[发明专利]一种固体垃圾等离子气化裂解再生转化方法

摘要

本发明公开了一种固体垃圾等离子气化裂解再生转化方法，属于垃圾处理技术领域，主要包括垃圾分拣预处理、等离子气化裂解、气体净化和能源再生四个步骤，通过添加助燃混合物的方法提高固体垃圾的平均综合热值和固定碳量，以此降低等离子气化裂解过程中的耗电量，同时和发电站联动抵消后期一部分甚至全部的电能，降低其运营成本。利用脉冲电磁阀喷洒二噁英抑制剂，防止二噁英在低温区复合，配合后期的过滤吸附装置彻底净化气体，最后气化产生的残渣可制作微孔泡沫玻璃作为吸附介质，实现资源的循环利用。本发明回收利用率高、无有毒气体和物质排放，绿色环保、经济效益良好。

主权项

1.一种固体垃圾等离子气化裂解再生转化方法，其特征在于，具体包含以下步骤：步骤(1)垃圾分拣预处理：将固体垃圾中尺寸大于30cm有回收价值的垃圾人工筛捡出来，剩余小尺寸固体垃圾使用传送带以0.5‑1.2m/s的速度通过涡流磁选机分离出金属物质和非金属物质，将非金属物质通过破碎机破碎成粒径为1‑3cm的固体颗粒，所述固体颗粒经挤压机分段挤压成直径为20cm，长度为30cm的圆柱状料块；步骤(2)等离子气化裂解：所述的圆柱状料块进入等离子气化炉的预热区，将料块烘干脱水至含水量小于10％，投入质量比为10‑30％的助燃混合物，使物料的综合热值不低于3000kcal/kg、固定碳量不低于12％，进入等离子气化炉的热解区，等离子热解区的温度为5000‑7000℃，然后收集裂解产生的合成气和残渣；步骤(3)气体净化：在所述的合成气冷凝过程中通过高压粉末喷洒器向管道中喷洒二噁英抑制剂，所述二噁英抑制剂的喷洒量为100‑200g/m³，再经所述管道末端的过滤吸附装置吸附过滤少量有害气体，得到CO、H₂、CH₄的净化合成气体；步骤(4)能源再生：将净化后的合成气体进行分离分装，作为清洁能源再利用，将所述残渣冷却至室温(25℃)后研磨成粒径为200‑300nm的纳米玻璃粉或添加发泡剂制作成微孔径隙为0.3‑3mm的发泡玻璃；步骤(1)所述的涡流磁选机主要筛选含铁磁性金属和铜铝非磁性金属，磁系磁场强度在200‑2500Gs；步骤(2)所述的等离子气化炉配套建有发电设备，所述发电设备利用等离子气化炉气化裂解出的清洁能源气体进行发电，所产生的电能再反供回等离子气化炉；步骤(2)所述的助燃混合物是由以下重量份的物质组成：40‑60份焦炭、20‑25份木屑、30‑35份秸秆、20‑30份稻壳、5‑7份粘合剂、8‑10份助燃剂；步骤(3)所述的二噁英抑制剂是由20‑30份氧化钙、15‑18份氢氧化钙、21‑26份碳酸氢钠、10‑13份膨润土、7‑9份植物纤维、6‑8份动物骨粉或壳粉组成，将上述组分物质混合烘干后研磨成100‑120目粉末；步骤(3)所述的高压粉末喷洒器利用脉冲电磁阀压缩空气进行喷洒二噁英抑制剂粉末，脉冲电磁阀的脉冲频率为20‑30HZ，喷洒时间间隔为5‑10s；步骤(3)所述的过滤吸附装置分为微孔滤膜层和吸附介质层，所述微孔滤膜层在所述吸附介质层的上方，所述微孔滤膜层采用的是聚酰胺微孔滤膜，所述微孔滤膜下垫有孔径为80‑100目的尼龙网支撑，所述吸附介质层由活性炭和微孔泡沫玻璃以重量比为1:1组成，所述微孔泡沫玻璃由所述的残渣制备而成；所述方法所用到的一体化设备主要是由涡流磁选机(1)、破碎机(2)、挤压机(3)、等离子气化炉(5)、合成气冷凝装置(11)、过滤吸附装置(12)、气体分离装置(13)、研磨装置(15)、发泡玻璃制造区(16)组成，所述涡流磁选机(1)的出料口连接至所述破碎机(2)的进料口，所述破碎机(2)的出料口连接至所述挤压机(3)的进料口，所述挤压机(3)的出料口连接至所述等离子气化炉(5)的物料入口(4)，所述等离子气化炉(5)分为等离子气化炉的预热区(6)和等离子气化炉的热解区(7)，所述等离子气化炉的预热区(6)位于等离子气化炉(5)的上部，且与所述物料入口(4)相通，所述等离子气化炉的热解区(7)位于等离子气化炉(5)的下部，在所述等离子气化炉的热解区(7)的上方设有两个燃料入口(14)，在所述等离子气化炉的热解区(7)内设有加热装置(8)，在所述加热装置(8)上连接有气体入口(9)，所述加热装置(8)的中间部位设有放热板(10)，在所述等离子气化炉(5)的右上部分设有合成气体出口，在所述等离子气化炉(5)的左下部设有残渣排出口，所述合成气体出口的管路上设有所述合成气冷凝装置(11)，所述合成气冷凝装置再连接至所述过滤吸附装置(12)，所述过滤吸附装置(12)再连接至所述气体分离装置(13)，所述残渣排出口连接至所述研磨装置(15)，研磨装置(15)再连接至所述发泡玻璃制造区(16)。