[发明专利]一种非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备及方法

权利要求书

1.一种非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备，其特征在于，包括有机固废分选平台(1)、皮带输送机(4)、进料口(5)、螺旋进料器(6)、热解气化炉(7)、旋转炉排(9)、电捕焦油器(11)、气体净化收集设备(14)、余热锅炉(15)、出渣口(16)、出渣机(17)、水池(18)、鼓风机(19)和MOFs净化模块(21)；

所述有机固废分选平台(1)通过皮带输送机(4)与螺旋进料器(6)的进料口(5)相连接，将分选后的有机固体废弃物输送至热解气化炉(7)中，进行有机固体废弃物的热解气化，一次风通过鼓风机(19)从热解气化炉(7)的炉底进入，炉渣通过旋转炉排(9)经过出渣口(16)进入水池(18)后，通过出渣机(17)运出；

热解气化炉(7)的热解气从热解气化炉(7)顶部排出，进入到电捕焦油器(11)，实现热解气中焦油的脱除，所述电捕焦油器(11)与气体净化收集设备(14)相连接，所述气体净化收集设备(14)中安装有MOFs净化模块(21)，通过MOFs净化模块(21)中的金属有机骨架化合物材料对热解气提纯，吸附分离热解气中的H₂、CH₄和CO；

所述气体净化收集设备(14)连接余热锅炉(15)，提纯后的热解气输送至余热锅炉(15)进行余热回收，产生热量通过管路送至有机固废分拣平台(1)，用于有机固体废弃物的干燥。

2.根据权利要求1所述的一种非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备，其特征在于，所述有机固废分选平台(1)包括人工分选平台(2)和机械分选平台(3)，有机固体废弃物经过人工和机械双重分选，提高入炉固废的热值，并通过皮带输送机(4)输送到螺旋进料器(6)。

3.根据权利要求1所述的一种非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备，其特征在于，所述螺旋进料器(6)倾斜15°安装，以防止物料粘滞在螺旋进料器(6)中。

4.根据权利要求1所述的一种非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备，其特征在于，所述热解气化炉(7)中安装有三根热电偶(8)，所述热电偶(8)和温度监测反馈设备(20)连接，监控热解气化炉内热解、燃烧温度；根据热解炉内的燃烧情况，改变一次风流量及有机固体废弃物的入炉速度，从而提高热解效率。

5.根据权利要求1所述的一种非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备，其特征在于，所述热解气化炉(7)从下至上分别为预热层、热解层、气化层、燃烧层、燃烬层、灰渣层，外部有保温层减少炉体散热。预热层保持温度200℃对入炉有机固废进行预热，去除有机固废中剩余的水分；有机固废进入热解层开始热解，热解层保持温度在550-700℃，根据不同的产物需求，选择不同的热解温度；燃烧层为热解层提供热量；燃烬层产生的灰渣在冷渣层通过旋转炉排(9)冷却后通入水池(18)，然后经出渣机(17)排出。

6.根据权利要求5所述的一种非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备，其特征在于，经出渣机(17)排出的灰渣通过底渣图像识别设备(22)对灰渣中的含碳量进行识别，根据灰渣中的剩余含碳量反馈控制热解气化炉热解工况。

7.根据权利要求1所述的一种非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备，其特征在于，所述热解气化炉(7)的热解气排出口安装有烟气实时监测设备(10)，检测热解气化炉产生的CO2、CO、NOx等污染物。

8.根据权利要求1所述的一种非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备，其特征在于，所述电捕焦油器(11)中安装有四根沉淀极(12)，并具有出油口(13)，使焦油液化与热解气分离通过出油口(13)排出，排出的焦油可以经过分馏加以利用。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的非均质有机固体废弃物的高效热解气化设备的高效热解气化方法，其特征在于，该方法具体过程如下：非均质的有机固体废弃物经过余热锅炉(15)产生的热量干燥后进入有机固废分拣平台(1)，经过人工分拣和机械分拣后，挑拣出适合热解气化的固废，经过皮带输送机(4)进入进料口(5)，通过螺旋进料器(6)送入热解气化炉(7)中进行热解。

热解后的灰渣通过旋转炉排(9)冷却后通入水池(18)，经出渣机(17)排出。灰渣通过底渣图像识别设备(22)对灰渣中的含碳量进行识别，根据灰渣中的剩余含碳量反馈控制热解气化炉热解工况。热解气化所需要的一次风通过鼓风机(19)从热解气化炉(7)底部送入，一次风燃烧的热量对有机固体废弃物进行热解。热解气化炉(7)中具有热电偶(8)，通过温度监测反馈设备(20)，实时监控炉体温度，根据炉中温度改变一次风流量及有机固体废弃物的入炉速度，从而提高热解效率。

热解气化炉的热解气从热解气化炉顶部排出，经过烟气实时监测设备(10)，检测有机固体废弃物热解气化产生的CO2、CO、NOx等污染物，而后进入电捕焦油器(11)，经过沉淀极(12)，使焦油液化与热解气分离通过出油口(13)排出。分离的热解气进入气体净化收集设备(14)，通过MOFs净化模块(21)对热解气提纯，吸附分离热解气中的H，、CH₄和CO；提纯分离的热解气送入余热锅炉(15)进行余热回收利用，产生的余热送至有机固废分拣平台(1)，用于有机固体废弃物的干燥。