[发明专利]一种玻璃体熔融气化炉、气化系统及气化方法

说明书

本发明公开了一种玻璃体熔融气化炉、气化系统及气化方法，属于固废、危废处理技术领域。本发明的气化炉包括壳体，所述的壳体的底部设有渣池，顶部开设有煤气出口，该壳体的空腔内设有气化反应室以及气渣分离段，所述气化反应室包括由上至下依次设置的主气化反应段、旋流反应段、激冷段，其中，主气化反应段的端面开设有烧嘴通道，且主气化反应段呈螺旋渐缩式向下连通旋流反应段。本发明可将固废完全转变成纯净的玻璃体，且生产过程中无废水、废气、废渣外排，并能副产一定热值的煤气以及饱和蒸汽，同时降低钢结构框架高度，节省成本，设备体积小、结构简单，适用性更广。

技术领域

本发明涉及固废、危废处理技术领域，更具体地说，涉及一种玻璃体熔融气化炉、气化系统及气化方法。

背景技术

我国是世界上资源消耗大国，也是固体废物产生的大国。当前，我国面临着资源赋存紧张、环境污染严重的双重压力。同时，我国每年产生大量的固废，造成严重的环境和地质危害，并占用了大量的土地，固废尤其是危险废物处理一直是制约我国生态文明建设的关键。

当前广泛采用的技术是将固废进行焚烧处理，但是焚烧处理并不能一次性解决无害化问题，而且一般焚烧温度都低于900℃，还会产生二噁英等高危害物质。玻璃化处理是目前国内外一种对固废进行无害化处理的方法，它利用高温手段将固废高温熔融转化为具有无定形结构的玻璃态物质，特别适用于含有重金属等有害物质的危险废物，可处置包括POPs在内的各种类型和各种形态的危险废物。玻璃体渣具有较高的稳定性，浸出毒性低，在发达国家通常作为一般固废填埋，或者作为建筑、铺路材料进行综合利用，有利于减少危废的填埋量，提高危废高温热处理设施的环境经济效益，实现危废的减量化、无害化和资源化。

目前，我国已有部分企业采用已有的水煤浆气化或者工业窑炉协同处置固废，取得了较好的经济、社会和环境效益，而且国家政策现在也在大力鼓励企业采用玻璃化处理固废。但是，现有的技术无法做到完全无害化处理固废，只能做到减量化。且采用气流床协同处理固废，只能适用于厂内已有大中型气化炉的企业，并不适用于厂内无气化炉而又有固废危废处理需求的企业。

经检索，中国专利申请号为201921974521.1的申请案，公开了一种有机固废气化熔融无害化处理系统。该申请案采用循环流化床和气流床组合的方式对有机固废进行分级气化，先使有机固废中的粗物料和易反应物料(有机物)在循环流化床气化炉中气化，再让流化床煤气中夹带的细物料和难反应物料(含碳飞灰)在气流床中气化，实现循环流化床和高温气流床的协同处理固废。但是由于循环流化床燃烧温度较低(900～1000℃)，固废不能变成玻璃体态，且只能有一部分被燃烧，大部分固废还是随着流化床的排渣系统排出。所以该申请案只是一种固废的减量化处理，无法做到完全无害化。

又如，中国专利申请号为202022212861.X的申请案，公开了一种流化床气化熔融处理固废危废的设备。该设备先对固废危废进行气化反应，将固废危废中的有机质和碳变成可燃气体，利用气-气反应剧烈、容易产生高温的特性来实现灰分的熔融，产生高温灼烧的炉渣和玻璃体。众所周知，由于流化床气化需入炉粒径较大(3～10mm)，且气化反应温度低(900～1000℃)，要想将大颗粒的固废熔融成液态需要的时间也较长，而且流化床不能实现液态排渣，固废只能有一小部分能转化成玻璃体，转化率较低。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有固废熔融处理技术只能做到减量化，无法完全无害化处理的问题，本发明提出一种玻璃体熔融气化炉、气化系统及气化方法，可将固废完全转变成纯净的玻璃体，且生产过程中无废水、废气、废渣外排，并能副产一定热值的煤气以及饱和蒸汽，同时降低钢结构框架高度，节省成本，设备体积小、结构简单，适用性更广。

2、技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：