[发明专利]蓄热式螺旋热解装置及其应用

说明书

本发明公开了蓄热式螺旋热解装置及其应用，其中，蓄热式螺旋热解装置包括：壳体，壳体具有热解反应物进口、热解油气出口和热解碳出口，壳体内限定出热解反应空间；可旋转燃烧室，可旋转燃烧室设置在热解反应空间内，燃烧室限定出燃烧空间，燃烧室表面具有螺旋叶片；蓄热式燃烧器，蓄热式燃烧器设置在可旋转燃烧室的两端，蓄热式燃烧器包括：混合体：混合体设置在所述可旋转燃烧室的端部，混合体具有第一气口和第二气口，第二气口与热解油气出口相连；蓄热体，蓄热体设置在混合体近可旋转燃烧室的表面上；燃烧体，燃烧体设置在蓄热体近所述可旋转燃烧室的表面上，燃烧体上载有燃烧催化剂。该装置实现生活垃圾的减量化、稳定化和无害化处理。

技术领域

本发明涉及蓄热式螺旋热解装置、蓄热式螺旋热解系统和利用该蓄热式螺旋热解装置或该蓄热式螺旋热解系统对生活垃圾进行热解处理的方法。

背景技术

生活垃圾处理目前主要的处理技术有填埋法、焚烧法、堆肥法和热解法。填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法，但是填埋占用大量的土地，并且直接污染土壤，垃圾渗滤液污染地下水；焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。但是在多数情况下，这些装备所产生的电能价值远远低于预期的销售额，从而造成巨额经济亏损，焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg，否则，必须添加助燃剂，这也增加了运行费用。另外，由于垃圾含有某些重金属和有机物，焚烧将产生二次污染，二噁英问题尤其严重；堆肥处理是将生活垃圾堆积成堆，保温至55～70℃储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。但是生活垃圾堆肥养分含量低，杂质含量较高，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，需在堆肥预处理或后处理单元进行严格分选。

由此，对生活垃圾进行处理的装置有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种蓄热式螺旋热解装置，该装置不仅可以完成生活垃圾的减量化、稳定化和无害化处理，生成高品质的燃料油、热解气和热解炭，实现生活垃圾的资源化利用。而且该装置的蓄热式燃烧器采用催化燃烧技术，对低热值热解气采取蓄热措施，烟气在可旋转燃烧室内形成旋转射流，具有燃烧效率高、燃烧稳定性高、污染物近零排放、热解效率高、传热效率高、可实现生活垃圾大量不间断处理等优点。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种蓄热式螺旋热解装置。根据本发明的实施例，该装置包括：壳体，所述壳体具有热解反应物进口、热解油气出口和热解碳出口，所述壳体内限定出热解反应空间；可旋转燃烧室，所述可旋转燃烧室设置在所述热解反应空间内，所述燃烧室限定出燃烧空间，所述燃烧室表面具有螺旋叶片；蓄热式燃烧器，所述蓄热式燃烧器设置在所述可旋转燃烧室的两端，所述蓄热式燃烧器包括：混合体：所述混合体设置在所述可旋转燃烧室的端部，所述混合体具有第一气口和第二气口，所述第二气口与所述热解油气出口相连；蓄热体，所述蓄热体设置在所述混合体近所述可旋转燃烧室的表面上；燃烧体，所述燃烧体设置在所述蓄热体近所述可旋转燃烧室的表面上，所述燃烧体上载有燃烧催化剂。

根据本发明实施例的蓄热式螺旋热解装置，通过蓄热式燃烧器对热解反应物例如生活垃圾等热解产生热解油气进行催化燃烧，使热解油气完全燃烧，且该燃烧为无焰燃烧，其热量以辐射的方式向外传递到壳体内对热解反应物进行热解，催化燃烧的辐射效率高，实现了热解油气燃烧向燃烧室的高效传热，燃烧室再以辐射的方式向外界散热，污染物几乎为零，燃烧产生的高温烟气的余热通过未工作的蓄热体时，对热量进行吸收、蓄热，蓄热体蓄积的热量可以预热热解油气，热解油气在高温下直接发生催化燃烧，使热解气的消耗量显著降低。由此，该装置通过位于内部的可旋转燃烧室催化燃烧释放的热量为位于该燃烧室外部的热解反应物进行热解，不仅可以完成生活垃圾的减量化、稳定化和无害化处理，而且燃烧效率高、燃烧稳定性高、污染物近零排放、热解效率高、传热效率高、可实现热解反应物的大量不间断处理。