CN1446881A - 用生活垃圾制取烃油的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用生活垃圾制取烃油的方法及设备。具体地，将部分无机残渣加入到生活垃圾中混合均匀进行热裂解反应以及进一步进行催化裂解，从生活垃圾中制取烃油，并将裂解后的有机物残渣进一步焚烧至烬，以达到生活垃圾资源化、减量化和无害化的方法和设备。生产可间隙或连续化，并公开了生产所需催化剂。

Description

用生活垃圾制取烃油的方法及设备

本发明涉及用生活垃圾制取烃油的方法及设备。特别地，通过热裂解、催化裂解从生活垃圾中制取烃油以及将裂解后的有机物残渣进一步焚烧至烬，以达到生活垃圾资源化、减量化和无害化的方法和设备。

随着人类社会步入二十一世纪，人们的生活水平迅速提高，生活垃圾以及垃圾中有机物成分含量不断提高，并对人类生存环境严生严重污染和危害。有效地处理这些废弃物使其资源化、无害化和减容化已成为世界各国普遍关心和研究的课题。

现有技术中，单一的生活垃圾焚烧法存在着大规模大投资，不适合发展中国家以及中小城镇采用，尾气污染环境、焚烧炉体均为卧式，炉体庞大，散热面积大，燃烧时间长，热的综合利用率低，如余热蒸汽发电的热利用率一般仅为20％左右，且发电成本高等弱点；特别是，垃圾不同于一般的固体燃料，是含水分较多的厨房垃圾为主，进入炉膛即遇强热接触，垃圾表面就会受热固化而成为不透气的垃圾团，空气不能进入垃圾内层燃烧，垃圾的燃烧时间就会延长，从而造成不完全燃烧或不能烧烬。一般的垃圾焚烧炉都设计为干燥区和燃烧区，当垃圾随着炉排的传动从干燥区(低中温区)移向燃烧区(高温区)的过程中，必须经过650-720℃温度区域，在此温度区域，垃圾中的一部分C和H元素和空气中的氧气O₂非常容易结合成有害的二噩因C₂H₄O₂，造成了对环境的严重污染和危害，这是无法避免的公认的科学实事。

现有技术已公开了一些解决这方面问题的技术方案，例如，本发明人在USP 6,133,491中，公开了用生活垃圾和/或有机废弃物制取烃类的方法和设备，公开了将同一原料采用低、高两种不同温度的第一级和第二级热裂解和催化裂解的处理方法。然而，在处理的过程中，裂解反应釜内的有机物在受热后，易粘结釜内壁、粘结成团和结焦，导致传热效果差、热的利用率低、反应不彻底和成品油收率低。特别是，要使生活垃圾中的各种有机物质彻底分解，必须达到800-1200℃的高温环境，但单一的钢质旋转式反应釜长期处于此高温环境下易变形，不能旋转，裂解反应无法进行到底，导致裂解反应的残渣中还剩有一定量的有机高分子物质不能完全地彻底分解。

因此，本发明就是要克服上述弱点，提供用生活垃圾制取烃油的方法及设备；具体地，将一定量的无机炉渣加入到旋转式裂解反应釜中，并与生活垃圾充分混合进行裂解反应；通过热裂解和/或催化裂解，将生活垃圾中的有机高分子物质转换成烃油；再将裂解后剩余的含有部分有机物的残渣，送入立式沸腾焚烧炉内进行高温下的彻底燃烧至烬。

特别地，为了避免裂解反应釜内的有机物受热后粘结成团块和阻止釜内壁结焦，为了加快反应速度和提高传热效率，将一定量的焚烧炉排出的无机炉渣加入到旋转式裂解反应釜中，并与生活垃圾充分地混合均匀，促使垃圾结构变得松散，改善垃圾的无机化结构，提高垃圾的无机化百分率，让垃圾受热时不粘壁、不结焦、不成团、不粘结，促使垃圾在反应釜内充分受热和裂解。

本发明的方法包括：

将所述的生活垃圾粉碎或不粉碎，装入密闭的卧式旋转反应釜中；同时，将垃圾重量5-30％的焚烧炉排出的无机炉渣，加入到旋转裂解反应釜中，旋转并加热反应釜，进行裂解反应，将裂解反应所生成的气相烃排出反应釜，并收集由反应釜引出的烃类；将含有少量有机物的裂解残渣排出反应釜，并输送到立式沸腾焚烧炉中与热空气进行逆流接触和沸腾状态下的高温焚烧至烬。

上述方法中，裂解反应包括热裂解反应和催化裂解反应，其中催化裂解反应在置于反应釜内部的催化固定床上进行，对反应釜内部的压力要求不十分严格，可维持常压或高于常压，催化反应温度应控制在350-600℃，所用的催化剂为XDL-1型催化剂，其重量组成为：CT304(CT304是商品名：中国四川川化集团公司生产)5％，REY35％，丝光沸石(硅铝摩尔比为：10∶1)15％，CRC-1(CRC-1是商品名，它由中国齐鲁石化公司生产)5％，C2HO-2(CHO-2是商品名，它由中国齐鲁石化公司生产)5％以及35％的ZSM-5催化剂；。

裂解反应所需热量主要由焚烧炉排出的高温烟气供给或燃烧可燃性尾气供给；焚烧炉炉内温度控制在750-1200℃，压力为常压或高于常压；本发明的设备主要包括：

卧式旋转反应釜、立式沸腾焚烧炉和烃油收集装置。

所述卧式旋转反应釜包括：

圆柱形壳体，通过被置于其两端的轴承座和支架将圆柱形壳体支撑于地面上，其中轴承座置于支架之上；

圆形齿轮盘，牢固地套在直径相同的圆柱形壳体外筒壁上，驱动齿轮盘旋转，则反应釜的圆柱型壳体跟随同步转动；

转动轴，其连接于壳体的两端而与壳体成为一体，并和轴承座吻合，与反应釜同步转动；

中心空心转轴，包括液体进料空心管轴、水蒸汽进釜空心管轴和气相烃出料空心管轴，其经转动轴和壳体两端中间部位进入反应釜壳体内，并与轴承座相连接固定，当壳体转动时，中心管轴不转动；

螺旋杆搅拌器，其配置于反应釜壳体的内部并于反应釜壳体连接；

固定床，其垂直配置于出料中心空管轴之上并与其相通；

所述立式沸腾焚烧炉包括：

圆柱形壳体，通过壳体的水平面底部支撑在地面上；

螺旋进料器，配置在壳体的上部一侧，并与壳体相联通；

带孔的半圆形隔板，每块隔板按错位的上下相对方向，进行曲线式的隔离配置；

排烟口，配置在壳体顶部，并与壳体相联通；

旋风除尘器，与壳体顶部的排烟口相联通和连接；

传动式双层炉排，配置在壳体内的下部和空气进炉口的上部；

螺旋排灰机，配置在壳体的底部，并与壳体相通；

热空气入孔，配置在壳体的底部，并与壳体相通；

附图的简要说明

图1 是用本发明设备生产烃油的简易流程图。

图2 是本发明卧式旋转反应釜设备图。

图3 是本发明立式沸腾焚烧炉设备图。

本发明祥述：

本发明的目的之一是提供一种用生活垃圾制取烃油的方法，包括：将所述的生活垃圾粉碎或不粉碎后，装入到密闭的卧式旋转反应釜中；同时，将焚烧炉排出的无机炉渣，按垃圾重量5-30％的配比，伴随生活垃圾一起，加入到旋转裂解反应釜中，或将含沙原油、重油、液态烃及其它类液体有机废弃物加热变成流动性的液体后，用泵打入热裂解旋转反应釜中；将一定压力的水蒸汽通入裂解反应釜中，把反应釜内的空气经釜封头上的中心空心管轴驱赶出釜外，以防止釜内空气与反应后产生的烃类形成爆鸣气发生***；旋转反应釜，并用焚烧炉引出的高温烟气和燃烧可燃性尾气或其它热源给旋转裂解反应釜加热进行裂解反应，将裂解反应所生成的气相烃排出反应釜，按传统方法收集裂解反应釜产生的气相烃类；此过程使反应釜中的垃圾总体积大大缩小，裂解反应剩余的垃圾残渣是由一少部分高分子有机物和大量无机物组成的混合物；将此残渣混合物排出反应釜，并输送到与立式沸腾焚烧炉上部相联接的螺旋进料机中，通过螺旋进料机的转动，让裂解反应残渣在焚烧炉内自行下落，并与从炉底部进入，串过炉排，往炉顶部方向流动的热空气进行逆流接触，在焚烧炉中进行沸腾状态下的逆流焚烧；焚烧炉内配置有向下倾斜的层层带孔隔板，可防止颗粒状残渣直接快速地落入焚烧炉底部，阻挡和延缓了残渣的下降速度，延长了残渣在炉内的焚烧时间；焚烧炉内的温度主要由燃烧裂解反应残渣和燃烧可燃性尾气产生，焚烧炉内的燃烧温度控制在750-1200℃，压力为常压或高于常压。在焚烧过程中，残渣中的有机物彻底烧烬，未烧烬的残渣落入到焚烧炉下部的传动式双层炉排上，并与从炉排底部串透上升的新鲜热空气接触，继续在炉排上燃烧至烬；焚烧炉中所有烧烬后的无机炉渣，均由焚烧炉内的传动式双层炉排连续地排入到焚烧炉炉底部的螺旋出料机中，炉渣受螺杆的推动排出焚烧炉外；将部分无机炉渣趁热地返回到旋转裂解反应釜内；焚烧中产生的高温烟气从焚烧炉顶部的烟口排出，经过旋风除尘器除尘后，被引入到旋转裂解反应釜加热室，供给裂解反应所需热量。焚烧炉排出的无机炉渣经粉碎、磁选、分离后得到工业无机填料、建材原料和金属。

在上述方法中，所述的裂解反应可以是上述的间隙式加料方式进行；也可以是连续化加料方式进行，如USP 6,133,491中所述的方法和设备。裂解反应可以是热裂解反应或是热裂解和催化裂解组成的裂解反应；如果生活垃圾中有机高分子物质很少，仅需热裂解反应即可，不需要催化反应；如果生活垃圾中含有大量的高分子有机化合物，如：废塑料、废橡胶、渣油、含油沙子等，则需经热解和催化裂解反应才能完成。裂解反应所需热量可以是来***烧后产生的高温烟气或燃烧可燃性尾气或其它热源。

所述的催化裂解反应是在配置于反应釜内的固定床上进行。固定床上装载有催化裂解所需的催化剂；根据要处理原料的不同选择催化剂，但通常选用XDL-1型催化剂，其重量组成为：CT304(CT304是商品名：中国四川川化集团公司生产)5％，REY35％，丝光沸石(硅铝摩尔比为：10∶1)15％，CRC-1(CRC-1是商品名，它由中国齐鲁石化公司生产)5％，CHO-2(CHO-2是商品名，它由中国齐鲁石化公司生产)5％以及35％的ZSM-5催化剂；将各组分进行充分混合后可用于本发明的催化裂解反应。

进行本发明的催化裂解反应的反应温度通常为350-600℃，反应釜内的热量足以维持此温度下的催化裂解反应，反应压力为常压或高于常压。

可用本发明方法处理的生活垃圾包括：工业有机废弃物、废塑料、废轮胎、废橡胶、含油沙子、纸屑、尼龙、皮革、纤维素、污泥、渣油、重油、碳水化合物(餐后剩食)、瓜果皮、木屑以及其它高分子有机废弃物。

具体地，本发明的方法包括步骤：

1.将生活垃圾粉碎或不粉碎，装入到密闭的卧式旋转反应釜中；同时，将焚烧炉排出的无机炉渣，按垃圾重量5-20％的配比，伴随生活垃圾一起，加入到旋转裂解反应釜中；或将含沙原油、重油等各类液体有机废弃物加热变成流动性的液体后，用泵打入热裂解旋转反应釜中；将一定压力的水蒸汽通入裂解反应釜中，把反应釜内的空气经釜封头上的中心空心管轴驱赶出釜外，以防止釜内空气与反应后产生的烃类形成爆鸣气发生***。

2.用电机驱动反应釜旋转，将立式沸腾焚烧炉排出的高温烟气引入到裂解反应釜的加热室或将可燃性尾气引入到裂解反应釜燃烧室进行燃烧给反应釜供热，使反应釜内的物料在间隙或连续旋转滚动时发生裂解反应，生成气相烃，反应完毕；剩余的含有部分有机物的裂解残渣可以通过釜中的螺旋杆搅拌器排出釜外；排渣时，先用一定压力的水蒸汽将釜内残留的气相烃经反应釜中心空心管轴驱赶出釜外，以防止外面的空气进入釜内发生***

3.固定床安装在旋转式裂解反应釜内，热裂解反应产生的气相烃流经固定床时，与固定床内的催化剂接触，进行催化裂解反应生成气相烃，催化裂解反应所需热量由热裂解反应釜供给；以及

4.将热裂解反应和催化裂解反应产生的气相烃经反应釜一端出料中心空心轴排出釜外进行分馏、冷凝，最后得到低沸点烃油和可燃性气体；

5.用提升机或螺旋输料机将裂解反应釜排出的裂解反应残渣，输送到与立式沸腾焚烧炉上部相联通的螺旋进料机中，通过螺旋进料机的转动，让裂解反应残渣在立式沸腾焚烧炉中匀速地从上往下落，在下落过程中，残渣受到焚烧炉内壁上的倾斜隔板的阻挡而降速，并与从炉底部进入，串过炉排，往炉顶部方向流动的热空气进行充分地逆流接触，裂解残渣在焚烧炉内进行沸腾、逆流焚烧；焚烧炉内的燃烧温度控制在750-1200℃，压力为常压或高于常压。

6.在焚烧过程中，烧烬了和未烧烬的残渣均落入到炉下部的传动式双层炉排上，与从炉排底部串透上升的新鲜热空气接触，在炉排上进一步地继续燃烧至烬，烧烬后无机炉渣随着传动式双层炉排的传动，不断地被送入到焚烧炉炉底部的螺旋出料机中，并受螺杆的推动排出焚烧炉外；

7.将焚烧炉排出的一部分无机炉渣趁热地返回到旋转裂解反应釜内，以改善和提高生活垃圾的无机化结构，防止釜内壁结焦，剩余的炉渣经粉碎、磁选、分离后得到工业无机填料、建材原料和金属；

8.立式沸腾焚烧炉中排出的高温烟气，经过旋风除尘器除尘后，被引入到旋转裂解反应釜加热室，供给裂解反应所需热量。

本发明的另一个目的是提供实现上述方法的设备，主要包括：卧式旋转反应釜、立式沸腾焚烧炉和烃油收集装置。

所述卧式旋转反应釜包括：

圆柱形壳体，通过被置于其两端的轴承座和支架将圆柱形壳体支撑于地面上，其中轴承座置于支架之上；

圆形齿轮盘，牢固地套在直径相同的圆柱形壳体外筒壁上，驱动齿轮盘旋转，则反应釜的圆柱型壳体跟随同步转动；

转动轴，其连接于壳体的两断而与壳体成为一体，并和轴承座吻合，与反应釜同步转动；

中心空心转轴，包括水蒸汽进釜空心管轴和出料空心管轴，其经转动轴和壳体两端中间部位进入反应釜壳体内，并与轴承座相连接固定，当壳体转动时，中心管轴不转动；

螺旋杆搅拌器，其配置于反应釜壳体的内部并于反应釜壳体连接；

固体进料入口，其配置于反应釜壳体的一端；

水蒸汽进口阀门，其配置于进料空心管轴上；

固定床，其垂直配置于出料中心空管轴之上并与其相通；

排渣口，其在反应釜壳体的一端；

上述设备中，进料空心管轴在反应釜壳体内部向上垂直延伸，在反应釜壳体的一端还设有排渣口；

所述立式沸腾焚烧炉包括：

圆柱形壳体，通过壳体的底部支撑在地面上；

螺旋进料器，配置在壳体的上部一侧，并与壳体相联通；

带孔的半圆形隔板，其板面上钻有直径为3-8厘米的圆孔，每孔之间的孔中心间距为15-20厘米，圆孔的位置可任意分部；板面与壳体的柱壁平面向下形成20°-60°范围内的平面夹角，其隔板的面积为圆柱形壳体截面积的一半，并将每块隔板按错位的上下相对方向，进行曲线式的隔离配置；

排烟口，配置在壳体顶部，并与壳体相联通；

旋风除尘器，其气相进口与壳体顶部的排烟口相联通，其气相出口经钢管连接到卧式旋转反应釜的加热室，其底部的排尘管口与壳体下部相连通；

传动式双层炉排，属于传统结构，由电机驱动炉排往复转动，其配置在壳体内的底部上面和热空气进炉口的上部，

螺旋排灰机，配置在壳体的底部，并与壳体相通；

热空气入孔，配置在壳体的底部，并与壳体相通；

隔风墙，其墙面与圆柱形壳体的底部水平面成90°垂直，墙的顶部截面留有少量间隙地配置在传动式双层炉排最低一端的下部；

具体地，本发明的设备包括卧式旋转反应釜(1)，顺或逆转调速电机(29)，燃烧炉(31)，加热室(19)，立式沸腾焚烧炉(44)，螺旋进料器(36)，旋风除尘器(34)，螺旋排灰机(41)，鼓风机(39)，烃油收集罐(32)和水封罐(24)等装置组成(见图1)。

参见图1和2，卧式旋转反应釜(1)，被反应釜两端的轴承座(15)和支架(6)支撑在地面上，可以自由旋转，反应釜(1)上装有大齿轮盘(18)，调速电机(29)与变速箱(28)相连接，变速箱(28)上的小齿轮(33)与反应釜(1)上的大齿轮盘(18)相对合，启动顺逆转调速电机(29)，卧式旋转圆筒反应釜(1)可以自由地顺或逆旋转，反应釜(1)两侧封头(5)上的中心轴(8)和(9)为空心管，反应釜(1)内装有固定床(14)，固定床(14)垂直向上，并与反应釜(1)右侧封头(5)上的空心中心轴管(9)相通；固定床(14)和液体进料管(20)上方安装有防阻塞帽(13)和(21)；以防固液原料在旋转时阻塞管口(20)和固定床(14)，反应釜(1)旋转时，其固定床(14)和釜(1)两侧封头上的空心中心轴(8)和(9)牢固不动，反应釜(1)内产生的气相烃先进入固定床(14)，再经过与固定床(14)连通的空心中心轴(9)排出釜(1)外，到达烃油收集罐(32)内，经罐(32)外层夹套的循环冷却水作用冷凝成液体；不凝结气体进入水封罐(24)，反应釜(1)另一侧的空心中心轴(8)和(25)是液体原料进入反应釜(1)的通道，液体原料在泵(26)的作用下，通过空心中心轴(25)和(8)进入反应釜(1)内；固体原料可以通过反应釜(1)一侧封头(5)上的进料孔(7)装入反应釜(1)中，液体或固体原料装料不超过反应釜2/3高的水平面；采用煤、重油、可燃性气体在燃烧炉(31)中燃烧产生高温烟道气或引入焚烧炉排出的高温烟气(47)给反应釜(1)供热；反应釜(1)内装有电驱动的螺旋搅拌器(16)，可以顺转或逆转，起搅拌原料和裂解残渣(48)作用；驱动螺旋杆搅拌器(16)旋转的变速电机(17)安装固定在反应釜(1)一侧的封头(5)上，当反应釜(1)旋转时也同时跟随旋转；热裂解反应剩余的固体残渣通过反应釜(1)内的螺旋杆搅拌器(16)顺转或逆转排出釜(1)外；排渣时，反应釜(1)旋转到排渣孔(2)垂直向下的位置时停止(见图1和图2)，打开排渣孔(2)盖，用电驱动反应釜封头(5)上的变速电机(17)转动，并带动釜(1)内的螺旋搅拌器(16)顺或逆转动，把釜(1)中固体残渣(48)排出釜(1)外；反应釜(1)内的空心中心轴(8)一侧装有水蒸汽进口管阀门(4)，水蒸汽可以从反应釜空心中心轴管一端经管道(8)和导管(20)进入反应釜(1)内，从另一端空心中心轴(9)和(3)排出反应釜(1)；反应釜一侧封头(5)上装有温度计(22)，压力表(23)和超压安全阀(11)，对反应过程中的温度、压力进行监测和泄压。将裂解反应釜(1)的排渣孔(2)所排出的裂解残渣(48)经输料机(36)送入到立式沸腾焚烧炉(44)中去焚烧至烬。

参见图1和3，所述立式沸腾焚烧炉(44)包括：圆柱形壳体(42)，通过壳体(42)的底部支撑在地面上；螺旋进料器(36)，配置在壳体(42)的上部一侧，并与壳体(42)相联通；带孔的半圆形隔板(37)，其板面上钻有直径为3-8厘米的圆孔，每孔之间的孔中心间距为15-20厘米，圆孔的位置可任意分部；板面与壳体(42)的柱壁平面向下形成20°-60°范围内的平面夹角，其隔板的面积为圆柱形壳体(42)截面积的一半，并将每块隔板(37)按错位的上下相对方向，进行曲线式的隔离配置；排烟口(35)，配置在壳体(42)顶部，并与壳体(42)相联通；旋风除尘器(34)，其气相进口(46)与壳体顶部的排烟口(35)相联通，其气相出口(45)经钢管连接到卧式旋转反应釜的燃烧室(31)或加热室(19)；传动式双层炉排(38)，属于传统式结构，由电机驱动炉排(38)往复转动，其配置在壳体(42)内的底部上面和热空气进炉口(43)的上部；螺旋排灰机(41)，配置在壳体(42)的底部，并与壳体(42)相通；热空气入孔(43)，配置在壳体(42)的底部，并与壳体(42)相通；隔风墙(40)，其墙面与圆柱形壳体(42)的底部水平面成90°垂直，墙的顶部截面留有少量间隙地配置在传动式双层炉排(38)最低一端的下部；

结合附图1、2和3，对本发明的方法作进一步说明：

将生活垃圾粉碎或不粉碎，装入到密闭的卧式旋转反应釜(1)中；同时，将焚烧炉(44)排出的无机炉渣(41)，按垃圾重量5-20％的配比，伴随生活垃圾一起，加入到旋转裂解反应釜(1)中；或将含沙原油、重油等各类液体有机废弃物加热变成流动性的液体后，用泵(26)打入热裂解旋转反应釜(1)中；将一定压力的水蒸汽通入裂解反应釜(1)中，把反应釜(1)内的空气经釜封头(5)上的中心空心管轴(9、3)驱赶出釜(1)外，以防止釜(1)内空气与反应后产生的烃类形成爆鸣气发生***；用电机驱动反应釜(1)旋转，将立式沸腾焚烧炉(44)排出的高温烟气(47)引入到裂解反应釜(1)的加热室(19)或将可燃性尾气引入到裂解反应釜(1)燃烧室(31)进行燃烧给反应釜(1)供热，使反应釜(1)内的物料在间隙或连续旋转滚动时发生裂解反应，生成气相烃，反应完毕；剩余的含有部分有机物的裂解残渣(48)可以通过釜(1)中的螺旋杆搅拌器(16)的搅拌排出釜(1)外；排渣时，先用一定压力的水蒸汽将釜(1)内残留的气相烃经反应釜中心空心管轴(9、3)驱赶出釜(1)外，以防止外面的空气进入釜(1)内发生***；固定床(14)安装在旋转式裂解反应釜(1)内，热裂解反应产生的气相烃流经固定床(14)时，与固定床(14)内的催化剂接触，进行催化裂解反应生成气相烃，催化裂解反应所需热量由热裂解反应釜(1)供给；将热裂解反应和催化裂解反应产生的气相烃经反应釜(1)一端出料中心空心轴(9、3)排出釜(1)外，并经过带有夹套冷凝水的烃油收集罐(32)后，最后得到低沸点烃油和可燃性气体，可燃性气体经水封罐(24)后，被引入到裂解反应釜(1)的外层燃烧室(31)进行燃烧；用提升机或螺旋输料机将裂解反应釜(1)排出的反应残渣(48)，通过排渣孔(2)输送到与立式沸腾焚烧炉(44)上部相联通的螺旋进料机(36)中，通过螺旋进料机(36)的转动，让裂解反应残渣(48)在立式沸腾焚烧炉(44)中匀速地从上往下落，在下落过程中，残渣(48)受到焚烧炉(44)内壁上的倾斜隔板(37)的阻挡而降速，并与从炉(44)底部进入，串过炉排(38)，往炉(44)顶部方向流动的热空气(49)进行充分地逆流接触，裂解残渣(48)在焚烧炉(44)内进行沸腾、逆流焚烧；焚烧炉(44)内的燃烧温度控制在750-1200℃，压力为常压或高于常压；在焚烧过程中，烧烬了和未烧烬的残渣均落入到炉(44)下部的传动式双层炉排(38)上，与从炉排(38)底部串透上升的新鲜热空气(49)接触，在炉排(38)上进一步地继续燃烧至烬，烧烬后无机炉渣(50)随着传动式双层炉排(38)的传动，不断地被送入到焚烧炉(44)炉底部的螺旋出料机(41)中，并受螺杆的推动排出焚烧炉(44)外；将焚烧炉(44)排出的一部分无机炉渣(50)趁热地返回到旋转裂解反应釜(1)内，以改善和提高生活垃圾的无机化结构，防止釜(1)内壁结焦，剩余的炉渣(50)经粉碎、磁选、分离后得到工业无机填料、建材原料和金属；立式沸腾焚烧炉(44)中排出的高温烟气(47)，经过旋风除尘器(34)除尘后，被引入到旋转裂解反应釜(1)加热室(19)，供给裂解反应所需热量。

以下通过具体实施例更祥细地说明本发明，但本发明不受其限制。

                      实施例

将1000KG生活垃圾粉碎成37厘米以下的块状物，用提升机装入到密闭的卧式旋转反应釜(1)中；同时，将200KG焚烧炉(44)排出的无机炉渣(41)伴随生活垃圾一起，加入到旋转裂解反应釜(1)中；将0.1MPa压力的水蒸汽通入裂解反应釜(1)中，把反应釜(1)内的空气驱赶出釜(1)外；用电机驱动反应釜(1)旋转，将立式沸腾焚烧炉(44)排出的800-1000℃高温烟气(47)引入到裂解反应釜(1)的加热室(19)给反应釜(1)供热，反应釜内温度控制在390-420℃，压力为0.07-0.1MPa；反应釜(1)内的生活垃圾块状物在旋转滚动时发生热裂解反应，产生气相物，气相物流经固定床(14)，并与固定床(14)内的XDL-1型催化剂接触，进行催化裂解反应生成低分子量的气相烃；催化裂解反应所需热量由热裂解反应釜(1)供给；将热裂解反应和催化裂解反应产生的气相烃经反应釜(1)一端出料中心空心轴(9、3)排出釜(1)外，并经过带有夹套冷凝水的烃油收集罐(32)后，最后得到低沸点烃油和可燃性气体(H₂，C₁-C₄)；可燃性气体经水封罐(24)后，被引入到立式沸腾焚烧炉内去燃烧回收热量；待反应完毕后进行排渣；排渣时，先用0.1MPa压力的水蒸汽将釜(1)内残留的气相烃经反应釜中心空心管轴(9、3)驱赶出釜(1)外，以防止外面的空气进入釜(1)内发生***；用螺旋输料机将裂解反应釜(1)排出的反应残渣(48)，通过排渣孔(2)输送到与立式沸腾焚烧炉(44)上部相联通的螺旋进料机(36)中，通过螺旋进料机(36)的转动，让裂解反应残渣(48)在立式沸腾焚烧炉(44)中匀速地从上往下落，在下落过程中，残渣(48)受到焚烧炉(44)内壁上的倾斜隔板(37)的阻挡而降速，并与从炉(44)底部进入，串过炉排(38)，往炉(44)顶部方向流动的热空气(49)进行充分地逆流接触，裂解残渣(48)在焚烧炉(44)内进行沸腾、逆流焚烧；焚烧炉(44)内的燃烧温度控制在750-1100℃，压力为0.06-0.09MPa，在焚烧过程中，烧烬了和未烧烬的残渣均落入到炉(44)下部的传动式双层炉排(38)上，与从炉排(38)底部串透上升的新鲜热空气(49)接触，在炉排(38)上进一步地继续燃烧至烬，烧烬后无机炉渣(50)随着传动式双层炉排(38)的传动，不断地被送入到焚烧炉(44)炉底部的螺旋出料机(41)中，并受螺杆的推动排出焚烧炉(44)外；炉渣(50)经粉碎、磁选、分离后得到工业无机填料、建材原料和金属；立式沸腾焚烧炉(44)中排出的高温烟气(47)，经过旋风除尘器(34)除尘后，被引入到旋转裂解反应釜(1)加热室(19)，供给裂解反应所需热量。

上述反应参数如下：

生活垃圾：1000KG

垃圾成份：挥发物76％，固定炭13.8％，灰份10.2％；

元素分析：H 5.8％，O 22.3％，C 53.34％，S 0.56％，N 7.8％，灰10.2％；

裂解釜内温度：350-420℃；

裂解釜内压力：0.07-0.1MPa；

催化剂：XDL-1型；

立式焚烧炉内温度：750-1100℃：

烃油：122KG或12.2％(w％)；

气体：386KG或38.6％(w％，主要是烃类和CO₂气体)；

水份：390KG或39％(W％)；

残渣：102KG或10.2％(W％)；

Claims (10)

1.用生活垃圾制取烃油的方法包括：将所述的生活垃圾粉碎或不粉碎，装入密闭的卧式旋转反应釜中；同时，将垃圾重量5-30％的无机炉渣，加入到旋转裂解反应釜中并与生活垃圾混合；旋转并加热反应釜，进行裂解反应；将裂解反应所生成的气相烃排出反应釜，并收集由反应釜引出的烃类；将含有机物的裂解残渣排出裂解反应釜，并输送到立式沸腾焚烧炉中，在焚烧炉中裂解残渣与热空气进行逆流接触，并在沸腾状态下焚烧至烬；

2.权利要求1的方法，其中所述的裂解反应包括热裂解反应和催化裂解反应；

3.权利要求2的方法，其中所述的催化裂解反应在置于反应釜内部的催化固定床上进行；如果固定床中不放催化剂，则不发生催化裂解反应；

4.权利要求2和3的方法，其中所述的裂解反应温度是350-600℃，压力维持常压或高于常压；

5.权利要求2的方法，其中所述的催化裂解反应所用的催化剂包括(W％)：5％的CT304，35％的REY，15％的丝光沸石(硅铝摩尔比为：10∶1)，5％的CRC-1，5％的CHO-2以及35％的ZSM-5催化剂；

6.权利要求1的方法，其中所述的裂解反应所需热量来自立式沸腾炉排出的高温烟气或燃烧可燃性尾气后产生的热量；

7.权利要求1的方法，其中所述的生活垃圾包括：工业有机废弃物、废塑料、废轮胎、废橡胶、含油沙子、纸屑、尼龙、皮革、纤维素、污泥、渣油、重油、碳水化合物(餐后剩食)、瓜果皮、木屑以及其它高分子有机废弃物。

8.权利要求1的方法，其中所述的裂解反应可以是间隙或连续化生产；

9.用生活垃圾制取烃油的设备，主要包括：卧式旋转反应釜、立式沸腾焚烧炉和烃油收集装置；所述卧式旋转反应釜包括：

圆柱形壳体，通过被置于其两端的轴承座和支架将圆柱形壳体支撑于地面上，其中轴承座置于支架之上；

圆形齿轮盘，牢固地套在直径相同的圆柱形壳体外筒壁上，驱动齿轮盘旋转，则反应釜的圆柱型壳体跟随同步转动；

转动轴，其连接于壳体的两端而与壳体成为一体，并和轴承座吻合，与反应釜同步转动；

中心空心管轴，包括水蒸汽进釜空心管轴和出料空心管轴，其在反应釜壳体内部向上垂直延伸，经转动轴和壳体两端中间部位进入反应釜壳体内，并与轴承座相连接固定，当壳体转动时，中心管轴不转动；

螺旋杆搅拌器，其配置于反应釜壳体的内部并于反应釜壳体连接；

固体进料入口，其配置于反应釜壳体的一端；

水蒸汽进口阀门，其配置于进料空心管轴上；

固定床，其垂直配置于出料中心空管轴之上并与其相通；

排渣口，其在反应釜壳体的一端；所述立式沸腾焚烧炉包括：

圆柱形壳体，通过壳体的水平底面支撑在地面上；

螺旋进料器，配置在壳体的上部一侧，并与壳体相联通；

带孔的半圆形隔板，其板面上钻有直径为3-8厘米的圆孔每孔之间的孔中心间距为15-20厘米，圆孔的位置可任意分部；板面与壳体的柱壁平面向下形成20°-60°范围内的平面夹角，其隔板的面积为圆柱形壳体截面积的一半，并将每块隔板按错位的上下相对方向，进行曲线式的隔离配置；

排烟口，配置在壳体顶部，并与壳体相联通；

旋风除尘器，其气相进口与壳体顶部的排烟口相联通，其气相出口经管导连接到卧式旋转反应釜的加热室，其底部的排尘管口与壳体下部相连通；

传动式双层炉排，属于常规结构，由电机驱动炉排往复转动，其配置在壳体内的底部和热空气进炉口的上部，

螺旋排灰机，配置在壳体的底部，并与壳体相通；

热空气入孔，配置在壳体的底部，并与壳体相通；

隔风墙，其墙面与圆柱形壳体的底部水平面成90°垂直，墙的顶部截面留有少量间隙地配置在传动式双层炉排最低一端的下部；

10.权利要求9的设备，其中所述的立式焚烧炉的圆柱形壳体也可以是正方体形或长方体形；

Images