[发明专利]有机废物协同熔盐制炭基材料联产燃气的方法与装置

说明书

本发明公开了一种有机废物协同熔盐制炭基材料联产燃气的方法，其是利用450℃～2000℃熔盐作为热煤介质和溶剂，将有机废物和熔盐混合均匀，在高温、无氧条件下熔盐对有机废物进行热裂解，获得炭基材料和可燃性气体；高温熔盐进入反应体系内与经过高速气流喷吹的固体废物颗粒快速混合并撞击出均匀且密集的孔道，因反应产生的还原性气体在反应器中通过高温熔盐的余热对热裂解出的气体在反应器上方再次热裂解，即可收集高附加值的联产产物，提高产物的附加值对有机废物协同熔盐多方面清洁循环利用将具有重大意义。

技术领域

本发明涉及一种有机废物协同熔盐制炭基材料联产燃气的方法与装置，属于有机废物资源化清洁循环利用的技术领域处理设备和处理方法。

背景技术

有机废物是人们在生产活动中产生的丧失原有利用价值或虽未丧失利用价值但被抛弃或放弃的固态或液态的有机类物品和物质，包括农业有机废物（主要包括农作物秸秆藤蔓、畜禽粪便和水产废弃物等）、工业有机废物（主要包括高浓度有机废水、有机废渣等）、市政有机垃圾（主要包括园林绿化废弃物、市政污泥、屠宰厂动物内含物、餐厨垃圾等）三大类。

市政固废---废弃塑料，塑料是由单体通过聚合反应聚合而成的高分子化合物，具有耐化学腐蚀、防水、质量轻、良好的机械强度、易加工成型以及电绝缘等一系列优点，已成为人类生产和生活中不可或缺的一种常用材料，广泛应用于建筑、汽车、包装和电器等领域。塑料的使用给人类的生产生活带来了极大的方便，是一项伟大发明，然而，塑料也存在易老化、难降解、回收再利用难和原料不可再生等缺点，被称为“白色污染”。

熔盐因其优良的导电性、高电化学稳定性、高导热性、低粘度、高密度、高温下相对稳定，已广泛应用于电解冶金、合成复合材料、电池、储能等领域。单位体积热容高。随着社会、生产力和技术的发展，对金属的需求不断增加，在不久的将来，矿产资源的广泛使用正威胁着自然资源。随着熔盐电化学的快速发展，熔盐电解在能源供应、资源循环利用、金属冶炼等领域发挥了远远超出预期的作用。它不仅是一种创新的、经济的、绿色的金属回收方法，也是回收技术发展的一个重要研究方向。熔盐作为一种高温熔体，具有热容量大、电化学稳定性高、热稳定性好、电导率高、成本低等特点。熔盐是一种极好的化学反应、能量传递和储存介质，已成为公认的电解介质。

现在困扰生物质热解技术在生产燃料气、燃料油或高附加值的化工原料腾飞发展的主要问题是热解产物极其复杂和产物的不稳定性，若能选择性定向强化生物质的热裂解过程，制备组分相对单一的高值化产物，降低热裂解产物的复杂性，提高产物的附加值对生物质的高值化利用将具有重大意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种有机废物协同熔盐制炭基材料联产燃气的方法，以丧失原有价值但又有可再次利用的有机废物作为原料，并以熔融状态的熔盐作为热载体、催化剂和溶剂直接参与有机废物热化学转化过程，得到多种可利用产物；本发明工艺设备简单，资源利用率高，炭化生产时间短，运行稳定，排放的污染物少且易于推广。

本发明有机废物协同熔盐制炭基材料联产燃气的方法是利用450℃～2000℃熔盐作为热煤介质和溶剂，将有机废物和熔盐混合均匀，在高温、无氧条件下熔盐对有机废物进行热裂解，获得炭基材料和可燃性气体，熔盐的添加量为有机废物质量的30-80%。

所述熔盐包括火法冶炼熔渣、盐类熔化后形成的熔融体（例如碱金属、碱土金属的卤化物、硝酸盐、硫酸盐的熔融体）、金属阳离子和非金属阴离子组成的熔融体、二元熔盐、三元熔盐；火法冶炼熔渣包括磷、铁、钢、铜、锰、铝、硅、镍等火法冶炼排出的高温熔盐；