CN110303032A - 一种中频感应加热裂解垃圾处理装置及垃圾处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中频感应加热裂解垃圾处理装置，涉及一种废固垃圾处理系统，其包括裂解炉体、进料机构和出料机构，所述裂解炉体内设有高温裂解室，高温裂解室内安装有中频感应加热层，用于对垃圾进行中频感应加热，所述裂解炉体上连接有进料机构和出料机构，分别用于实现进料和出料动作，本发明的有益效果是：可以完美的改变废固垃圾的处理方式，减轻运输成本和运输途中的二次污染，用于固体废物的资源化处理,并制造再生燃料,无疑成为一种很有前途的固体废物处理方法，高压高温热裂解装置的采用不再是简单地处理消除垃圾,同时也着眼于城市垃圾中能源和其它资源的再生利用,达到环保、节能、资源再生循环应用的综合效果。

Description

一种中频感应加热裂解垃圾处理装置及垃圾处理系统

技术领域

本发明涉及一种废固垃圾处理系统，具体是一种中频感应加热裂解垃圾处理装置及垃圾处理系统。

背景技术

传统的垃圾处理方式主要有填埋、焚烧等填埋会占用大量宝贵的土地资源，同时污染环境(大气、地下水等)，因而这种简单处理方式已基本不再采用。与填埋处理相比，垃圾焚烧是一种较好的处理方式。通过焚烧，不仅体积大大减小，还可利用焚烧产生的热量发电、供热,达到能量再利用的目的，所以焚烧技术己经成为当前国内外普遍采用的一种垃圾处理技术。但垃圾直接焚烧还存在很多问题，例如：（1）二次污染问题，垃圾成分中有机物焚烧产生的酸性气体、剧毒的含氯高分子化合物(统称二恶英类物质)以及含汞的飞灰都会对环境造成污染；（2）焚烧设备损坏问题，垃圾中含氯化合物在炉形成腐蚀性气体，在250度以上即会严重腐蚀炉内金属部件；（3）垃圾成分复杂，各种不同成分有不同的密度、形状、化学质、着火及燃烧特性，它们在焚烧炉内呈现不同的燃烧性状，因而难以控制燃烧过程。为了克服垃圾焚烧技术的上述缺点，作为垃圾焚烧替代技术的垃圾高温热裂解技术得到了开发和应用。

中频高温热裂解、热分解或炭化，是指有机物在无氧的状态下加热，使之分解的过程。即高温热裂解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下，利用热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化为小分子量的可燃气体、液体燃料和焦炭的过程。高温热裂解和焚烧的相似之处是两者都是热化学转化过程，但它们又是完全不同的两种过程，主要区别为：

（1）焚烧的产物主要是二氧化碳和水，而高温热裂解产物主要是可燃的低分子化合物,气态的有氢气、甲烷、一氧化碳，液态的有甲醇、丙酮、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等，固态的主要有焦炭或炭黑；（2）焚烧是固体废物中的主要可燃物质碳和氢的氧化反应，是个放热过程，而高温、高压热裂解则是一个加热过程，需要大量的热量来使有机化合物分解；

（2）焚烧只能将产生的热量用来发电或供热，而高温热裂解的产物是燃料气及燃料油可再生利用，且易于贮存和运输。

基于此，本申请提出了一种中频感应加热裂解垃圾处理装置及垃圾处理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中频感应加热裂解垃圾处理装置及垃圾处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种中频感应加热裂解垃圾处理装置，包括裂解炉体、进料机构和出料机构，所述裂解炉体内设有高温裂解室，高温裂解室内安装有中频感应加热层，用于对垃圾进行中频感应加热，所述裂解炉体上连接有进料机构和出料机构，分别用于实现进料和出料动作。

作为本发明再进一步的方案：所述中频感应加热层的外部依次设有保温层和外壳保护层。

作为本发明再进一步的方案：所述进料机构和出料机构处均设有密封室。

作为本发明再进一步的方案：所述出料机构上连接有油气机构和排渣口。

作为本发明再进一步的方案：所述裂解炉体的外部固定有承重钢圈，承重钢圈由驱动机构驱动转动，以带动裂解炉体的转动。

作为本发明再进一步的方案：所述驱动机构包括与承重钢圈表面接触的驱动轮和与承重钢圈侧面相接的导向限位轮。

一种垃圾处理系统，其包括如上述所述的中频感应加热裂解垃圾处理装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以完美的改变废固垃圾的处理方式，减轻运输成本和运输途中的二次污染，用于固体废物的资源化处理,并制造再生燃料,无疑成为一种很有前途的固体废物处理方法，高压高温热裂解装置的采用不再是简单地处理消除垃圾,同时也着眼于城市垃圾中能源和其它资源的再生利用,达到环保、节能、资源再生循环应用的综合效果。

附图说明

图1为一种中频感应加热裂解垃圾处理装置的结构示意图。

图2为一种中频感应加热裂解垃圾处理装置的侧视图。

图3为一种中频感应加热裂解垃圾处理装置中裂解炉体的结构示意图。

图4为图3的A-A剖视图。

图中：1-裂解炉体、101-外壳保护层、102-保温层、103-中频感应加热层、104-高温裂解室、2-密封室、3-膨胀节、4-油气机构、5-排渣口、6-承重钢圈、7-进料机构、8-出料机构。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种中频感应加热裂解垃圾处理装置，包括裂解炉体1、进料机构7和出料机构8，在本实施例中，所述裂解炉体1内设有高温裂解室104，高温裂解室104内安装有中频感应加热层103，中频感应加热层103的外部依次设有保温层102和外壳保护层101，用于对垃圾进行中频感应加热，实际应用时，本技术方案中工频50赫兹的交流电轨变成中频（300赫兹～20千赫兹）的源装置，把三相工频交流整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，在金属材料中产生很大的涡流，以实现加热裂解的功能，当然，所述裂解炉体1上连接有进料机构7和出料机构8，分别用于实现进料和出料功能。

由于在实际应用时，需要保证裂解炉体1的密封性能，以实现缺氧或无氧条件的创造，因此，在本实施例中，所述进料机构7和出料机构8处设有密封室2，此处，密封室2可以理解为阀门装置，其闭合状态时，可保证裂解炉体1的密封性能。

当然了，在实际应用时，裂解炉体1的产物不仅包括无法裂解的废固垃圾，还包括一些油气产物，因此，所述出料机构8上连接有油气机构4和排渣口5，具体的来说，油气机构4实际上是一根管道，用来排出裂解产生的油气，而排渣口5则用于排出排出无法裂解的废固垃圾炭黑和焦炭等。

而对于裂解炉体1的安装方式来说，所述裂解炉体1的外部固定有承重钢圈6，承重钢圈6由驱动机构驱动转动，以带动裂解炉体1的转动，使得其内部的废固垃圾能受热均匀，具体的来说，所述驱动机构包括与承重钢圈6表面接触的驱动轮和与承重钢圈6侧面相接的导向限位轮，裂解炉体1的两端均通过膨胀节3与轴承座连接。

由于采用了提供中频感应加热高温高压来维持高温热裂解反应,所以不需要空气、不燃烧、高温热裂解更完全、无烟尘。即进入高温裂解室104的废固垃圾不是燃烧而是气化和裂解,提高了高温热裂解效率;同时减少燃烧垃圾所使用的空气量,就可以减少因燃烧而产生的燃烧气体,从而减少燃烧尘埃，被处理的固体废物中有机组份中的分子间内聚力减小,高温热裂解所需能量随之降低,因而提高了高温热裂解的效果。另外,由于密闭无氧气压力大无空气流通,热量损失极少,因而处理室内在正常稳定的高温热裂解过程中保持很高的热解温度,约850℃～1200℃。

固体废物中的可燃物(如纸品、板材、木屑等)进行气化、碳化(不燃烧)，在进入裂解炉体1内进行气化、碳化和裂解，产生的气化产物置于还原性气氛中,进行分离成为重油和可燃气,放出热量，利用此热量使固体废物中的有机物完全高温热裂解气化。由于没有像直接焚烧炉中的搅拌作用,因而不会产生的飞灰。有害物质和气体瞬间裂解的气化，从而使排出的气体中灰尘含量极其有限，添置除尘装置后，足以满足最严格的灰尘排放需求。

此处使用2000℃～3000℃的高温作用来净化气体污染物，其原理是将废气中的有害物质转化为无机的无害物质。此法的优点是无须将有害气体与主气流分离而直接将有害气体彻底裂解为无害物，这既可避免二次污染，又简化了操作过程。

高温热裂解产生的一氧化碳和多种碳氢化合物反应生成二氧化碳和水。高温热裂解后的有机物残渣以及固体废物中的非燃物(如玻璃、金属、陶瓷等)一起从排渣口5排出。

实施例2

一种垃圾处理系统，其包括如上述实施例所述的中频感应加热裂解垃圾处理装置，例如：其产生的可燃性油气可以进行发电，利用此可燃性油气和中频加热过程中的剩余热量发电；

又例如：可燃性油气通过充分的燃烧将其中的有机物有害物燃烧热裂解气化,由烟道排放在通过高温等离子区瞬间将残余的有害物质彻底热裂解气化，最后排出的无害气体中的二氧化碳通过二氧化碳净化回收装置,将二氧化碳净化回收,制成二氧化碳气体,既减少了二氧化碳的排放,又可以创造良好的经济效益；

又例如：无法裂解的废固垃圾等通过磁选和重选的方法选出金属等物质也可以获得经济收入。

借助上述实施例所述的中频感应加热裂解垃圾处理装置，可以形成一个完整的废固垃圾处理产业链。

需要特别说明的是，本技术方案中，本发明可以完美的改变废固垃圾（属于小型的处理设备，处理量由1吨- 60吨，适用于偏远山区、小区、县、镇、村、亦可用于医院医疗垃圾，油田油泥、大型酒店、不可回收的废塑料）的处理方式，减轻运输成本和运输途中的二次污染（就地处理），用于固体废物的资源化处理,并制造再生燃料,无疑成为一种很有前途的固体废物处理方法，高压高温热裂解装置的采用不再是简单地处理消除垃圾,同时也着眼于废固垃圾中能源和其它资源的再生利用,达到环保、节能、资源再生循环应用的综合效果。

本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种中频感应加热裂解垃圾处理装置，包括裂解炉体（1）、进料机构（7）和出料机构（8），其特征在于，所述裂解炉体（1）内设有高温裂解室（104），高温裂解室（104）内安装有中频感应加热层（103），用于对垃圾进行中频感应加热，所述裂解炉体（1）上连接有进料机构（7）和出料机构（8），分别用于实现进料和出料动作。

2.根据权利要求1所述的一种中频感应加热裂解垃圾处理装置，其特征在于，所述中频感应加热层（103）的外部依次设有保温层（102）和外壳保护层（101）。

3.根据权利要求1所述的一种中频感应加热裂解垃圾处理装置，其特征在于，所述进料机构（7）和出料机构（8）处均设有密封室（2）。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种中频感应加热裂解垃圾处理装置，其特征在于，所述出料机构（8）上连接有油气机构（4）和排渣口（5）。

5.根据权利要求4所述的一种中频感应加热裂解垃圾处理装置，其特征在于，所述裂解炉体（1）的外部固定有承重钢圈（6），承重钢圈（6）由驱动机构驱动转动，以带动裂解炉体（1）的转动。

6.根据权利要求5所述的一种中频感应加热裂解垃圾处理装置，其特征在于，所述驱动机构包括与承重钢圈（6）表面接触的驱动轮和与承重钢圈（6）侧面相接的导向限位轮。

7.一种垃圾处理系统，其特征在于，包括如权利要求1～6任一所述的中频感应加热裂解垃圾处理装置。