本發(fā)明涉及廢棄物資源化處理領(lǐng)域，尤其涉及垃圾熱解轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸汽升溫后蒸發(fā)滲濾液的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程速度不斷加快，人民生活水平不斷提高，固體廢棄物，特別是城市生活垃圾的產(chǎn)量也在不斷增加，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。在可持續(xù)發(fā)展理念的影響下，固體廢棄物無(wú)害化、減量化和資源化處理技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化，將會(huì)面臨一個(gè)廣闊的前景。因此，固體廢棄物處理技術(shù)研究已成為繼廢水、廢氣處理研究之后的又一研究熱點(diǎn)。其中，固體廢棄物資源化處理是指采用管理和工藝措施從固體廢棄物中回收物質(zhì)和能源，可加速物質(zhì)和能量的循環(huán)，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

垃圾熱解法是指在無(wú)氧或缺氧的條件下，利用垃圾中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，對(duì)其進(jìn)行加熱蒸餾，使有機(jī)物發(fā)生裂解，經(jīng)冷凝后形成各種新的氣體、液體和固體，再?gòu)闹刑崛∪剂嫌汀⒖扇細(xì)獾取?/p>

現(xiàn)有技術(shù)中涉及到一種輻射管隔絕煙氣加熱的轉(zhuǎn)底爐，轉(zhuǎn)底爐為環(huán)形結(jié)構(gòu)，爐體由轉(zhuǎn)動(dòng)爐底和固定爐墻、爐頂組成，爐底由爐底機(jī)械帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，被加熱的散狀物料鋪放在爐底上，物料隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，并且相對(duì)于爐底處于靜止?fàn)顟B(tài)，從裝料口轉(zhuǎn)到出料口的過(guò)程完成加熱和化學(xué)反應(yīng)。爐膛內(nèi)設(shè)有若干輻射管加熱裝置，以輻射方式對(duì)爐內(nèi)的物料進(jìn)行加熱。

采用上述轉(zhuǎn)底爐對(duì)垃圾進(jìn)行熱解處理時(shí)，垃圾在爐內(nèi)隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，逐漸加熱升溫完成干燥、熱解過(guò)程。據(jù)此，可將轉(zhuǎn)底爐分為進(jìn)料區(qū)、干燥區(qū)、熱解區(qū)、出料區(qū)。在干燥區(qū)內(nèi)，垃圾中水分被蒸發(fā)，形成水蒸汽，同時(shí)由于輻射管溫度較高，會(huì)有少量垃圾發(fā)生熱解，形成可燃熱解氣。一般情況下，干燥形成的水蒸汽及垃圾熱解形成的熱解氣會(huì)一起被送往氣液分離系統(tǒng)進(jìn)行氣液分離，水蒸汽被冷凝成液態(tài)水。在此過(guò)程中，干燥區(qū)生成的水蒸汽沒(méi)有被有效利用，而該水蒸汽量大，約為垃圾質(zhì)量的30％～50％，造成極大的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾熱解轉(zhuǎn)底爐內(nèi)產(chǎn)生水蒸汽的有效利用，利用間接加熱爐將水蒸汽升溫后，對(duì)滲濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮處理。本發(fā)明可控制轉(zhuǎn)底爐生成的水蒸汽中可燃?xì)獾暮浚苊馑羝袩崃康睦速M(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益高，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種垃圾熱解轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸汽升溫后蒸發(fā)滲濾液的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)底爐、風(fēng)機(jī)、加熱爐、滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置；

所述轉(zhuǎn)底爐包括環(huán)形爐墻、環(huán)形爐頂、可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底用于放置垃圾；所述轉(zhuǎn)底爐爐膛上部設(shè)置有輻射管；

所述轉(zhuǎn)底爐依次具有進(jìn)料區(qū)、干燥區(qū)、熱解區(qū)和出料區(qū)；所述進(jìn)料區(qū)與所述干燥區(qū)之間設(shè)有擋板；所述干燥區(qū)與所述熱解區(qū)之間設(shè)有擋板；

所述干燥區(qū)具有出氣口；

所述風(fēng)機(jī)具有風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口和風(fēng)機(jī)出氣口；所述風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口連接所述干燥區(qū)的出氣口；

所述加熱爐具有進(jìn)氣口和出氣口，該進(jìn)氣口連接所述風(fēng)機(jī)出氣口；

所述滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置具有進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口連接所述加熱爐的出氣口；

所述滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置具有滲濾液濃縮液出口，該滲濾液濃縮液出口連接所述轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)底爐、滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置、風(fēng)機(jī)的各個(gè)區(qū)域上設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣口或出氣口；所述風(fēng)機(jī)為兩個(gè)或兩個(gè)以上。

進(jìn)一步的，所述加熱爐為間接加熱爐；所述輻射管為間接加熱輻射管。

進(jìn)一步的，所述干燥區(qū)中設(shè)有垃圾翻轉(zhuǎn)裝置和多臺(tái)壓力檢測(cè)儀表。

進(jìn)一步的，所述干燥區(qū)的出氣口處設(shè)有溫度檢測(cè)儀表和可燃?xì)獬煞謾z測(cè)儀表。

本發(fā)明還提出了一種利用上述系統(tǒng)來(lái)蒸發(fā)滲濾液的方法，所述方法包括以下步驟：

步驟A，將所述轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸汽由所述風(fēng)機(jī)經(jīng)由所述干燥區(qū)的出氣口抽出至所述加熱爐的進(jìn)氣口，在所述加熱爐中進(jìn)行加熱升溫，得到升溫后水蒸汽；

步驟B，將所述升溫后水蒸汽運(yùn)送至所述滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置，靠所述升溫后水蒸汽的溫度對(duì)滲濾液進(jìn)行蒸發(fā)，得到滲濾液濃縮液。

進(jìn)一步的，在步驟A之前還包括步驟：將垃圾運(yùn)送至所述轉(zhuǎn)底爐，放置在所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底上，在所述輻射管的作用下生成所述水蒸汽。

上述蒸發(fā)滲濾液的方法中，將所述干燥區(qū)的壓力設(shè)定為比所述進(jìn)料區(qū)的壓力高5～20Pa；

將所述干燥區(qū)的壓力設(shè)定為比所述熱解區(qū)的壓力高5～20Pa。

上述蒸發(fā)滲濾液的方法中，將所述干燥區(qū)的出氣口處所述水蒸汽溫度控制為120～400℃，并將其中可燃?xì)獾暮靠刂茷檎伎偹羝摹?wt％。

上述蒸發(fā)滲濾液的方法中，將所述升溫后水蒸汽的溫度控制為450～900℃。

本發(fā)明中，垃圾熱解轉(zhuǎn)底爐采用間接加熱輻射管為垃圾處理提供熱量，通過(guò)控制輻射管的溫度以及轉(zhuǎn)底爐各區(qū)域的壓力，并對(duì)垃圾進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，可有效避免在干燥區(qū)內(nèi)垃圾熱解生成可燃?xì)?，從而保證轉(zhuǎn)底爐內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽的高純度。

垃圾處理過(guò)程產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)間接加熱爐加熱升溫后，可利用本身的溫度對(duì)滲濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，實(shí)現(xiàn)了垃圾的資源化處理。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中垃圾熱解轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸汽升溫后蒸發(fā)滲濾液的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中轉(zhuǎn)底爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中垃圾熱解轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸汽升溫后蒸發(fā)滲濾液的方法流程示意圖。

附圖中的附圖標(biāo)記如下：

Ⅰ、轉(zhuǎn)底爐；Ⅱ、風(fēng)機(jī)；Ⅲ、間接加熱爐；Ⅳ、滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置；

1、進(jìn)料區(qū)；2、干燥區(qū)；3、熱解區(qū)；4、出料區(qū)；

5、出氣口；6、出氣口；7、出氣口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案以及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說(shuō)明的目的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。

如圖1所示，為本發(fā)明垃圾熱解轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸汽升溫后蒸發(fā)滲濾液的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中包括轉(zhuǎn)底爐Ⅰ、風(fēng)機(jī)Ⅱ、間接加熱爐Ⅲ、滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置Ⅳ。

如圖2所示，為上述轉(zhuǎn)底爐Ⅰ的結(jié)構(gòu)示意圖，該轉(zhuǎn)底爐依次具有進(jìn)料區(qū)1、干燥區(qū)2、熱解區(qū)3、出料區(qū)4。

見(jiàn)圖2，上述干燥區(qū)2具有出氣口5，上述熱解區(qū)3具有出氣口6和出氣口7。

上述風(fēng)機(jī)Ⅱ包括風(fēng)機(jī)1和風(fēng)機(jī)2，且都具有進(jìn)氣口和出氣口，其中風(fēng)機(jī)1的進(jìn)氣口與干燥區(qū)2的出氣口5連接。

間接加熱爐Ⅲ具有進(jìn)氣口和出氣口，該間接加熱爐Ⅲ的進(jìn)氣口連接風(fēng)機(jī)1的出氣口。

滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置Ⅳ具有進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口與間接加熱爐Ⅲ的出氣口連接。

滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置Ⅳ具有滲濾液濃縮液出口，該滲濾液濃縮液出口與轉(zhuǎn)底爐Ⅰ的進(jìn)料區(qū)1連接。

轉(zhuǎn)底爐Ⅰ的爐體包括環(huán)形爐墻、環(huán)形爐頂、可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底。其中，在垃圾處理過(guò)程中，將垃圾放置在可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底上。

轉(zhuǎn)底爐Ⅰ的爐膛的上部空間設(shè)置有輻射管。本發(fā)明實(shí)施例中，采用的是間接加熱輻射管。

干燥區(qū)2中設(shè)置有垃圾翻轉(zhuǎn)裝置，出氣口5處設(shè)置有溫度檢測(cè)儀表和可燃?xì)獬煞謾z測(cè)儀表。

干燥區(qū)2的出氣口5與風(fēng)機(jī)1的進(jìn)氣口連接，進(jìn)料區(qū)1、熱解區(qū)3、出料區(qū)4的一個(gè)或多個(gè)出氣口與風(fēng)機(jī)2的進(jìn)氣口連接。

干燥區(qū)2與進(jìn)料區(qū)1的分界處a設(shè)置有擋板a、干燥區(qū)2與熱解區(qū)3的分界處b設(shè)置有擋板b。擋板a和擋板b與可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底上的垃圾之間的垂直距離均＜100㎜。

在干燥區(qū)1中，在分界處a和分界處b還設(shè)置有多臺(tái)壓力檢測(cè)儀表，用于檢測(cè)分界處a和分界處b的壓力。

如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例中垃圾熱解轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸汽升溫后蒸發(fā)滲濾液的方法流程示意圖，包括如下步驟：

A、垃圾預(yù)處理：將垃圾原料首先運(yùn)送到滾筒式烘干機(jī)中，利用水蒸汽對(duì)其中的垃圾原料進(jìn)行干燥，降低垃圾原料的含水率。

B、垃圾熱解產(chǎn)生水蒸汽：將經(jīng)步驟A處理的垃圾原料通過(guò)進(jìn)料區(qū)1依次運(yùn)送至干燥區(qū)2、熱解區(qū)3中，放置在可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底上進(jìn)行熱解處理，產(chǎn)生水蒸汽和熱解炭。其中，熱解炭通過(guò)轉(zhuǎn)底爐Ⅰ的出料區(qū)4被運(yùn)送至出料裝置中儲(chǔ)存。

本發(fā)明實(shí)施例所指的垃圾熱解處理包括兩個(gè)過(guò)程：干燥過(guò)程和熱解過(guò)程。其中，上述水蒸汽是干燥過(guò)程的產(chǎn)物，熱解炭是熱解過(guò)程的產(chǎn)物。

垃圾翻轉(zhuǎn)裝置可對(duì)爐底上的垃圾進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，保證垃圾受熱均勻，避免局部過(guò)熱造成垃圾熱解生成大量可燃?xì)猓瑥亩行Э刂扑羝锌扇細(xì)獬煞值暮俊?/p>

本發(fā)明實(shí)施例中熱解處理垃圾的過(guò)程由間接加熱輻射管提供熱量，使得轉(zhuǎn)底爐Ⅰ內(nèi)的熱解氣氛和燃燒加熱氣氛充分隔絕，從而有效保證水蒸汽的高純度。

擋板a可防止進(jìn)料區(qū)1中的氣體流入干燥區(qū)2中，擋板b可防止熱解區(qū)3中產(chǎn)生的可燃?xì)饬魅敫稍飬^(qū)2中，從而保證干燥區(qū)2中的絕氧氣氛。

壓力檢測(cè)儀表用于檢測(cè)分界處a的壓力差P1以及分界處b的壓力差P2。當(dāng)P1＜5Pa時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)1，維持干燥區(qū)2的壓力比進(jìn)料區(qū)1的壓力高5～20Pa；當(dāng)P2＜5Pa時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)1和風(fēng)機(jī)2，降低熱解區(qū)3的壓力，維持干燥區(qū)2的壓力比熱解區(qū)3的壓力高5～

20Pa。

溫度檢測(cè)儀表用于檢測(cè)出氣口5處水蒸汽的溫度，通過(guò)控制輻射管的加熱能力來(lái)保證水蒸汽的溫度維持在120～400℃之間。

可燃?xì)獬煞謾z測(cè)儀表用于檢測(cè)出氣口5處可燃?xì)獾暮浚?dāng)檢測(cè)到水蒸汽中可燃?xì)獾暮浚?wt％(wt％為質(zhì)量百分比)時(shí)，風(fēng)機(jī)1停止工作。同時(shí)，使干燥區(qū)2內(nèi)的氣體都通過(guò)風(fēng)機(jī)2經(jīng)由出氣口5以外的其它出氣口抽出轉(zhuǎn)底爐Ⅰ。從而，保證干燥區(qū)2中產(chǎn)生的水蒸汽的高純度。

C、水蒸汽升溫：干燥區(qū)2中產(chǎn)生的水蒸汽通過(guò)風(fēng)機(jī)1，經(jīng)由出氣口5抽出至間接加熱爐Ⅲ的進(jìn)氣口處，進(jìn)入間接加熱爐Ⅲ中。水蒸汽在間接加熱爐Ⅲ中被加熱升溫，水蒸汽的溫度可升至450～900℃。

D、蒸發(fā)滲濾液：升溫后的水蒸汽通過(guò)間接加熱爐Ⅲ的出氣口經(jīng)由滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置Ⅳ的進(jìn)氣口運(yùn)送至滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置Ⅳ中，利用水蒸汽升溫后的溫度對(duì)滲濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。該步驟得到的滲濾液濃縮液運(yùn)回至轉(zhuǎn)底爐Ⅰ內(nèi)進(jìn)行熱解處理，蒸發(fā)得到的氣體經(jīng)凈化后外排。

實(shí)施例1

采用含水率為45wt％的垃圾作為該實(shí)施例中的垃圾原料，處理量為100t/d(噸/天)。

將含水率為45wt％的垃圾原料首先運(yùn)送至滾筒式烘干機(jī)，向滾筒式烘干機(jī)中輸送300～400℃的水蒸汽，將垃圾的含水率降低至30wt％，水蒸汽的消耗量為20t/d。

將含水率為30wt％的垃圾運(yùn)送至轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行熱解處理，維持干燥區(qū)的壓力比進(jìn)料區(qū)、熱解區(qū)壓力分別高5Pa，干燥區(qū)出氣口處水蒸汽溫度為300～400℃。將轉(zhuǎn)底爐內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽運(yùn)送至間接加熱爐中，升溫至900℃。將升溫后水蒸汽運(yùn)送至滲濾液蒸發(fā)濃縮裝置對(duì)滲濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到的滲濾液濃縮液再運(yùn)回至轉(zhuǎn)底爐內(nèi)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中的步驟同實(shí)施例1，維持干燥區(qū)的壓力比進(jìn)料區(qū)、熱解區(qū)壓力分別高10Pa，干燥區(qū)出氣口處水蒸汽溫度為180～300℃，升溫后水蒸汽溫度為800℃，其他各條件同實(shí)施例1。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中的步驟同實(shí)施例1，維持干燥區(qū)的壓力比進(jìn)料區(qū)、熱解區(qū)壓力分別高20Pa，干燥區(qū)出氣口處水蒸汽溫度為120～180℃，升溫后水蒸汽溫度為450℃，其他各條件同實(shí)施例1。

變形例

基于本發(fā)明的具體實(shí)施方式和實(shí)施例還可拓展出許多變形例，例如：

轉(zhuǎn)底爐的爐體中爐墻、爐頂、可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底可為除環(huán)形之外的其他可構(gòu)成轉(zhuǎn)底爐的形狀，爐底可采用任意的轉(zhuǎn)動(dòng)方式。

輻射管可設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐的其它位置上，但不影響其加熱功能，或轉(zhuǎn)底爐內(nèi)可采用其它類型的加熱方式。

轉(zhuǎn)底爐內(nèi)各分區(qū)的連接順序可為其他不影響轉(zhuǎn)底爐工作的順序，或分區(qū)的數(shù)量可減少或增加，各區(qū)域中可設(shè)置任意數(shù)量的進(jìn)氣口或出氣口。

溫度檢測(cè)儀表、可燃?xì)獬煞謾z測(cè)儀表、擋板、壓力檢測(cè)儀表、風(fēng)機(jī)的數(shù)量不加以限制。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。