一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統及工藝技術方案

本發明專利技術公開了一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統及工藝，包括：混合罐，其中設置有加熱裝置；熱解反應器，其進口設置有噴頭，噴頭與混合罐之間通過管道連接；其為筒狀結構，筒壁上設置有加熱結構，噴頭設置有載氣進口，用于與載氣源連接；氣化反應器，其進口與熱解反應器的出口連通，其頂部設置出口，底部設置有床料層和氣化劑進口；灰分燃燒室，其進口與氣化反應器的出口連通。通過將高粘稠有機廢棄物的熱解、氣化、燃燒進行分步操作，可以防止其受熱而急劇膨脹粘結，避免了大粒徑顆粒在流化床底部的沉積，有效控制了系統運行壓力的升高，保證系統的安全穩定運行，進而實現中藥生產過程中產生的高粘稠有機廢棄物的清潔環保處置。

【技術實現步驟摘要】
一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統及工藝
本專利技術屬于有機廢棄物的清潔能源化處理
，具體涉及一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統及工藝。
技術介紹
公開該
技術介紹
部分的信息僅僅旨在增加對本專利技術的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。中藥生產中，很多中藥材需要蒸煮并從漿液中通過水提醇沉或醇提水沉工藝提取有效成分，會產生大量濕基的固體中藥渣及半流體沉淀渣等廢棄物；也有一些中藥材需要干餾并從干餾液中提取有效成分，但提取后會殘余高粘性液體廢棄物。由于這些廢棄物具有抗菌性、半流體以及高粘性等特點，難以采用填埋、發酵分解等常規方法進行無害化處理。采用以循環流化床為主的熱解氣化工藝已實現了大宗濕基中藥渣的即時規模化有效處置。現有的對于以上中藥生產過程中產生的高粘性沉淀渣等廢棄物的處理方法，是將半流體高粘性廢棄物在混合罐中混合均勻、降低粘度，經過管道泵與氣化劑混合，在噴嘴的霧化作用下呈顆粒狀噴入燃燒爐與中藥渣等固體廢棄物進行協同熱解氣化燃燒處置。然而，專利技術人發現，將沉淀渣等廢棄物噴入循環流化床與中藥渣等固體廢棄物協同處置時，循環流化床底部風室上方的運行壓力易出現快速升高的現象。此外，沉淀渣等廢棄物中含有乙醇等易揮發成分，受熱時沉淀渣顆粒表面迅速膨脹成膜，表面的水分、乙醇等成分迅速析出，殘余糖分等大分子不易快速分解，且具有更高粘度的組分形成新的顆粒基體，有的顆粒繼續熱解，粒徑逐漸變小而隨氣流帶出，還有的顆粒在流化風作用下發生碰撞粘結形成更大粒徑的顆粒，于流化床底部風室上方逐漸沉積，造成系統運行壓力的升高，影響系統安全穩定運行。因此，雖然沉淀渣、干餾液等廢棄物的灰分含量低、熱值高，但仍難以實現直燃或混燃的低成本有效處置。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的技術問題，本專利技術的目的是提供一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統及工藝，以實現中藥生產過程中產生的高粘度沉淀渣廢棄物的低成本清潔轉化處置與能源化利用。為解決以上技術問題，本專利技術的以下一個或多個實施例提供了如下技術方案：第一方面，本專利技術提供一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統，包括：混合罐，其中設置有加熱裝置；熱解反應器，其進口設置有噴頭，噴頭與混合罐之間通過管道連接；其為筒狀結構，筒壁上設置有加熱結構，噴頭設置有載氣進口，用于與載氣源連接；氣化反應器，其進口與熱解反應器的出口連通，其頂部設置出口，底部設置有床料層和氣化劑進口；灰分燃燒室，其進口與氣化反應器的出口連通。第二方面，本專利技術提供一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒方法，包括如下步驟：中藥生產過程中產生的高粘稠有機廢棄物在混合罐中加熱、攪拌，降低其粘度，達到泵送及霧化要求；將降低粘度后的物料泵送至噴頭，在熱解反應器內，物料在載氣的作用下霧化，并單向移動、熱解；熱解后的氣固混合物進入到氣化反應器內，在氧氣作用下，炭顆粒進行氣化反應；氣化反應殘渣在氣流的攜帶下進入灰分燃燒器進行充分燃燒。與現有技術相比，本專利技術的以上一個或多個技術方案取得了以下有益效果：1)通過將高粘稠有機廢棄物的熱解、氣化、燃燒進行分步操作，可以有效防止其受熱而急劇膨脹粘結，有效防止了大粒徑顆粒在流化床底部的沉積，進而有效控制了系統運行壓力的升高，保證系統的安全穩定運行。2)通過將高粘稠有機廢棄物的熱解、氣化、燃燒，實現了該部分有機廢棄物的減量化處理，生成的灰渣可以直接外送填埋或用作建筑材料，簡化了處理步驟。3)熱解反應器內物料整體單向移動，沒有局部的干擾氣流，可以有效防止物料在熱解過程中發生粘結，進而提高物料的熱解效果。4)該操作方法簡單，與將沉淀泥、干餾液作為危險廢棄物運出廠區集中處理相比，其處置成本費用低，具有普適性，易于推廣應用。附圖說明構成本專利技術的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。圖1是本專利技術的高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統的整體結構示意圖。其中，1-混合罐；2-熱解反應器；3-氣化反應器；4-灰分燃燒器；5-高溫旋風除塵器；6-燃氣鍋爐；7-煙氣凈化裝置；8-煙囪。具體實施方式應該指出，以下詳細說明都是示例性的，旨在對本專利技術提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本專利技術所屬
的普通技術人員通常理解的相同含義。需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本專利技術的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。第一方面，本專利技術提供一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統，包括：混合罐，其中設置有加熱裝置；熱解反應器，其進口設置有噴頭，噴頭與混合罐之間通過管道連接；其為筒狀結構，筒壁上設置有加熱結構，噴頭設置有載氣進口，用于與載氣源連接；氣化反應器，其進口與熱解反應器的出口連通，其頂部設置出口，底部設置有床料層和氣化劑進口；灰分燃燒室，其進口與氣化反應器的出口連通。在一些實施例中，混合罐頂部設有與防爆風機連接的管道，用于抽取混合罐內物料揮發的氣體并引流至燃氣鍋爐燃燒，保障混合罐內處于負壓運行狀態。進一步的，防爆風機與燃氣鍋爐之間的管道上設置阻火閥和截止閥，保障系統運行安全。在一些實施例中，所述熱解反應器為自進口至出口的擴徑結構。由于物料在霧化時呈錐狀噴射出來，所以有部分氣固混合物會朝向熱解反應器的內壁運動，將熱解反應器設置為擴徑結構，可以有效減少物料與熱解反應器的內壁的碰撞，進一步降低固體顆粒之間的粘結。進一步的，所述熱解反應器的側壁外側設置有加熱夾套，加熱夾套內設置有折流板，加熱夾套的靠近氣化反應器的一端與加熱氣體源連接，靠近混合罐的一端與所述噴頭連通。加熱氣體與熱解混合物逆向流動，有利于控制物料逐漸升溫，抑制物料的熱解反應速率。對物料加熱后降溫后的氣體進入噴頭中，對物料進行霧化，同時作為載氣攜帶固體顆粒。由于該部分氣體仍有較高的溫度，對物料的霧化有利，且對物料起到較好的預熱效果，有利于霧化后的熱解。在一些實施例中，氣化反應器的床料層為石英砂床料層。在一些實施例中，灰分燃燒室中設置有折流板，折流板豎向設置，其頂部與灰分燃燒室的頂部固定連接，灰分燃燒室的進口和出口分別位于折流板的兩側。未充分氣化的炭顆粒在灰分燃燒室的進口側，高溫條件下，在氣化氣和熱解氣的燃燒作用下充分灼燒，實現中藥生產過程中高粘稠有機廢棄物的徹底處理。在一些實施例中，還包括燃氣鍋爐，其進口與灰分燃燒室之間設置有氣固分離器，其出口分別與氣化反應器、熱解反應器的加熱夾套連通。...

【技術保護點】
1.一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統，其特征在于：包括：/n混合罐，其中設置有加熱裝置；/n熱解反應器，其進口設置有噴頭，噴頭與混合罐之間通過管道連接；其為筒狀結構，筒壁上設置有加熱結構，噴頭設置有載氣進口，用于與載氣源連接；/n氣化反應器，其進口與熱解反應器的出口連通，其頂部設置出口，底部設置有床料層和氣化劑進口；/n灰分燃燒室，其進口與氣化反應器的出口連通。/n

【技術特征摘要】
1.一種高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統，其特征在于：包括：
混合罐，其中設置有加熱裝置；
熱解反應器，其進口設置有噴頭，噴頭與混合罐之間通過管道連接；其為筒狀結構，筒壁上設置有加熱結構，噴頭設置有載氣進口，用于與載氣源連接；
氣化反應器，其進口與熱解反應器的出口連通，其頂部設置出口，底部設置有床料層和氣化劑進口；
灰分燃燒室，其進口與氣化反應器的出口連通。


2.根據權利要求1所述的高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統，其特征在于：混合罐頂部設有與防爆風機連接的管道，用于抽取混合罐內物料揮發的氣體并引流至燃氣鍋爐燃燒；
進一步的，防爆風機與燃氣鍋爐之間的管道上設置阻火閥和截止閥。


3.根據權利要求1所述的高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統，其特征在于：所述熱解反應器為自進口至出口的擴徑結構；
進一步的，所述熱解反應器的側壁外側設置有加熱夾套，加熱夾套內設置有折流板，加熱夾套的靠近氣化反應器的一端與加熱氣體源連接，靠近混合罐的一端與所述噴頭連通。


4.根據權利要求1所述的高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統，其特征在于：氣化反應器的床料層為石英砂床料層。


5.根據權利要求1所述的高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統，其特征在于：灰分燃燒室中設置有折流板，折流板豎向設置，其頂部與灰分燃燒室的頂部固定連接，灰分燃燒室的進口和出口分別位于折流板的兩側。


6.根據權利要求1所述的高粘稠有機廢棄物的熱解氣化燃燒系統，其特征在于：還包括燃氣鍋爐，其進口與灰分燃燒室之間設置有氣固分離器，其出口分別與氣化反應器、熱解反應器的加熱夾套連通；
進一步的，還包括煙氣凈化裝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：常加富，霍燕，張屹，鄒永才，徐鵬舉，張兆玲，董磊，
申請(專利權)人：山東百川同創能源有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37