【技術實現步驟摘要】
本技術涉及固體廢棄物的處理，特別是涉及一種基于熔融鹽的連續式固體廢棄物催化熱解裝置。
技術介紹
1、固體廢棄物的處理是一個全球性問題，隨著人口增長和工業化的加速，廢棄物數量不斷增加，給環境和可持續發展帶來了嚴峻的挑戰。傳統的固體廢棄物處理方法，如填埋和焚燒，存在著一系列的環境和資源問題，包括土地污染、空氣污染、溫室氣體排放等。
2、另外，熔融鹽應用于廢輪胎、廢塑料、生物質等固體廢棄物熱解轉化時表現出良好的性能：快速的升溫速率，揮發分產量增加提升生物燃料產量，良好的催化作用同時還可以脫除含cl、s等污染氣體，這些都有利于固體廢棄物轉化為高附加值的富氫氣體和輕質芳香烴。因此，基于熔融鹽的獨特性質，進行固體廢棄物的熱化學轉化被認為是一種高效的處理和處置方式。
3、在固體廢棄物經歷熔融鹽熱轉化過程時，首先，熔融鹽作為反應介質促使固體廢棄物在其內“溶解”并分散，同時在載氣的影響下更為均勻分散。此外，熔融鹽作為傳熱介質有助于物料快速升溫。接著，固體廢棄物在熔融鹽中發生熱化學轉化反應，熔融鹽在這一過程中充當了有效的催化劑。此技術還能夠在熔融鹽的催化作用下，引導固體廢棄物熱轉化產物的組成，使其朝著特定產品的方向發展。在這個過程中，釋放的污染氣體如cl、s等可以被原位脫除，而物料中的無機組分(灰分)則可以在熔融鹽中溶解或沉積在其底部。
4、目前基于熔融鹽的廢棄物處置裝置存在著如下問題：
5、1、熔融鹽反應溫度達到1000℃以上導致能耗過大和對設備材料要求過高。
6、2、熔融鹽催化手段單一
7、3、缺少實現熔融鹽再生利用的裝置。
8、4、不能實現對廢棄物的連續處置。
技術實現思路
1、本技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于熔融鹽的連續式固體廢棄物催化熱解裝置，優化處理效能，通過熔融鹽原位催化和異位催化相結合的方式來獲得高附加值的熱解產物。
2、本技術的目的是這樣實現的：
3、一種基于熔融鹽的連續式固體廢棄物催化熱解裝置，包括回轉窯熱解系統、熔融鹽異位催化系統、熔融鹽原位催化系統、尾氣采集系統、熔融鹽回收系統，回轉窯熱解系統包括回轉窯，熔融鹽異位催化系統包括異位催化爐，熔融鹽原位催化系統包括原位催化爐，
4、回轉窯進料端依次連接第一螺旋進料機、給料倉，回轉窯上端出料口通過球閥一連接所述異位催化爐，實現將回轉窯產生的熱解揮發分輸入異位催化爐中進行催化重整，異位催化爐的重整揮發分出口通過球閥二連接尾氣采集系統，重整后的揮發分進入尾氣采集系統回收；
5、回轉窯下端出料口依次連接取料倉、第二螺旋進料機以及所述原位催化爐，取料倉配備觀察口，第二螺旋進料機用于將回轉窯熱解產生的焦炭排入原位催化爐內，實現熔融鹽對焦炭的原位催化，原位催化爐原位催化爐揮發分出口通過球閥三連接尾氣采集系統，焦炭催化重整產生的揮發分進入尾氣采集系統，原位催化爐底部連接熔融鹽回收系統，原位催化爐產生的混有熔融鹽的殘渣進入熔融鹽回收系統；
6、異位催化爐和原位催化爐之間設有高溫熔鹽泵，高溫熔鹽泵用于將完成異位催化的熔融鹽抽入原位催化爐。
7、優選地，所述回轉窯底部配備能夠調節傾斜角度的球式支撐裝置，所述回轉窯與取料倉之間采用彈簧式柔性管連接。
8、優選地，熔融鹽采用三元碳酸鹽：li2co3-na2co3-k2co3，目標熱解產物為輕質化、低含氧和硫的熱解油和富氫氣體。
9、優選地，尾氣采集系統包括依次連接的冷凝器、流量計，流量計分別連接球閥四、球閥五，球閥四下游端依次連接氣泵、過濾器、氣體分析儀，球閥五下游端連接儲氣罐。
10、優選地，所述熔融鹽回收系統包括依次連接的高溫熔鹽泵、熔融鹽換熱器、熔融鹽過濾器和熔融鹽冷卻室，熔融鹽換熱器的換熱介質為熱傳導油。
11、一種基于熔融鹽的連續式固體廢棄物催化熱解裝置的工作方法，
12、(1)回轉窯的旋轉電機轉速設置為1200r/min，回轉窯傾角度設置為出料端向下傾斜2度，向第一螺旋進料機、第二螺旋進料機通入實驗所需氣體，設置實驗氣體的流量，觀察當前流量值變化；
13、(2)將等質量的li2co3、na2co3和k2co3機械混合均勻并放入異位催化爐內，熔融鹽全部進入異位催化爐后以10℃/min的升溫速率升至600℃,以保證混合三元碳酸鹽完全熔融且形成均勻共晶液態；
14、(3)加熱回轉窯、原位催化爐,升溫速率為10℃/min.回轉窯升溫至550℃、原位催化爐升溫至850℃，將固體廢棄物干燥破碎后按設定比例摻混在一起加到給料倉，將給料倉密封好后進行實驗，物料經過第一螺旋進料機輸送至回轉窯內進行熱解，打開球閥一，熱解揮發分經回轉窯揮發分出口進入異位催化爐，并與爐內已經為均勻共晶液態的熔融鹽充分接觸和反應，熔融鹽促進揮發分的二次焦化作用，氣體產物中h2和co2產量增加使得氣體產率升高；熔融鹽促進揮發分的脫羧反應使得羧酸含量減少而酮類物質含量增加，液體油產率降低，同時，熔融鹽能夠有效地吸收揮發分中的鹵元素和硫元素，異位催化爐內的揮發分經重整揮發分出口進入冷凝器冷卻，冷卻產生的熱解油經冷凝器下端出油口排到集油瓶中，冷卻后的不凝氣分別進入氣體分析儀和儲氣罐；
15、(4)完成異位催化后的熔融鹽經異位催化爐下方的高溫熔鹽泵抽入原位催化爐，回轉窯內物料熱解產生的焦炭下落至取料倉，打開觀察口取樣后將剩余焦炭經第二螺旋進料機輸送至原位催化爐，熔融鹽在爐內對殘炭進行原位催化，熔融鹽能夠進入焦炭內部與碳反應產生熔蝕作用，使氣體產物中co產量升高使得氣體產率升高；脫酚羥基反應使得酚類物質含量降低，液體油產率下降；焦炭產率降低，焦炭中o/c增加同時無序碳結構含量增加，孔隙率提高，此時隨著熔融鹽添加量增加，熔蝕作用增強，氣體產量增加，打開球閥三并關閉球閥二，原位催化產生的揮發分經原位催化爐揮發分出口進入冷凝器冷卻，冷卻產生的熱解油經冷凝器下端出油口排到集油瓶中，冷卻后的不凝氣分別進入氣體分析儀和儲氣罐；
16、(5)完成催化的熔融鹽被高溫熔鹽泵從原位催化爐底部抽回熔融鹽回收系統，通過熔融鹽換熱器進行熱交換，使完成催化的熔融鹽溫度下降至300℃-400℃；然后進入熔融鹽過濾器脫除殘渣，最后進入熔融鹽冷卻室，冷卻成固態的熔融鹽粉碎研磨后實現循環再利用。
17、由于采用了上述技術方案，本技術具有如下有益效果：
18、1、熔融鹽反應溫度低，能耗較小和對設備材料要求不高，成本較低。
19、2、通過熔融鹽原位催化和異位催化相結合的方式來獲得高附加值的熱解產物。
20、3、實現熔融鹽再生利用。
21、4、實現對廢棄物的連續處置。
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1.一種基于熔融鹽的連續式固體廢棄物催化熱解裝置，其特征在于：包括回轉窯熱解系統、熔融鹽異位催化系統、熔融鹽原位催化系統，回轉窯熱解系統包括回轉窯，熔融鹽異位催化系統包括異位催化爐，熔融鹽原位催化系統包括原位催化爐，
2.根據權利要求1所述的一種基于熔融鹽的連續式固體廢棄物催化熱解裝置，其特征在于：所述回轉窯底部配備能夠調節傾斜角度的球式支撐裝置，所述回轉窯與取料倉之間采用彈簧式柔性管連接。
3.根據權利要求1所述的一種基于熔融鹽的連續式固體廢棄物催化熱解裝置，其特征在于：熔融鹽采用三元碳酸鹽：Li2CO3-Na2CO3-K2CO3，目標熱解產物為熱解油和富氫氣體。
【技術特征摘要】
1.一種基于熔融鹽的連續式固體廢棄物催化熱解裝置，其特征在于：包括回轉窯熱解系統、熔融鹽異位催化系統、熔融鹽原位催化系統，回轉窯熱解系統包括回轉窯，熔融鹽異位催化系統包括異位催化爐，熔融鹽原位催化系統包括原位催化爐，
2.根據權利要求1所述的一種基于熔融鹽的連續式固體廢棄物催化熱解裝置...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林順洪，鄭振宇，周雄，徐明，郭大江，楊魯，黃翼，羅良航，蘇明揚，樊正毅，吳松，衣正義，王魯豫，
申請(專利權)人：重慶科技大學，
類型：新型
國別省市：
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