一種垃圾處理回收水分及生產純碳的方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種垃圾處理回收水分及生產純碳的方法和裝置，包括垃圾收集站、垃圾堆放場分選器、粉碎機、氧化鈣脫水凈化塔、間壁回轉窯、焦油回收器、化工廠、余熱發電裝置、冷凝水回收器、水回收罐、高溫脫灰設備和分級處理設備。垃圾經過分選器分選出可再生垃圾和不可再生垃圾，可再生垃圾經粉碎機粉碎后進入間壁回轉窯進行低溫干餾，干餾后的炭化物焦粉進入高溫脫灰裝置脫灰。干餾尾氣經氧化鈣脫水凈化塔吸收水蒸汽，脫水后的尾氣經焦油回收器到化工廠加工。干餾尾氣脫油后返回間壁回轉窯的窯膛作燃料，燃燒后的煙氣進入余熱發電裝置進行余熱發電。高溫脫灰裝置脫灰后生產灰量低于0.02%的焦粉、副產高沸點金屬和低沸點金屬的混合物。

【技術實現步驟摘要】
一種垃圾處理回收水分及生產純碳的方法和裝置
本專利技術屬于垃圾處理及回收利用
，涉及一種間壁干餾、尾氣冷凝回收水分和高溫脫除焦粉灰分的工藝，具體涉及一種垃圾處理回收水分及生產純碳的方法和裝置。
技術介紹
垃圾是人類日常生活和生產中產生的固體廢棄物，由于排出量大，成分復雜多樣，給處理和利用帶來困難，如不能及時處理或處理不當，就會污染環境，影響環境衛生。我國已經超過美國成為世界上最大的城市固體廢棄物制造者，固體廢棄物的迅速增加使環境承載力逼近極限。城市垃圾處理具有減少污染物排放、能源再生、減少溫室氣體的效果，應用較多的垃圾處理方法是衛生填埋、高溫堆肥和焚燒，每種方法各有優缺點，但都不能實現完全的無害化、資源化和減量化的目的。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種垃圾處理回收水分及生產純碳的方法，對垃圾進行無害化處理，利用垃圾焚燒生產高品質純碳，回收垃圾中的水分及副產金屬，以減少污染物排放和溫室氣體的效應，實現垃圾的資源化利用。本專利技術的另一目的是提供一種垃圾處理回收水分及生產純碳的裝置。本專利技術的技術方案是：垃圾處理回收水分及生產純碳的方法，垃圾經垃圾收集站收集，通過運送工具運送至垃圾堆放場，經過分選器分選出可再生垃圾和不可再生垃圾，分出的不可再生垃圾作水泥建材原料，分出的可再生垃圾經粉碎機粉碎。粉碎后垃圾進入間壁回轉窯進行低溫干餾，干餾后的碳化物焦粉進入高溫脫灰裝置脫灰。干餾尾氣進入氧化鈣脫水凈化塔吸收尾氣中的水蒸汽，脫水后的尾氣進入焦油回收器，回收的焦油進入化工廠加工，氧化鈣脫水凈化塔脫出的水蒸氣進入水回收罐。脫油后干餾尾氣返回間壁回轉窯的窯膛作燃料，間接加熱物料空間內的垃圾，燃燒后的煙氣進入余熱發電裝置進行余熱發電。發電后的煙氣進入冷凝水回收器，冷凝回收的水分進入水回收罐。高溫脫灰裝置脫灰后焦粉生產灰量低于0.02%的高、副產高沸點金屬和低沸點金屬的混合物，純碳送至純碳料倉，低沸點金屬送至低沸點金屬回收器，高沸點金屬送至高沸點金屬回收器。低溫干餾的溫度時400～1200℃，所述干餾后的碳化物焦粉含灰量為2～20%。高溫脫灰設備把碳化物焦粉加熱到1600～3000℃，使得碳化物焦粉灰分中的鈣、鎂、鋁、鐵、硅等氧化物被碳還原，并氣化蒸發冷凝收集；生產的純碳用作提純金屬的原料或還原劑。氧化鈣脫水凈化塔為并聯雙塔，一個塔在100～500℃下吸收尾氣中的水蒸氣生成氫氧化鈣，另一個塔將氫氧化鈣加熱到500～1200℃再生生成氧化鈣，氫氧化鈣分解產生的水分進入水回收罐，雙塔交替進行吸水和脫水過程。氧化鈣在吸收水蒸氣的同時，尾氣中的氯化物與氧化鈣反應生成氯化鈣。氯化鈣的分解溫度為1600℃，氫氧化鈣再生時無法分解，累積在氧化鈣脫水凈化塔內，經過一定時間更換氧化鈣。本專利技術垃圾處理回收水分及生產純碳的裝置，包括垃圾收集站和垃圾堆放場，垃圾收集站通過運輸工具與垃圾堆放場連接。裝置設有分選器、粉碎機、氧化鈣脫水凈化塔、間壁回轉窯、焦油回收器、化工廠、余熱發電裝置、冷凝水回收器、水回收罐、高溫脫灰設備和分級處理設備。垃圾堆放場依次通過分選器、粉碎機連接到間壁回轉窯的進料口。間壁回轉窯設有固體出料口、尾氣出口和煙氣出口，固體出料口連接到高溫脫灰設備，尾氣出口通過氧化鈣脫水凈化塔連接到焦油回收器，氧化鈣脫水凈化塔的水出口連接到水回收罐。煙氣出口連接到余熱發電裝置，余熱發電裝置通過冷凝水回收器連接到水回收罐。焦油回收器設有焦油出口和脫油干餾尾氣出口，焦油出口連接到化工廠，脫油干餾尾氣出口連接到間壁回轉窯的燒嘴。高溫脫灰設備連接到分級處理設備。分級處理設備包括低沸點金屬回收器、高沸點金屬回收器和純碳料倉，高溫脫灰設備分別連接到低沸點金屬回收器、高沸點金屬回收器和純碳料倉。分選器為重力分選器、振動分選器或磁選器。間壁回轉窯的外筒為碳鋼結構，內筒由耐火材料砌筑而成。內筒中心為燃燒空間，耐火材料中間留有物料通道，或內筒中心為物料通道，耐火材料中間為燃燒空間。分選器為振動床分選器，垃圾在振動床上傾斜流動，比重較大的建筑垃圾石塊和水泥塊等沉底，比重較小的生物質垃圾上浮，通過重力進行分離。或者在進入下一道工序粉碎前，增加磁選設備將未得到充分分離的金屬垃圾進一步分離，保證粉碎機的穩定使用和壽命。間壁回轉窯的外筒為碳鋼結構，內筒由耐火材料砌筑而成。內筒中心是燃燒空間，耐火材料中間留有物料通道，燃料燃燒的熱量通過導熱性能較好的耐火材料，傳遞到夾層中的垃圾，使垃圾受熱干餾。本專利技術垃圾處理回收水分及生產純碳的過程通過對垃圾的收集、分選、粉碎、干餾、氧化鈣脫水和高溫脫灰等過程，將有害的垃圾變為可利用的資源。分選有效分離出可再生垃圾和不可再生垃圾，不可再生垃圾用作水泥建材原料?？稍偕涍^切碎、干燥和干餾過程，回收垃圾中的水分，將垃圾干餾成焦炭、焦油和可燃氣，經過分離焦油用作化工原料，可燃氣用作間壁回轉窯的燃料，焦炭經高溫脫灰設備處理后分出純碳產品和副產金屬，有效的利用了可再生資源，減少了污染物和溫室氣體排放，變廢為寶，不僅可以提高經濟效益，同時對社會具有積極意義。本專利技術垃圾處理回收水分及生產純碳的裝置為實現垃圾處理回收水分及生產純碳提供了設備保障。附圖說明圖1為垃圾處理回收水分及生產純碳的裝置的流程示意圖；其中：1—垃圾收集站、2—垃圾堆放場、3—分選器、4—粉碎機、5—間壁回轉窯、6—氧化鈣脫水凈化塔、7—焦油回收器、8—化工廠、9—余熱發電裝置、10—冷凝水回收器、11—水回收罐、12—高溫脫灰裝置、13—低沸點金屬回收器、14—高沸點金屬回收器、15—純碳料倉。具體實施方式下面結合實施例和附圖對本專利技術進行詳細說明。本專利技術保護范圍不限于實施例，本領域技術人員在權利要求限定的范圍內做出任何改動也屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術垃圾處理回收水分及生產純碳的裝置如圖1所示，包括垃圾收集站1、垃圾堆放場2、分選器3、粉碎機4、氧化鈣脫水凈化塔6、間壁回轉窯5、焦油回收器7、化工廠8、余熱發電裝置9、冷凝水回收器10、水回收罐11、高溫脫灰設備12、低沸點金屬回收器13、高沸點金屬回收器14和純碳料倉15。垃圾堆放場依次通過分選器、粉碎機連接到間壁回轉窯的進料口。間壁回轉窯設有固體出料口、尾氣出口和煙氣出口，固體出料口連接到高溫脫灰設備，尾氣出口通過氧化鈣脫水凈化塔連接到焦油回收器，氧化鈣脫水凈化塔的水出口連接到水回收罐。煙氣出口連接到余熱發電裝置，余熱發電裝置通過冷凝水回收器連接到水回收罐。焦油回收器設有焦油出口和脫油干餾尾氣出口，焦油出口連接到化工廠，脫油干餾尾氣出口連接到間壁回轉窯的燒嘴。高溫脫灰設備分別連接到低沸點金屬回收器、高沸點金屬回收器和純碳料倉。本專利技術垃圾處理回收水分及生產純碳的過程為：城鎮垃圾經過垃圾收集站1收集，儲存在垃圾堆放場2，經過分選器3分選，將其中的建筑垃圾石塊、水泥塊或廢金屬與其它生物質垃圾分離，分離后的垃圾進入粉碎機4粉碎，粉碎后的垃圾進入間壁回轉窯5的物料空間內進行干餾，干餾的溫度為600℃，干餾后的碳化物焦粉含灰量為5%。干餾后的碳化物焦粉進入高溫脫灰裝置12。產生的尾氣進入氧化鈣脫水凈化塔6，氧化鈣將尾氣中的水蒸汽吸收，脫水后的尾氣進入焦油回收器7，回收下來的焦油進入化工廠8加工，氧化鈣脫水凈化塔脫出的水蒸氣進入水回收本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種垃圾處理回收水分及生產純碳的方法，垃圾經垃圾收集站收集（1），通過運送工具運送至垃圾堆放場（2），經過分選器（3）分選出可再生垃圾和不可再生垃圾，分出的不可再生垃圾作水泥建材原料，分出的可再生垃圾經粉碎機（4）粉碎，其特征是：粉碎后垃圾進入間壁回轉窯（5）進行低溫干餾，干餾后的炭化物焦粉進入高溫脫灰裝置（12）脫灰；干餾尾氣進入氧化鈣脫水凈化塔（6）吸收尾氣中的水蒸汽，脫水后的尾氣進入焦油回收器（7），回收的焦油進入化工廠（8）加工，氧化鈣脫水凈化塔脫出的水蒸氣進入水回收罐（11）；脫油后干餾尾氣返回間壁回轉窯的窯膛作燃料，間接加熱物料空間內的垃圾，燃燒后的煙氣進入余熱發電裝置（9）進行余熱發電；發電后的煙氣進入冷凝水回收器（10），冷凝回收的水分進入水回收罐；所述高溫脫灰裝置脫灰后焦粉生產灰量低于0.02%的高、副產高沸點金屬和低沸點金屬的混合物，高純炭送至純炭料倉（15），低沸點金屬送至低沸點金屬回收器（13），高沸點金屬送至高沸點金屬回收器（14）。

【技術特征摘要】
1.一種垃圾處理回收水分及生產純碳的方法，垃圾經垃圾收集站（1）收集，通過運送工具運送至垃圾堆放場（2），經過分選器（3）分選出可再生垃圾和不可再生垃圾，分出的不可再生垃圾作水泥建材原料，分出的可再生垃圾經粉碎機（4）粉碎，其特征是：粉碎后垃圾進入間壁回轉窯（5）進行低溫干餾，干餾后的碳化物焦粉進入高溫脫灰裝置（12）脫灰；干餾尾氣進入氧化鈣脫水凈化塔（6）吸收尾氣中的水蒸汽，脫水后的尾氣進入焦油回收器（7），回收的焦油進入化工廠（8）加工，氧化鈣脫水凈化塔脫出的水蒸氣進入水回收罐（11）；脫油后干餾尾氣返回間壁回轉窯的窯膛作燃料，間接加熱物料空間內的垃圾，燃燒后的煙氣進入余熱發電裝置（9）進行余熱發電；發電后的煙氣進入冷凝水回收器（10），冷凝回收的水分進入水回收罐；所述高溫脫灰裝置脫灰后焦粉生產灰量低于0.02%的高、副產高沸點金屬和低沸點金屬的混合物，高純碳送至純碳料倉（15），低沸點金屬送至低沸點金屬回收器（13），高沸點金屬送至高沸點金屬回收器（14）；所述氧化鈣脫水凈化塔（6）為并聯雙塔，一個塔在100～500℃下吸收尾氣中的水蒸氣生成氫氧化鈣，另一個塔將氫氧化鈣加熱到500～1200℃再生生成氧化鈣，氫氧化鈣分解產生的水分進入水回收罐，雙塔交替進行吸水和脫水過程；氧化鈣在吸收水蒸氣的同時，尾氣中的氯化物與氧化鈣反應生成氯化鈣；氯化鈣的分解溫為1600℃，氫氧化鈣再生時無法分解，累積在氧化鈣脫水凈化塔內，經過一定時間更換氧化鈣。2.根據權利要求1所述垃圾處理回收水分及生產純碳的方法，其特征是：所述低溫干餾的溫度時400～1200℃，所述干餾后的碳化物焦粉含灰量為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賈會平，
申請(專利權)人：石家莊新華能源環保科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：河北;13