[发明专利]一种生活垃圾固体热载体催化气化处理方法

说明书

本发明提供一种生活垃圾固体热载体催化气化处理方法，属于垃圾处理技术领域。目的是为解决现有燃烧和裂解方法的缺陷，提供一种生活垃圾固体热载体催化气化处理方法。所述方法为：生活垃圾经干燥系统干燥处理后进入催化气化系统；在催化气化系统，生活垃圾与高温热载体直接接触，生活垃圾中的有机物在高温热载体和催化剂作用下直接气化产生气体产物及焦炭；气体产物进入油气收集净化系统，在油气收集净化系统得到燃料气及焦油；在热载体加热系统，焦炭燃烧，对热载体进行加热，热载体返回催化气化系统循环使用；产生的焦油返回到催化气化系统内，循环气化产生燃料气。本方法实现了生活垃圾快速热解并气化，产生燃料气，无焦炭固体物排放。

技术领域

本发明涉及一种固体热载体气化方法，特别是用于生活垃圾的无害化处理方法，属于垃圾处理领域。

背景技术

随着城市化率的提高，生活垃圾的处理已成为当前亟待解决的社会问题。垃圾处理主要以填埋、堆肥、燃烧等传统方式。目前采用燃烧处理工艺较普遍，但这其中弊端丛生，不仅容易造成二次环境污染，而且成本也较高。因而，采用清洁、环保的方法处理生活垃圾已迫在眉睫。

采用燃烧法处理生活垃圾，目前面临的突出问题是资金问题和二噁英污染的问题。燃烧法虽然是一种减量化和无害化程度较高的垃圾处理方法，但燃烧厂的一次性投资和运行费用很高，建设一座日处理能力为100t的燃烧厂，一次性投资需上亿元。

裂解或干馏的方法是有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程，生活垃圾主要由生物质、动物和石油制品等组成，通过高温无氧裂解方法，生物质中的高分子物质开始裂解，生成燃料气体与油气的混合物和焦炭。燃料气与油气的混合物经过冷却后被分成燃料气与焦油。裂解法时间长，尤其是400℃以下的低温和无催化剂的情况下裂解时间长，因而设备处理量不高。虽然能量基本自给自足，但垃圾经裂解后产生的油品属于重质焦油，需经焦化、加氢等工艺处理后才能利用；产生的焦炭质量不稳定无法直接利用，尚需二次处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有燃烧和裂解装置的缺陷，提供一种生活垃圾固体热载体催化气化处理方法。

为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案为，生活垃圾固体热载体催化气化处理方法，所述方法为：

生活垃圾经干燥系统干燥处理后进入催化气化系统；

在催化气化系统，生活垃圾与高温热载体直接接触，生活垃圾中的有机物在高温热载体和催化剂作用下直接气化产生气体产物及焦炭；

气体产物进入油气收集净化系统，在油气收集净化系统得到燃料气及焦油，焦油用泵送至催化气化系统内，循环气化产生燃料气；

在催化气化系统的末端排出的热载体、焦炭、催化剂，进入热载体加热系统；

在热载体加热系统，焦炭燃烧，对热载体进行加热，热载体返回催化气化系统循环使用。

进一步的，所述方法中，生活垃圾在干燥处理之前还经过预处理系统的预处理。

进一步的，所述方法中，催化气化系统的进料中，生活垃圾占20～40％，高温热载体占60～80％，催化剂占1-10‰。

进一步的，所述方法中，油气收集净化系统得到的燃料气经洗涤塔净化，去除气化过程中产生的HCl、H₂S、CO₂等酸性介质，净化后的燃料气用于发电或作为燃料使用。

进一步的，所述方法中，热载体、焦炭、催化剂进入热载体加热系统的方式为在催化气化系统的尾部热载体、焦炭、催化剂一起由螺旋输送器输送到提升装置内，再经密闭的提升装置进入热载体加热系统；在提升装置底部采用过热蒸汽或N₂隔绝空气。

进一步的，所述方法中，焦炭在热载体加热系统中，与空气管路引入的空气接触燃烧，燃烧时间为5-40分钟。