[发明专利]处理生活垃圾的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化处理领域，具体而言，本发明涉及处理生活垃圾的系统和方法。

背景技术

我国正面临环境和能源的双重压力，随着经济和城市化进展的加速，全国能源消耗巨大，大城市中2/3面临垃圾围城的困境。通过技术手段将生活垃圾变为可利用资源，在一定程度上可以缓解我国能源和环境的危机。生活垃圾热解技术以其资源化利用率高，环境污染小的优点越来越被人们所青睐。热解的主要产物有以下几种：第一，热解油；一部分热解油通过精制可作为燃料油使用；第二，热解气；热解气包括一些低分子碳氢化合物，如氢气、甲烷、一氧化碳等，可作为燃料气使用；第三，热解炭；热解炭大部分以炭黑形式存在，但存在重金属等有毒有害物质，热值低，市场销路差，如果作为固体燃料使用时，燃烧效果较差，且燃烧过程中会产生大量的二次污染物，环保效益较差，因此大多数热解炭最终只能作为热解残渣进行填埋处理，占用了大量土地资源且造成能源的浪费。

目前，随着经济的发展，碳减排已成为关注的课题。作为生活垃圾热解处理技术，在实现生活垃圾资源化的同时产生了大量的CO₂，CO₂既是导致全球气候变暖的温室气体的主要成分之一，对温室效应的贡献达到55％，又是一种宝贵的资源。目前，CO₂被广泛应用于食品保鲜、采油行业、气体保护焊及化工合成等领域，且取得了良好的经济效益。但每年用于生产消耗的量仅占所排放的CO₂总产量的一少部分，大量的CO₂无法得到充分利用而排放到大气中，加剧了温室效应，是制约企业可持续发展的关键因素。

因此，现有处理生活垃圾的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理生活垃圾的系统和方法。该系统实现了生活垃圾资源化，降低了处理工艺中产生的CO₂排放量，同时生成了高附加值产品甲醇和乙烯，提高了生活垃圾处理工艺的经济效益和环保效益，且工艺流程短、运行成本低，易于实现工业化和规模化。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理生活垃圾的系统，根据本发明的实施例， 该系统包括：

预处理单元，所述预处理单元具有生活垃圾入口、有机垃圾出口和无机垃圾出口；

热解装置，所述热解装置具有有机垃圾入口、高温热解油气出口、热解炭出口和热解尾气出口，所述有机垃圾入口与所述有机垃圾出口相连；

第一节能脱酸装置，所述第一节能脱酸装置具有高温热解油气入口和降温脱酸后热解油气出口，所述高温热解油气入口与所述高温热解油气出口相连；

热解油气净化单元，所述热解油气净化单元具有降温脱酸后热解油气入口、热解油出口和热解气出口，所述降温脱酸后热解油气入口与所述降温脱酸后热解油气出口相连；

氢气捕集单元，所述氢气捕集单元具有热解气入口、氢气出口和可燃气出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连；

乙烯制备单元，所述乙烯制备单元具有氢气入口、乙炔入口和乙烯出口，所述氢气入口与所述氢气出口相连。

根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统通过将生活垃圾预处理后供给至热解装置进行热解处理，以便得到高温热解油气、热解炭和热解尾气，其中，经热解所得的高温热解油气经第一节能脱酸装置后可完成余热回收和脱酸，从而避免了酸性气体对后续设备的腐蚀；然后将所得降温脱酸后的热解油气供给至净化单元进行处理，可实现对降温脱酸后热解油气的除尘、脱硫和脱硝等，得到热解气和热解油，所得热解气中H₂S的含量不大于0.01g/Nm³，粉尘的含量不大于50mg/Nm³，苯的含量不大于20mg/Nm³，HCl的含量不大于10mg/Nm³；所得的热解气经氢气捕集单元可回收92％以上的氢气，并将该部分氢气与乙炔一同送入乙炔制备单元，在催化剂的作用下得到乙烯。由此，本申请的系统通过将生活垃圾热解得到的热解油气经多步处理提取其中的氢气来合成乙烯，实现了热解油气的资源化利用，具有显著的经济效益和环境效益，特别适用于技术推广和规模化生产。

另外，根据本发明上述实施例的处理生活垃圾的系统还可以具有如下附加的技术特征：