CN102776016A - 有机废弃物裂解分馏装置及方法 - Google Patents

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刘红军
种传学
赵书玉
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Abstract

本发明公开了一种有机废弃物裂解分馏装置及方法，包括给料装置(1)、旋转裂解炉(2)、气固分离器(4)、精馏塔(5)、内置冷凝器(6)、冷凝器(7)、接收罐(8)、可燃气体液封罐(9)；裂解分馏的方法，包括把有机废弃物送入旋转裂解炉(2)的步骤；把热裂解后的气体残炭进行回收的步骤；生物炭等固体物通过卸料仓分离的步骤；气固分离器(4)的气体进入精馏塔(5)的步骤；进而进入接收罐(8)的步骤；不凝气进入燃烧***的步骤。本发明的原料不需要粉碎，无需精细筛选，保证了原料受热均匀和快速裂解，降低了无效的缩合反应，降低了能耗，简化了粗燃料油精制工艺，并且油产品色泽好，附加值高。

Description

有机废弃物裂解分馏装置及方法
技术领域
本发明涉及一种有机废弃物裂解分馏装置及方法。 
背景技术
目前我国大中小城市年产垃圾近1.4亿吨，而且每年还在以80％的速度增长。数量巨大的人口消费和日以扩展的城市规模使中国成为世界上垃圾包袱最重的国家之一，各种难以处理的工业垃圾和城市生活垃圾对人们的生存构成了巨大的威胁。同样面临的问题是农业生产产生的秸秆，秸秆焚烧已经影响的大气的严重污染。秸秆焚烧和烧柴炉灶排放的污染物主要有悬浮颗粒物、碳氢化合物、含苯并芘等多种可致癌的多环有机物以及一氧化碳、甲醛等，可以引起呼吸道感染、心肺病、癌症等健康危害。而呼吸***疾病已经成为我国农村居民疾病死亡的主因，致死人数占2005年全国农村主要疾病致死人数的首位，疾病死亡率，继脑血管、恶性肿瘤、心脏病之后，居第4位。 
伴随着我们的又是能源供应不足的矛盾日趋突出，我国原油依赖进口问题严重。因此，充分立足本国资源开发可替代能源和废旧物资的循环利用尤为重要，特别是有机废弃物能源和废气物资的资源化利用，以减少对石油的依赖，对于保证国家能源安全，实现可持续发展具有重要的意义。有机废弃物能源和废弃有机物裂解再生作为唯一可以转化为液体燃料的可再生能源。废气有机物快速热裂解是有机物能源应用的重要方面，它能够将废气有机物原料，如废旧橡胶、塑料、皮革、衣物、粪便、秸秆、木屑、农产品加工废料 等，转化为高品位的液态油，该技术对原料的要求低，基本可以满足人们生活中产生的垃圾都能进行减量化、资源化处理。有机物的快速热裂解产生的燃料油成分复杂，包含酸类、醛类、酮类、呋喃类等上百种化合物，如果能在经过精细化加工，经济效益和社会效益非常可观。所以，城市生活和农业生产产生的有机废弃物用单纯的简易填埋、焚烧发电等已不能满足治理环境污染的要求，而且极易造成严重的二次污染，直接威胁到空气、土壤、地下水和饮用水的安全。生活垃圾围城、围乡、围村，侵吞土地资源的问题，已日益成为城市发展的难题。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种有机废弃物裂解分馏装置及方法，使得原料不需要粉碎，无需精细筛选，保证了原料受热均匀和快速裂解，降低了无效的缩合反应，降低了能耗，简化了粗燃料油精制工艺，并且油产品色泽好，附加值高。 
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：该有机废弃物裂解分馏装置包括给料装置、旋转裂解炉、气固分离器、精馏塔、内置冷凝器、冷凝器、接收罐、可燃气体液封罐，给料装置与旋转裂解炉连接，旋转裂解炉与气固分离器连接，气固分离器与精馏塔连接，在精馏塔上部连接内置冷凝器，内置冷凝器上下部分别连接冷凝器，冷凝器与接收罐连接，可燃气体液封罐分别与接收罐和尾气燃烧装置连接，尾气燃烧装置与旋转裂解炉连接； 
进一步，旋转裂解炉为外旋转式； 
进一步，旋转裂解炉与气固分离器之间置有动态软连接装置； 
进一步，气固分离器下端为内旋式塔类装置，上端为填料式塔类装置； 
进一步，精馏塔的集液盘下端设燃料油出口，并与冷凝器连接； 
进一步，给料装置为螺旋式、提升式或带式。 
采用有机废弃物裂解分馏装置进行裂解分馏的方法，包括以下步骤： 
1)通过加料仓把无需粉碎或筛选的有机废弃物送入旋转裂解炉的步骤； 
2)在旋转裂解炉内对有机废弃物进行热裂解，使热裂解后的气体进入内旋式气固分离器，并对内旋式气固分离器的残炭进行回收的步骤； 
3)旋转裂解炉的生物炭等固体物通过卸料仓分离的步骤； 
4)内旋式气固分离器的气体不经冷凝，直接经塔中进入精馏塔的步骤； 
5)精馏塔底产出重组分，塔顶内制式冷凝产生液态燃料油，冷凝液体除部分回流外经集液盘进入接收罐的步骤； 
6)精馏塔塔顶气相再次出口进入冷凝***，冷凝后的液体进入接收罐，不凝气经气液分离***后进入燃烧***的步骤。 
采用上述技术方案后能达到如下的技术效果： 
1)由于本发明的旋转裂解炉旋转加热，保证了原料受热均匀和快速裂解，原料适应性好，可以大块原料进料，原料无需粉碎或筛选。 
2)由于裂解炉和精馏塔直接连接，裂解气体直接分离净化，由于后期的气固分离装置采用了离心式分离功能，极大限度的净化了可燃液体的纯度，使得产品质量好，并且缩短了燃料油的冷凝再加工步骤。 
3)本发明使用的旋转裂解炉，具有技术成熟、工业上易于放大等优点。 
附图说明
图1为本发明的有机废弃物裂解分馏装置的结构示意图； 
1-给料装置、2-旋转裂解炉、3-动态软连接装置、4-气固分离器、5-精馏塔、6-内置冷凝器、7-冷凝器、8-接收罐、9-可燃气体液封罐、10-尾气燃烧装置。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。 
根据图1所示，该有机废弃物裂解分馏装置包括给料装置1、旋转裂解炉2、气固分离器4、精馏塔5、内置冷凝器6、冷凝器7、接收罐8、可燃气体液封罐9，给料装置1与旋转裂解炉2连接，旋转裂解炉2与气固分离器4连接，气固分离器4与精馏塔5连接，在 精馏塔5上部连接内置冷凝器6，内置冷凝器6上下部分别连接冷凝器7，冷凝器7与接收罐8连接，可燃气体液封罐9分别与接收罐8和尾气燃烧装置10连接，尾气燃烧装置10与旋转裂解炉2连接。旋转裂解炉2为外旋转式；旋转裂解炉2与气固分离器4之间置有动态软连接装置3；气固分离器4下端为内旋式塔类装置，上端为填料式塔类装置；精馏塔5的集液盘下端设燃料油出口，并与冷凝器7连接；给料装置1为螺旋式、提升式或带式；有机废弃物裂解分馏装置的原料为秸秆及其它城市生活有机物垃圾。 
采用权利要求1所述的有机废弃物裂解分馏装置进行裂解分馏的方法，包括以下步骤： 
1)通过加料仓把无需粉碎或筛选的有机废弃物送入旋转裂解炉2的步骤； 
2)在旋转裂解炉2内对有机废弃物进行热裂解，使热裂解后的气体进入内旋式气固分离器4，并对内旋式气固分离器4的残炭进行回收的步骤； 
3)旋转裂解炉2的生物炭等固体物通过卸料仓分离的步骤； 
4)内旋式气固分离器4的气体不经冷凝，直接经塔中进入精馏塔5的步骤； 
5)精馏塔5底产出重组分，塔顶内制式冷凝产生液态燃料油，冷凝液体除部分回流外经集液盘进入接收罐8的步骤； 
6)精馏塔5塔顶气相再次出口进入冷凝***，冷凝后的液体进入接收罐8，不凝气经气液分离***后进入燃烧***的步骤。 
本发明的工作过程是：将原料储存在加料仓中，在给料装置1的作用下，从旋转裂解炉2的的中部进入旋转裂解炉2内部，旋转裂解炉2旋转加热，原料在炉内随炉体旋转混合，原料快速裂解，裂解气经动态软连接装置3进入气固分离器4，在旋风分离和填料作用下，固体和重油组分沉降到塔底，气体进入精馏塔5，裂解气在精馏塔5内分为塔底重组分，内置冷凝器6冷凝得到的轻组分进入冷凝器7冷凝。生物炭和灰份在旋转裂解炉2停炉后收集，燃料油根据馏分分别经接收罐8接收，冷凝器7不能冷凝的轻组分重新通入炉膛燃烧，作为旋转裂解炉2的燃料。 
本发明的原料适应性强，能源转换效率高，低成本，性能优良，产品裂解后直接分馏精制，简化了精制步骤，具有广阔的经济效益和社会效益。 
本发明可加工包含秸秆在内的城市生活有机物垃圾，尤其是有机废弃物或废旧塑料、轮胎，该装置可以应用到燃料油，轮胎油，塑料油的工业化大规模生产中。 
以上所述仅为本发明的实施方式，并非限制本发明的专利范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利范围内。 

Claims (7)

1.一种有机废弃物裂解分馏装置，包括给料装置(1)、旋转裂解炉(2)、气固分离器(4)、精馏塔(5)、内置冷凝器(6)、冷凝器(7)、接收罐(8)、可燃气体液封罐(9)，其特征在于，给料装置(1)与旋转裂解炉(2)连接，旋转裂解炉(2)与气固分离器(4)连接，气固分离器(4)与精馏塔(5)连接，在精馏塔(5)上部连接内置冷凝器(6)，内置冷凝器(6)上下部分别连接冷凝器(7)，冷凝器(7)与接收罐(8)连接，可燃气体液封罐(9)分别与接收罐(8)和尾气燃烧装置(10)连接，尾气燃烧装置(10)与旋转裂解炉(2)连接。
2.根据权利要求1所述的有机废弃物裂解分馏装置，其特征在于，所述的旋转裂解炉(2)为外旋转式。
3.根据权利要求1或2所述的有机废弃物裂解分馏装置，其特征在于，所述的旋转裂解炉(2)与气固分离器(4)之间置有动态软连接装置(3)。
4.根据权利要求1或2所述的有机废弃物裂解分馏装置，其特征在于，所述的气固分离器(4)下端为内旋式塔类装置，上端为填料式塔类装置。
5.根据权利要求1或2所述的有机废弃物裂解分馏装置，其特征在于，所述的精馏塔(5)的集液盘下端设燃料油出口，并与冷凝器(7)连接。
6.根据权利要求1或2所述的有机废弃物裂解分馏装置，其特征在于，所述的给料装置(1)为螺旋式、提升式或带式。
7.一种采用权利要求1所述的有机废弃物裂解分馏装置进行裂解分馏的方法，包括以下步骤：
1)通过加料仓把无需粉碎或筛选的有机废弃物送入旋转裂解炉(2)的步骤；
2)在旋转裂解炉(2)内对有机废弃物进行热裂解，使热裂解后的气体进入内旋式气固分离器(4)，并对内旋式气固分离器(4)的残炭进行回收的步骤；
3)旋转裂解炉(2)的生物炭等固体物通过卸料仓分离的步骤；
4)内旋式气固分离器(4)的气体不经冷凝，直接经塔中进入精馏塔(5)的步骤；
5)精馏塔(5)底产出重组分，塔顶内制式冷凝产生液态燃料油，冷凝液体除部分回流外经集液盘进入接收罐(8)的步骤；
6)精馏塔(5)塔顶气相再次出口进入冷凝***，冷凝后的液体进入接收罐(8)，不凝气经气液分离***后进入燃烧***的步骤。
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