CN102031150A - 一种有机固体废弃物双固定床气化装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机固体废弃物双固定床气化装置，包括：主床，为上吸式固定床或流化床，利用空气作为气化介质，在缺氧氛围中，使有机固体废弃物不完全燃烧发生气化反应，生成可燃气体；副床，下吸式固定床作为副床来处理上吸式固定床产生的燃气；其中，所述主床、副床均设有进料装置，并通过双闸板对进料装置进行密封，实现连续式供气。本发明将不同的气化形式进行优化组合成为一个***的气化装置，使该***装置同时具备各种气化方式的优点，可以大量处理块状、水份含量较高、颗粒状有机固体废弃物原料，具有广泛的适应性。

Description

一种有机固体废弃物双固定床气化装置及其处理方法

技术领域

本发明涉及有机固体废弃物气化处理技术领域，尤其是一种高效节能的有机固体废弃物双固定床气化装置。

背景技术

有机固体废弃物是一种可再生能源，储量非常丰富，作为替代能源利用可实现CO₂零排放，且其中的S、N含量低，大大减轻温室效应和环境污染，有机固体废弃物的能源利用主要包括燃烧、热解、气化、制肥等。有机固体废弃物中挥发份含量高，热量高，是理想的气化原料。目前国内外有关有机固体废弃物的高效利用研究主要集中在制肥和焚烧方面。

有机固体废弃物气化是有机固体废弃物高效利用的主要方式之一，在有机固体废弃物分散利用方面有广泛的应用。目前国内外主要的有机固体废弃物气化方式有流化床(循环流化床)气化、上吸式气化及下吸式气化三种基本类型。流化床气化的特点是连续性好，气体质量稳定，气化强度高，适合于工业化大型生产，其缺点是燃气含灰量高，焦油含量也偏高，而且原料需粉碎处理；上吸式气化炉的特点是气化效率高，设备简单，运行缺点燃气焦油含量很高，出口气体温度低，且只适合于块状物料，不适合于细小物料。下吸式气化炉的特点是燃气焦油含量较低，主要缺点是设备气化强度低。

有机固体废弃物固定床气化在大规模工业化生产中存在的主要问题是燃气热值较低，放大困难，气化过程产生的灰渣及焦油较多，燃气净化通常采取简单的水洗处理，燃气中大量焦油的存在，不仅造成洗涤水的严重污染，而且不利于气化发电***的高效运行，并浪费能量和资源；国外通常采取催化裂解来降低焦油含量。催化裂解虽可裂解90％以上的焦油，但技术复杂，催化剂的应用使燃气生产成本大大增加；因此，在生产成本增加不大的条件下如何减少有机固体废弃物在气化过程中的灰渣及焦油含量，具有重要实践价值。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种新的有机固体废弃物气化装置，以高效、节能地处理有机固体废弃物。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种有机固体废弃物双固定床气化装置，包括：

主床，为上吸式固定床或流化床，利用空气作为气化介质，在缺氧氛围中，使有机固体废弃物不完全燃烧发生气化反应，生成可燃气体；

副床，下吸式固定床作为副床来处理上吸式固定床产生的可燃气体；

其中，所述主床、副床均设有进料装置，并通过双闸板对进料装置进行密封，实现连续式供气。

所述的有机固体废弃物双固定床气化装置，所述进料装置为料斗。

所述的有机固体废弃物双固定床气化装置，进一步包括：净化***，除去经副床处理后的燃气中的灰和焦油。

所述的有机固体废弃物双固定床气化装置，所述净化***包括水洗塔。

所述的有机固体废弃物双固定床气化装置，进一步包括：换热装置，利用水洗塔产生的热对气化处理前的有机固体废弃物进行干燥预处理。

一种所述的有机固体废弃物双固定床气化装置的处理方法，包括以下步骤：

a、将有机固体废弃物经双闸板送入主床内进行前气化；

b、将前气化产生的可燃气体送入副床进一步后气化；

c、将后气化处理的可燃气体进行净化处理。

所述的有机固体废弃物双固定床气化装置的处理方法，进一步包括以下步骤：在进行步骤a之前，对有机固体废弃物进行干燥预处理。

本发明将不同的气化形式进行优化组合成为一个***的气化装置，使该***装置同时具备各种气化方式的优点，可以大量处理块状、水份含量较高、颗粒状有机固体废弃物原料，又克服了流化床气化及上吸式固定床气化后燃气焦油含量及灰渣偏高的缺点，具有广泛的适应性，其主要工艺包括前气化过程和后气化过程，前气化过程可以根据物料的特点选用流化床气化或上吸式气化，后气化过程为了减少焦油和灰粉含量，要求采用下吸式气化过程，其具有以下优点：

(1)、本发明的双床气化***装置从结构上来说，通过双闸板进料方式解决了固定床加料过程中气化装置的密封问题，使固定床由传统的间断式供气发展成为连续式供气；

(2)、将上吸式及下吸式两种基本气化形式的进行优化组合与创新，在此基础上用下吸式固定床作为副床来处理上吸式固定床或流化床所产生的燃气，使该***装置同时具备各种气化方式的优点，其开发成果将大大拓宽有机固体废弃物气化技术的应用领域。

(3)、有机固体废弃物气化过程分为前气化和后气化两个阶段，在两个阶段分别设计加料装置，可同时处理粒状、粉状物料和块状物料，大大提高气化技术的灵活性和适应性。

(4)、后气化过程采用下吸式气化形式，有效地降低燃气中的焦油含量，大大提高燃气的产量和用途。

(5)、通过不同气化形式的合理组合及空气配送***的优化控制，使整个气***同时具备流化床气化、上吸式气化及下吸式气化的优点，大大提高有机固体废弃物气化技术的应用范围。

本发明可以用柴制气代油改造中小型燃油锅炉，也可以应用于分散式独立有机固体废弃物气化发电***，将大大拓宽了有机固体废弃物气化技术在燃烧、发电等领域的应用，本发明将为有机固体废弃物能源的高效利用提供一项新技术。

附图说明

图1是本发明有机固体废弃物双固定床气化装置运行示意图；

图2是本发明有机固体废弃物双固定床气化装置主体结构示意图；

图3是本发明处理方法的一种实施方式的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。

请参阅图1、图2和图3所示，本发明提供了一种新型有机固体废弃物双固定床气化装置，使用该装置处理有机固体废弃物的方法包括如下步骤：

(1)、有机固体废弃物预处理：该步骤主要针对含水率较高的有机固体废弃物，经破碎、筛分后，进行堆放和烘干，将水分含量控制在35％以内；

(2)、有机固体废弃物气化过程：经预处理后的有机固体废弃物通过料斗3，经双闸板4送入气化炉内，利用风机5送入空气作为气化介质，在缺氧氛围中，有机固体废弃物在气化炉内不完全燃烧，发生气化反应，生成可燃气体；

(3)、上吸式气化炉1和下吸式气化炉2组合：下吸式气化炉2作为副床来处理上吸式固定床1产生的燃气，可以大量处理块状、颗粒状有机固体废弃物原料，同时降低了焦油及灰渣的含量；

(4)、气体净化：可燃气体经过由文丘里和第一级水洗塔和第二级水洗塔两级水洗塔组成的净化***净化，除去燃气中的灰、焦油后，收集气体存入气柜；

(5)、热能利用：在第一级水洗塔的水洗过程中产生大量的热蒸汽经过换热器把热量供给有机固体废弃物原料烘干。

在气化过程中，有机固体废弃物转化成一种可燃的混合气体和无害的惰性灰渣(只占原废弃物重量的15％，减重量主要取决于有机固体废弃物中无机物含量)。气化炉内的反应过程大致可分为四个区域，其反应过程如下表所示：

气化炉内有机固体废弃物热解气化过程

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种有机固体废弃物双固定床气化装置，其特征在于，包括：

主床，为上吸式固定床或流化床，利用空气作为气化介质，在缺氧氛围中使有机固体废弃物不完全燃烧发生气化反应，生成可燃气体；

副床，下吸式固定床作为副床来处理上吸式固定床产生的可燃气体；

其中，所述主床、副床均设有进料装置，并通过双闸板对进料装置进行密封，实现连续式供气。

2.根据权利要求1所述的有机固体废弃物双固定床气化装置，其特征在于，所述进料装置为料斗。

3.根据权利要求1所述的有机固体废弃物双固定床气化装置，其特征在于，进一步包括：净化***，除去经副床处理后可燃气体中的灰和焦油。

4.根据权利要求3所述的有机固体废弃物双固定床气化装置，其特征在于，所述净化***包括水洗塔。

5.根据权利要求4所述的有机固体废弃物双固定床气化装置，其特征在于，进一步包括：换热装置，利用水洗塔产生的热对气化处理前的有机固体废弃物进行干燥预处理。

6.一种权利要求1所述的有机固体废弃物双固定床气化装置的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将有机固体废弃物经双闸板送入主床内进行前气化；

b、将前气化产生的可燃气体送入副床进一步后气化；

c、将后气化处理的可燃气体进行净化处理。

7.根据权利要求6所述的有机固体废弃物双固定床气化装置的处理方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：在进行步骤a之前，对有机固体废弃物进行干燥预处理。

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