质的化学键使其直接分解成单质原子或无害分子，同时电流放电辐射出强紫外线并产生高能电子，高能电子与烟气碰撞产生大量的自由基和活性粒子，这些高能电子、自由基及活性粒子在紫外线的催化作用下与废气中有机物质快速反应生成CO₂；

S7、氧化并去除烟气中的恶臭物质:烟气进入异味深度处理器后，由于截面急剧增大、风速下降，废气中粒径大的颗粒物重力作用下沉降；废气中粒径小的尘粒高压雾化系统中穿行而与水雾结合形成表层带负电、内层带正电的微小水滴，较重的水滴内层则在重力作用下沉，带负电的水滴表层和空气中的原子或分子结合形成大量的负离子,负离子包覆粒径小的尘粒及部分有机物质后沉降，同时废气中有机物质与高能氧水相结合而被氧化分解；

S8、过滤烟气：使用除尘器对可能再次生成的粉尘进行过滤；

S9、高空排放：使用引风机将处理后接近空气质量的尾气引入高空排放。

5.根据权利要求4所述的垃圾裂解净化处理的工艺，其特征在于：S2所述的裂解工艺中对裂解炉加热以达到热裂解温度500℃-600℃过程中的温升速率大于10℃/s，并加入镍基催化剂。