處理生活垃圾的系統和方法技術方案

本發明專利技術公開了處理生活垃圾的系統和方法，其中，系統包括：預處理單元，其具有生活垃圾入口、有機垃圾出口和無機垃圾出口；熱解裝置，其具有有機垃圾入口、高溫熱解油氣出口、熱解炭出口和熱解尾氣出口；氣化裝置，其具有熱解炭顆粒入口、氣化氣出口和氣化殘渣出口；第一節能脫酸裝置，其具有氣化氣入口和降溫脫酸后氣化氣出口；氣化氣凈化單元，其具有降溫脫酸后氣化氣入口和凈化氣化氣出口；第一二氧化碳捕集單元，其具有第一尾氣入口和高熱值氣化氣出口；發電單元，其具有燃料入口和燃燒尾氣出口。采用該系統可以實現生活垃圾的減量化、資源化處理，同時可以將溫室氣體CO

System and method for treating domestic waste

The invention discloses a system and method for municipal solid waste disposal. The system includes pretreatment unit, which has garbage entrance, organic waste exports and inorganic waste exports; pyrolysis apparatus has organic garbage entrance, pyrolysis of oil and gas exports, export of pyrolytic carbon and pyrolytic gas gasification device, with its exports; pyrolytic carbon particles, gas exit and entrance gasification residue outlet; the first such deacidificating device has gas entrance and cooling after the removal of acid gas outlet; gas purifying unit with cooling after the removal of acid gas and gas purification entrance exit; the first carbon capture unit having a first exhaust entrance and high calorific value gas exports; power generating unit has a fuel and combustion gas exit entrance. The system can realize the reduction and recycling of domestic waste, and can also make greenhouse gas CO

【技術實現步驟摘要】
處理生活垃圾的系統和方法
本專利技術涉及能源化工領域，具體而言，本專利技術涉及處理生活垃圾的系統和方法。
技術介紹
隨著經濟的迅速發展、人口的不斷增長以及人民生活水平的日益提高，我國生活垃圾的產生量也急劇增加，目前中國城市生活垃圾年產生量約2億噸，且每年還在以10％左右的速度增長，給環境造成了很大的負擔，全國大城市中有2/3面臨“垃圾圍城”的困境。目前垃圾處理常用的填埋、堆肥方式已陷入占用大量用地、堆肥產品無銷路的困境，而垃圾焚燒處理的方式始終無法擺脫二噁英污染的問題，并且產生大量的飛灰，飛灰的處理遠不如人意，成為生活垃圾焚燒全過程污染控制和風險管理中最為薄弱的環節。隨著經濟的發展，碳減排已成為關注的課題。作為生活垃圾熱解處理技術，在實現生活垃圾資源化的同時也產生了大量的CO2。CO2既是導致全球氣候變暖的溫室氣體的主要成分之一，對溫室效應的貢獻達到55％，又是一種寶貴的資源。目前，CO2被廣泛應用于食品保鮮、采油行業、氣體保護焊及化工合成等領域，且取得了良好的經濟效益。但與CO2增長的產能相比，每年用于生產消耗的CO2量僅占總產量的一少部分，大量的CO2無法得到充分利用而排放到大氣中，加劇溫室效應，制約企業可持續發展的關鍵因素。不論從資源還是能源的角度來說，開發更多的CO2利用技術都是勢在必行的。因而，現有的處理生活垃圾的手段仍有待改進。
技術實現思路
本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術的一個目的在于提出處理生活垃圾的系統和方法。采用該系統可以實現生活垃圾的減量化、資源化處理，同時可以將溫室氣體CO2資源化利用，特別適用于技術推廣和規模化生產。在本專利技術的第一方面，本專利技術提出了一種處理生活垃圾的系統。根據本專利技術的實施例，該系統包括：預處理單元，所述預處理單元具有生活垃圾入口、有機垃圾出口和無機垃圾出口；熱解裝置，所述熱解裝置具有有機垃圾入口、高溫熱解油氣出口、熱解炭出口和熱解尾氣出口，所述有機垃圾入口與所述有機垃圾出口相連；破碎裝置，所述破碎裝置具有熱解炭入口和熱解炭顆粒出口，所述熱解炭入口與所述熱解炭出口相連；氣化裝置，所述氣化裝置具有熱解炭顆粒入口、水蒸汽入口、氣化氣出口和氣化殘渣出口，所述熱解炭顆粒入口與所述熱解炭顆粒出口相連；第一節能脫酸裝置，所述第一節能脫酸裝置具有氣化氣入口和降溫脫酸后氣化氣出口，所述氣化氣入口與所述氣化氣出口相連；氣化氣凈化單元，所述氣化氣凈化單元具有降溫脫酸后氣化氣入口和凈化氣化氣出口，所述降溫脫酸后氣化氣入口與所述降溫脫酸后氣化氣出口相連；第一二氧化碳捕集單元，所述第一二氧化碳捕集單元具有第一尾氣入口、第一高純二氧化碳氣體出口和高熱值氣化氣出口，所述第一尾氣入口與所述凈化氣化氣出口相連；發電單元，所述發電單元具有燃料入口和燃燒尾氣出口，所述燃料入口與所述高熱值氣化氣出口相連。由此，根據本專利技術實施例的處理生活垃圾的系統通過將生活垃圾預處理后供給至熱解裝置進行熱解處理，以便得到高溫熱解油氣、熱解炭和熱解尾氣；其中，熱解炭經破碎后供給至氣化裝置進行氣化處理，得到氣化氣；進而通過第一節能脫酸裝置，對得到的氣化氣進行換熱和脫酸處理，經降溫脫酸后的氣化氣進一步在氣化氣凈化單元進行凈化處理，得到凈化氣化氣；進而，將凈化氣化氣供給第一二氧化碳捕集單元，并對其中的二氧化碳氣體進行捕集，以便得到高熱值氣化氣；隨后將高熱值氣化氣作為燃料氣供給至發電單元進行燃燒發電。由此，根據本專利技術的實施例，該系統通過將生活垃圾熱解得到的熱解炭氣化得到氣化氣，將氣化氣凈化后，通過除去凈化氣化氣中的二氧化碳以提高其熱值，進而利用高熱值氣化氣進行發電，從而實現了對低熱值熱解炭的資源化利用，并且有效地降低了二氧化碳氣體的排放，具有較高的環境效益和經濟效益，特別適用于技術推廣和規模化生產。另外，根據本專利技術上述實施例的處理生活垃圾的系統還可以具有如下附加的技術特征：在本專利技術的一些實施例中，所述處理生活垃圾的系統進一步包括：第二節能脫酸裝置，所述第二節能脫酸裝置具有高溫熱解油氣入口和降溫脫酸后熱解油氣出口，所述高溫熱解油氣入口與所述高溫熱解油氣出口相連；凈化裝置，所述凈化裝置具有降溫脫酸后熱解油氣入口、熱解氣出口和熱解油出口，所述降溫脫酸后熱解油氣入口與所述降溫脫酸后熱解油氣出口相連，所述熱解氣出口與所述氣化裝置相連，所述熱解油出口與所述發電單元相連。由此，可以通過第二節能脫酸裝置將生活垃圾熱解產生的高溫熱解油氣進行換熱和脫酸處理，得到降溫脫酸后熱解油氣，經凈化處理后，降溫脫酸后熱解油氣被分離為熱解氣和熱解油；其中，熱解氣作為氣化劑進入氣化裝置，將熱解炭轉化為氣化氣，而熱解氣作為燃料進入發電單元進行燃燒發電。在本專利技術的一些實施例中，所述處理生活垃圾的系統進一步包括：第二二氧化碳捕集單元，所述第二二氧化碳捕集單元具有第二尾氣入口和第二高純二氧化碳氣體出口，所述第二尾氣入口分別與所述熱解尾氣出口和所述燃燒尾氣出口相連，所述第二高純二氧化碳氣體出口與所述第二節能脫酸裝置相連，所述第二節能脫酸裝置還具有第二預熱后二氧化碳出口，所述第二預熱后二氧化碳出口與所述氣化裝置相連。由此，可以通過第二二氧化碳捕集單元捕集熱解裝置中產生的熱解尾氣和發電單元中燃燒發電產生的燃燒尾氣中的二氧化碳氣體，進而將該二氧化碳氣體供給至第二節能脫酸裝置，并利用熱解裝置中得到的高溫熱解油氣的熱量進行預熱，進而，經預熱后的二氧化碳氣體作為氣化劑進入氣化裝置，將氣化裝置中的熱解炭轉化為氣化氣。在本專利技術的一些實施例中，所述高熱值氣化氣出口與所述熱解裝置相連。由此，可以利用第一二氧化碳捕集單元中得到的高熱值氣化氣作為燃料氣供熱解裝置使用，從而降低熱解裝置的能耗。在本專利技術的一些實施例中，所述預處理單元包括依次相連的破袋機構、滾篩機構、分選機構和破碎機構。由此，可以有效地將生活垃圾中的無機物、金屬等分離并將生活垃圾破碎至適于熱解裝置處理的粒徑。在本專利技術的第二方面，本專利技術提出了一種采用根據本專利技術上述實施例的處理生活垃圾的系統進行生活垃圾處理的方法。根據本專利技術的實施例，該方法包括：(1)將生活垃圾供給至所述預處理單元中進行預處理，以便得到有機垃圾和無機垃圾；(2)將所述有機垃圾供給至所述熱解裝置中進行熱解處理，以便得到高溫熱解油氣、熱解炭和熱解尾氣；(3)將所述熱解炭供給至所述破碎裝置中進行破碎處理，以便得到熱解炭顆粒；(4)將所述熱解炭顆粒和水蒸汽供給至所述氣化裝置中進行氣化處理，以便得到氣化氣和氣化殘渣；(5)將所述氣化氣供給至所述第一節能脫酸裝置中進行換熱和脫酸處理，以便得到降溫脫酸后氣化氣；(6)將所述降溫脫酸后氣化氣供給至所述氣化氣凈化單元中進行凈化處理，以便得到凈化氣化氣；(7)將所述凈化氣化氣的一部分供給至所述第一二氧化碳捕集單元，以便得到第一高純二氧化碳氣體和高熱值氣化氣；(8)將所述高熱值氣化氣供給至所述發電單元中進行燃燒發電，以便得到燃燒尾氣。由此，根據本專利技術實施例的處理生活垃圾的方法通過將生活垃圾預處理后供給至熱解裝置進行熱解處理，以便得到高溫熱解油氣、熱解炭和熱解尾氣；其中，熱解炭經破碎后供給至氣化裝置進行氣化處理，得到氣化氣；進而通過第一節能脫酸裝置，對得到的氣化氣進行換熱和脫酸處理，經降溫脫酸后的氣化氣進一步本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種處理生活垃圾的系統，其特征在于，包括：預處理單元，所述預處理單元具有生活垃圾入口、有機垃圾出口和無機垃圾出口；熱解裝置，所述熱解裝置具有有機垃圾入口、高溫熱解油氣出口、熱解炭出口和熱解尾氣出口，所述有機垃圾入口與所述有機垃圾出口相連；破碎裝置，所述破碎裝置具有熱解炭入口和熱解炭顆粒出口，所述熱解炭入口與所述熱解炭出口相連；氣化裝置，所述氣化裝置具有熱解炭顆粒入口、水蒸汽入口、氣化氣出口和氣化殘渣出口，所述熱解炭顆粒入口與所述熱解炭顆粒出口相連；第一節能脫酸裝置，所述第一節能脫酸裝置具有氣化氣入口和降溫脫酸后氣化氣出口，所述氣化氣入口與所述氣化氣出口相連；氣化氣凈化單元，所述氣化氣凈化單元具有降溫脫酸后氣化氣入口和凈化氣化氣出口，所述降溫脫酸后氣化氣入口與所述降溫脫酸后氣化氣出口相連；第一二氧化碳捕集單元，所述第一二氧化碳捕集單元具有第一尾氣入口、第一高純二氧化碳氣體出口和高熱值氣化氣出口，所述第一尾氣入口與所述凈化氣化氣出口相連；發電單元，所述發電單元具有燃料入口和燃燒尾氣出口，所述燃料入口與所述高熱值氣化氣出口相連。

【技術特征摘要】
1.一種處理生活垃圾的系統，其特征在于，包括：預處理單元，所述預處理單元具有生活垃圾入口、有機垃圾出口和無機垃圾出口；熱解裝置，所述熱解裝置具有有機垃圾入口、高溫熱解油氣出口、熱解炭出口和熱解尾氣出口，所述有機垃圾入口與所述有機垃圾出口相連；破碎裝置，所述破碎裝置具有熱解炭入口和熱解炭顆粒出口，所述熱解炭入口與所述熱解炭出口相連；氣化裝置，所述氣化裝置具有熱解炭顆粒入口、水蒸汽入口、氣化氣出口和氣化殘渣出口，所述熱解炭顆粒入口與所述熱解炭顆粒出口相連；第一節能脫酸裝置，所述第一節能脫酸裝置具有氣化氣入口和降溫脫酸后氣化氣出口，所述氣化氣入口與所述氣化氣出口相連；氣化氣凈化單元，所述氣化氣凈化單元具有降溫脫酸后氣化氣入口和凈化氣化氣出口，所述降溫脫酸后氣化氣入口與所述降溫脫酸后氣化氣出口相連；第一二氧化碳捕集單元，所述第一二氧化碳捕集單元具有第一尾氣入口、第一高純二氧化碳氣體出口和高熱值氣化氣出口，所述第一尾氣入口與所述凈化氣化氣出口相連；發電單元，所述發電單元具有燃料入口和燃燒尾氣出口，所述燃料入口與所述高熱值氣化氣出口相連。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，進一步包括：第二節能脫酸裝置，所述第二節能脫酸裝置具有高溫熱解油氣入口和降溫脫酸后熱解油氣出口，所述高溫熱解油氣入口與所述高溫熱解油氣出口相連；凈化裝置，所述凈化裝置具有降溫脫酸后熱解油氣入口、熱解氣出口和熱解油出口，所述降溫脫酸后熱解油氣入口與所述降溫脫酸后熱解油氣出口相連，所述熱解氣出口與所述氣化裝置相連，所述熱解油出口與所述發電單元相連。3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，進一步包括：第二二氧化碳捕集單元，所述第二二氧化碳捕集單元具有第二尾氣入口和第二高純二氧化碳氣體出口，所述第二尾氣入口分別與所述熱解尾氣出口和所述燃燒尾氣出口相連，所述第二高純二氧化碳氣體出口與所述第二節能脫酸裝置相連，所述第二節能脫酸裝置還具有第二預熱后二氧化碳出口，所述第二預熱后二氧化碳出口與所述氣化裝置相連。4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任浩華，王惠惠，蔡先明，劉璐，趙月晶，肖磊，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11