CN110527543A - 一种rdf热解气的收油及不凝气净化*** - Google Patents

一种rdf热解气的收油及不凝气净化*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种RDF热解气的收油及不凝气净化***，涉及RDF热解技术领域，热解气先经过一级油喷淋收集设备和二级冷凝收集设备进行收油最后经不凝气净化设备对剩余的热解气进行净化，整个***不仅降低设备投入和处理成本，而且大大提高了热解炉烟气排放的环保效果，更重要的是将热解气变成重油、轻油、清洁不凝气和易处理热解水，大大拓展了RDF热解***的应用范围，使热解完全变成了一种RDF资源化转化的环保设备。

Description

一种RDF热解气的收油及不凝气净化***
技术领域
本发明涉及RDF热解技术领域，特别是指RDF热解气的收油及不凝气净化工艺和设备。
背景技术
由于城市生活垃圾产生量随着城镇化发展急剧增长而带来系列环境问题，以往偏重于末端处理的传统模式己经不能适应现代发展需求，在生态文明建设的大背景下，环境友好、三化处理方式将成为第三代生活垃圾处理技术的首选。
热解是垃圾中的难降解有机组分在无氧或贫氧条件下受热而分解过程，热解工艺处理主要是利用有机物的热不稳定性，将有机物在贫氧或无氧的状态下加热使其分解。
热解技术具有诸多的优点：(1)垃圾衍生燃料(RDF)经过热解后可获得高热值的热解油、热解碳和热解气，资源化利用率高；(2)经过热解处理，RDF中的重金属最终被固定在灰渣中，易分离；(3)经过热解油收集后的不凝气经过净化成为清洁燃气，用于热解***能源或燃气发电，污染排放更低；由于上述多个优点，热解已经成为公认的RDF主要资源化转化方式。但申请人研究发现目前对垃圾的热解主要是集中在热解的过程机理的研究，而对于热解气处理的研究却很少，都还停留在直接燃烧然后处理尾气阶段，不仅导致热解炉尾气处理***复杂，负担重，而且排放不容易达标。多余的不凝气无法直接使用，或作为产品销售。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种RDF热解气的收油及不凝气净化***，以解决现有技术中的全部或者部分不足，从而提供将热解完全变成一种RDF资源化转化的环保处理***。
基于上述目的本发明提供的一种RDF热解气的收油及不凝气净化***，所述***包括，
一级油喷淋收集设备，进行捕捉和收集RDF热解气中的重油组分；
二级冷凝收集设备，冷却从所述一级油喷淋收集设备出来的RDF热解气，凝结收集轻油组分和热解水；
不凝气净化设备，净化从所述二级冷凝收集器中出来的不凝结气体，把所含酸性气体(S、Cl、F氢化合物)尽量脱除干净，将焦油含量降低到燃气直燃发电水平。
可选的，所述一级油喷淋收集设备的出油口与所述油渣分离设备连通，所述油渣分离设备包括至少一进口、一个出油口和一个出渣口，所述油渣分离设备出口与所述一级油喷淋收集设备的上部进油口连通。
可选的，所述一级油喷淋收集设备的出气口的温度控制在90℃～150℃。
可选的，所述二级冷凝收集设备包括二级间接冷凝收集器和与所述二级间接冷凝收集器连通的油水分离器。
可选的，所述二级间接冷凝收集器包括至少一进气口，一出气口和一个冷凝收集液出口，所述二级间接冷凝收集器的出气口的气体温度为35～50℃。
可选的，所述不凝气净化设备包括顺次连通的第一缓冲存储器、一级酸性气体脱除器、湿法电捕焦器、二级酸性气体脱除器和气体存储柜。
可选的，所述二级酸性气体脱除器的脱酸程度大于所述一级酸性气体脱除器。
可选的，所述不凝气净化设备包括至少一出气口与热解炉RDF热解气的出气口连通。
可选的，所述不凝气净化设备的出气口与热解炉RDF热解气的出气口之间还安装有电子压力控制器，保证RDF热解气压力处于可控范围。
从上面所述可以看出，本发明提供一种RDF热解气的收油及不凝气净化***，热解气首先进入第一级油喷淋收集塔进行捕捉收集。以收集的油品为喷淋介质，收集的重组份油沉积塔底，经过渣/油分离的油组分降温后返回塔顶喷淋收油，多余部分外排作为产品；从塔顶排出的没有被捕捉的热解气进入二级间接冷凝收集器；将热解气再次次冷却，轻油组分和热解水一同凝结，从收集器出口排出；排出的油水混合物经过静置实现油水分离，热解水进入污水处理***，轻组分油进入油罐成为产品；同时从二级冷凝收集设备排出的冷凝器温度下不能凝结的气体，首先进入缓存器缓冲之后接一级酸性气体脱除工序，在通过湿法电捕焦和二级深度酸性气体脱除净化之后的不凝气由加压泵加压送入后缓存气柜存储，根据需要外送热解炉的热风炉使用，多余部分用于直燃发电，或作为燃料使用。整个***将RDF热解气的收集分成两级收集，获得品质不同的热解油产品：重组份油和轻组分油。轻油组分与热解水比重差异大，稍微精制即可实现油水分离，避免了热解油水一起收集形成的油包水、水包油型乳化形态造成的油水分离困难。收集的重油组分不含水分。二级收集的组分中水可溶性有机物少，热解水中COD含量比热解气一次收集的热解水中COD大大降低，简化热解水处理流程，降低设备投入和处理成本。不凝气净化设备的设置，不仅大大降低了热解炉烟气处理的环保设施投入，而且大大提高了热解炉烟气排放的环保效果。将酸性气体脱除分为两级实现，第一级处理高浓度酸性气体含量的不凝气，为湿法电捕焦创造一个更加安全的条件，为二级深度脱酸创造条件。二级脱酸为精细处理，保证不凝汽中酸性气体浓度不但低，而且稳定。根据RDF特性进行湿法电捕焦***设计，使满足RDF热解***的需要，并保证安全性和焦油脱除效果。以燃气净化代替烟气处理，气体流量低，不仅处理设施投入低，处理效果好，更重要的是将热解不凝气变成一种通用可燃气，大大拓展了RDF热解***的应用范围，将热解完全变成了一种RDF环保资源化转化设备。
附图说明
图1为本发明实施例RDF热解气的收油***流程图；
图2为本发明实施例RDF热解气的不凝气净化***流程图；
图3为本发明实施例RDF热解气收油及不凝气净化***流程图。
具体实施方式
为下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
RDF是指垃圾经过分选、破碎、干燥、压缩成型等工艺制备成的，便于运输储存，可替代煤、石油等的新型燃料。RDF具有热值高、燃烧稳定、易于运输、易于储存等特点，但是因为原生垃圾中含有很多燃烧后可以产生有毒有害的物质和一些不适合燃烧的物质，所以要想提高RDF的资源化利用率，以隔绝空气方式进行间接加热的热分解方式处理成为首选技术。但从现有对RDF热解***的研究可以看出，目前对RDF的热解***的研究多是在热解过程和热解炉本身的研究，而对于后续的RDF热解气的***处理技术的研究却很少，使得热解油品质低，热解不凝气燃烧环保排放偏高，影响RDF热解技术推广和产物的高值化利用，阻碍RDF资源化技术的推广。
为了解决现有技术中的RDF环保资源化转化***的缺陷，本发明提供的一种RDF热解气的收油及不凝气净化***，所述***包括：
一级油喷淋收集设备，进行捕捉和收集RDF热解气中的重油组分；
二级冷凝收集设备，冷却从所述一级油喷淋收集设备出来的RDF热解气，凝结收集轻油组分和热解水；
不凝气净化设备，净化从所述二级冷凝收集器中出来的不凝结气体，把所含酸性气体(S、Cl、F氢化合物)尽量脱除干净，将焦油含量降低到燃气直燃发电水平。
将RDF热解气的收集分成两级收集，获得品质不同的热解油产品：重组份油和轻组分油。轻油组分与热解水比重差异大，稍微精制即可实现油水分离，避免了热解油水一起收集形成的油包水、水包油型乳化形态造成的油水分离困难。收集的重油组分不含水分。二级收集的组分中可水溶性有机物少，热解水中COD含量比热解气一次收集的热解水中COD大大降低，简化热解水处理流程，降低设备投入和处理成本。
热解气不凝气净化设备的设置，不仅大大降低了热解炉烟气处理的环保设施投入，而且大大提高了热解炉烟气排放的环保效果。以燃气净化代替烟气处理，气体流量低，不仅处理设施投入低，处理效果好，更重要的是将热解不凝气变成一种通用可燃气，大大拓展了RDF热解***的应用范围，将热解完全变成了一种RDF环保资源化转化设备。
在一些可选实施例中，本发明实施例提供的一种RDF热解气的收油及不凝气净化***如图3所述包括两大***，即收油***和净化***，本发明实施例提供的收油***包括一级油喷淋收集设备，进行捕捉RDF热解气和收集重油组分和二级冷凝收集设备，进行冷却从一级油喷淋收集设备出来的RDF热解气，同时凝结轻油组分和热解水；更进一步的一级油喷淋收集设备包括一级油喷淋塔和油渣分离设备。所述一级油喷淋收集设备的出油口与所述油渣分离设备连通，所述油渣分离设备包括至少一进口、一个出油口和一个出渣口，所述油渣分离设备出口与所述一级油喷淋收集设备的上部进油口连通。二级冷凝收集设备包括二级间接冷凝收集器和与所述二级间接冷凝收集器连通的油水分离器；所述二级间接冷凝收集器包括至少一进气口，一出气口和一个冷凝收集液出口，所述二级间接冷凝收集器的出气口的气体温度为35～50℃。不凝气净化设备包括顺次连通的缓冲存储器、一级酸性气体脱除器、湿法电捕焦器、二级酸性气体脱除器和气体存储柜。且二级酸性气体脱除器的脱酸程度大于所述一级酸性气体脱除器。不凝气净化设备包括至少一出气口，所述不凝气净化设备的出气口与所述RDF热解炉热解气的出气口连通。不凝气净化设备的出气口与所述热解炉RDF热解气的出气口之间还安装有电子压力控制器，保证RDF热解气压力处于可控范围。
更进一步的，RDF热解气的收油***如图1所示，从RDF热解炉排出的混合的RDF热解气，首先进入一级油喷淋收集塔进行捕捉收集，收集的重油组份沉积塔底，然后从出油口排除并输送到油渣分离设备进行油渣分离处理，得到碳渣和重油，得到的重油一部分适当降温后通过管道输送到一级油喷淋收集塔，以收集的重油作为喷淋介质进行喷淋收油，多余的部分变成产品输出。在喷淋过程中会有部分RDF热解气无法进行捕捉，没有被捕捉的热解气从塔顶排出，控制塔顶出口温度90℃～150℃。排出的热解气进入二级间接冷凝收集器中，将RDF热解气再次冷却，轻油组分和热解水一同凝结，从二级间接冷凝收集器出口排出。同时控制二级间接冷凝收集器的出口气体温度35～50℃。排出二级间接冷凝收集器的油水混合物输送到油水分离器中，经过静置实现油水分离，分离出的热解水进入污水处理***，热解轻油进入油罐成为产品。
将RDF热解气的收集分成两级收集，获得品质不同的热解油产品：重组份油和轻组分油。
轻油组分与热解水比重差异大，稍微精制即可实现油水分离，避免了热解油水一起收集形成的油包水、水包油型乳化形态造成的油水分离困难。
收集的重油组分不含水分。二级收集的组分中可水溶性有机物少，热解水中COD含量比热解气一次收集的热解水中COD大大降低，简化热解水处理流程，降低设备投入和处理成本。
更进一步的，RDF热解气的净化***如图2所示，***的目标是将不凝结的可燃气中的酸性污染气体(S、Cl、F的化合物等)脱除。同时把所含微量焦油脱除到满足直燃发电的要求。
热解炉收油***进行两级收油之后从二级间接冷凝收集器排出的冷凝器温度下不能凝结的气体即二级冷却不凝气，来自不同热解炉收油***的二级冷却不凝气首先进入缓冲存储器中进行缓冲可以避免热解炉之间相互干涉。缓冲存储器之后接一级酸性气体脱除工序，先对二级冷却不凝气进行一次脱酸，一方面控制进入湿法电捕焦的酸性气体浓度，另一方面为二级酸性气体脱除创造条件。经过脱酸处理的气体进入湿法电捕焦器进行湿法电捕焦处理，将不凝气中的焦油含量从100mg/L左右将至30mg/L以下，满足直燃发电机燃气要求(＜50mg/l)，保护***仪器仪表和阀门。为了使不凝气成为清洁燃气，湿法电捕焦之后增加脱酸深度的二级酸性气体脱除过程。净化之后的不凝气由加压泵加压送入后缓存气体存储柜。根据需要外送热解炉的热风炉使用，多余部分用于直燃发电，或作为燃料使用。为了维持热解炉***炉压的稳定性，净化后的不凝气与热解炉热解气出口联通，依靠***电子控制***自动调节，保证热解炉内压力处于可控范围。
热解炉不凝气二级净化设备的设置，不仅大大降低了热解炉烟气处理的环保设施投入，而且大大提高了热解炉烟气排放的环保效果。
将酸性气体脱除分为两级实现，第一级处理高浓度酸性气体含量的不凝气，为湿法电捕焦创造一个更加安全的条件，为二级深度脱酸创造条件。二级脱酸为精细处理，保证不凝汽中酸性气体浓度不但低，而且稳定。
根据RDF特性改进湿法电捕焦***设计，使满足RDF热解***的需要，并保证安全性和焦油脱除效果。
以燃气净化代替烟气处理，气体流量低，不仅处理设施投入低，处理效果好，更重要的是将热解不凝气变成一种通用可燃气，大大拓展了RDF热解***的应用范围，将热解完全变成了一种RDF环保资源化转化设备。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种RDF热解气的收油及不凝气净化***，其特征在于，所述***包括，
一级油喷淋收集设备，进行捕捉和收集RDF热解气中的重油组分；
二级冷凝收集设备，冷却从所述一级油喷淋收集设备出来的RDF热解气，凝结收集轻油组分和热解水；
不凝气净化设备，净化从所述二级冷凝收集器中出来的不凝结气体，把所含酸性气体(S、Cl、F氢化合物)脱除干净，将焦油含量降低到燃气直燃发电水平。
2.根据权利要求1所述的RDF热解气的收油及不凝气净化***，其特征在于，
所述一级油喷淋收集设备的出油口与所述油渣分离设备连通，所述油渣分离设备包括至少一进口、一个出油口和一个出渣口，所述油渣分离设备出口与所述一级油喷淋收集设备的上部进油口连通。
3.根据权利要求2所述的RDF热解气的收油及不凝气净化***，其特征在于，所述一级油喷淋收集设备的出气口的温度控制在90℃～150℃。
4.根据权利要求1所述的RDF热解气的收油及不凝气净化***，其特征在于，所述二级冷凝收集设备包括二级间接冷凝收集器和与所述二级间接冷凝收集器连通的油水分离器。
5.根据权利要求4所述的RDF热解气的收油及不凝气净化***，其特征在于，所述二级间接冷凝收集器包括至少一进气口，一出气口和一个冷凝收集液出口，所述二级间接冷凝收集器的出气口的气体温度为35～50℃。
6.根据权利要求1所述的RDF热解气的收油及不凝气净化***，其特征在于，所述不凝气净化设备包括顺次连通的第一缓冲存储器、一级酸性气体脱除器、湿法电捕焦器、二级酸性气体脱除器和气体存储柜。
7.根据权利要求6所述的RDF热解气的收油及不凝气净化***，其特征在于，所述二级酸性气体脱除器的脱酸程度大于所述一级酸性气体脱除器。
8.根据权利要求1或6所述的RDF热解气的收油及不凝气净化***，其特征在于，所述不凝气净化设备包括至少一出气口与热解炉RDF热解气的出气口连通。
9.根据权利要求8所述的RDF热解气的收油及不凝气净化***，其特征在于，所述不凝气净化设备的出气口与热解炉RDF热解气的出气口之间还安装有电子压力控制器，保证RDF热解气压力处于可控范围。
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