一種固體有機廢棄物的等離子體熱解氣化反應器制造技術

本實用新型專利技術涉及廢物的焚化爐，具體涉及一種固體有機廢棄物的等離子體熱解氣化反應器，它包括一立管式噴動流化床，該流化床由上部為圓柱形，下部為圓錐形的反應筒（2）和套設在所述反應筒（2）的圓錐形下部的水蒸氣靜壓箱（3）組成，其中所述反應筒（2）的圓錐形下部均布有通氣孔（6），其特征在于，所述立管式噴動流化床的下部設有直流電弧等離子體炬（1），該直流電弧等離子體炬（1）的頭部顯露于所述反應筒（2）內，在所述反應筒（2）的圓錐形下部形成一直流電弧等離子體區。本實用新型專利技術所述的固體有機廢棄物的等離子體熱解氣化反應器可顯著提高熱解氣化效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及廢物的焚化爐，具體涉及等離子體焚化爐，該焚化爐適用于熱解氣化固體有機廢棄物。
技術介紹
固體有機廢棄物包括城市生活垃圾、高分子廢棄物如塑料、橡膠、以及某些農林業生產廢棄物和エ業廢棄物等。近年來國民經濟發展迅速，固體有機廢棄物產生量大為增加，2000年我國廢舊塑料的產生量達370萬噸，廢橡膠達85萬噸，引起日益嚴重的“白色汚染”、“黑色污染”等問題。當前國內外有關固體有機廢棄物的處理技術主要以填埋、焚燒、機械 或者化學回收為主。目前我國有小部分廢塑料經過回收進行再生利用，但多數再生制品檔 次低，市場需求不大。大部分垃圾中的廢棄塑料制品仍然與垃圾一起按填埋處理，由于塑料重量輕、體積大，填埋占地多，塑料大分子不能自行降解，長期不腐爛，不僅浪費資源，而且破壞土地，污染地下水。焚燒處理法有較好的減容、減量效果，但廢塑料焚燒常產生大量含有有毒污染物的煙氣，引起嚴重的空氣污染。近來，化學回收法例如廢塑料催化裂解汽油、柴油的方法也受到人們的很大的重視。廢塑料裂解制油需要在壓カO. 2-0. 5Mpa、溫度500-800°C和催化劑作用條件下進行，廢塑料原料在催化劑和熱的作用下，通過熱裂解反應和催化裂解反應，碳氫元素組成的高分子材料向低分子燃油轉化，經分餾冷凝后獲得類似汽油、柴油的產物。目前廢塑料裂解制油技術的主要問題是產品質量難以控制達到生產符合國際標準的汽油和柴油的目的，催化劑的反應效果差、出油率低、耗能高。近年來，基于等離子體廢棄物熱解技術受到關注。等離子體是被激發的電離氣體，由帶負電的粒子如電子、帶正電的粒子如正尚子和中性粒子如原子等組成，電尚氣體內正負電荷數相等，其總體保持電中性，并具有電導性。等離子體能夠提供一個能量集中、溫度很高的反應環境，不僅可大幅度提高化學反應速率，而且產生其他反應體系下難以發生的化學反應，因此，最近等離子體技術逐漸應用于許多エ業領域如化工、冶金、電子、能源、材料等。在能源和環保方面，固體有機廢棄物的等離子體熱解氣化技術也有較多報道。公開號為CN 1683828A的專利申請披露了ー種利用等離子體處理固體有機廢棄物方法，其中還公開了一種等離子體噴動流化床，該流化床包括上部為圓柱筒下部為圓錐筒的立管式反應筒，其中，所述圓柱筒的外壁上的設有第二電感耦合線圈，在所述圓柱筒內形成第二等離子區，所述圓錐筒的下部設有第一電感耦合線圈，在所述圓錐筒內的下部形成對第二等離子區具有輔助作用的第一等離子區；所述的圓錐筒上均勻分布有進入作為エ作氣的過熱水蒸氣小孔；所述的第一等離子區和第二等離子區構成ー噴動床。當固體有機廢棄物進入所述第二等離子區時，在等離子體的作用下便完成熱解氣化反應，進而得到H2、CO、CH4> C2H4> C2H2> CO2> C2H6> C3H6、C3H8等氣體。但是，上述專利申請所述的等離子體噴動流化床明顯存在下述不足I、需要高頻等離子發生器，既提高了設備投資，又増加了能耗；2、用作流化氣體的水蒸氣壓カ低，噴動效果差，容易導致易黏結的顆粒團聚，影響熱解氣化反應的效率。專利技術的內容鑒于現有技術存在上述不足，本技術所要解決的技術問題是提供一種改進的固體有機廢棄物的等離子體熱解氣化裝置，該裝置可顯著提高熱解氣化效率。本技術解決上述問題的技術方案如下ー種固體有機廢棄物的等離子體熱解氣化反應器，它包括一立管式噴動流化床，該流化床由上部為圓柱形，下部為圓錐形的反應筒和套設在所述反應筒的圓錐形下部的水蒸氣靜壓箱組成，其中所述反應筒的圓錐形下部均布有通氣孔，其特征在于，所述立管式噴動流化床的下部設有直流電弧等離子體炬，該直流電弧等離子體炬的頭部顯露于所述反應筒內，在所述反應筒的圓錐形下部形成一直流電弧等離子體區。為了穩定水蒸氣壓力，本技術所述反應器的一個改進方案是，所述的水蒸氣靜壓箱為與所述反應筒上部圓柱形的直徑相等的圓筒形結構，且上端ロ與所述反應筒下部 圓錐形的上端ロ的焊接在一起，在所述水蒸氣靜壓箱的內壁與反應筒下部圓錐形的外壁之間形成單邊縱剖面為直角三角形的環形空間。由于直流電弧等離子體炬需要使用壓カ較高的工作氣，由將其與立管式噴動流化床巧妙地結合在一起，即可使落至反應器下部的物料處于流化狀態，有效地避免易黏結顆粒產生團聚現象，顯著提高熱解氣化效率。附圖說明圖I和圖2為本技術所述反應器的ー個具體實施例的結構示意圖，其中，圖I為主視圖(水蒸氣靜壓箱處剖開)，圖中兩個箭頭分別表示固體有機廢棄物和裂解氣體的流動方向，圖2為圖I的A— A剖視圖。具體實施方式參見圖I和圖2，整個反應器由上部的立管式噴動流化床和設在立管式噴動流化床下部的直流電弧等離子體炬I組成，其中，所述立管式噴動流化床由上部為圓柱形，下部為圓錐形的反應筒2和套設在所述反應筒2的圓錐形下部的水蒸氣靜壓箱3組成；所述反應筒2的頂部分別設有固體有機廢棄物入口 4和裂解氣體出ロ 5，圓錐形的下部均布有通氣孔6 ;所述水蒸氣靜壓箱3為圓筒形結構，且直徑與反應筒2上部圓柱形的直徑相等，且上端ロ與所述反應筒2下部圓錐形的上端ロ的焊接在一起，在水蒸氣靜壓箱3的內壁與反應筒2下部圓錐形的外壁之間形成單邊縱剖面為直角三角形的環形空間；直流電弧等離子體炬I的頭部由反應筒2的圓錐形下部露出，在所述反應筒2圓錐形下部形成一直流電弧等離子體區。參見圖I和圖2，本技術所述固體有機廢棄物的等離子體熱解氣化反應器的過程如下工作氣體N2在直流電弧等離子體炬I內被電離成約3000-10000K高溫等離子體，進入所述噴動流化床內的直流電弧等離子體區。同吋，過熱水蒸氣由水蒸氣靜壓箱3經通氣孔6進入熱解區，固體有機廢棄物由所述噴動流化床頂部進入熱解區，進行快速熱解氣化反應，反應所得到的氣體經后續的分離、冷卻、過濾及化學吸收除渣便得到以C0、H2和CH4為主的可燃氣。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固體有機廢棄物的等離子體熱解氣化反應器，它包括一立管式噴動流化床，該流化床由上部為圓柱形，下部為圓錐形的反應筒（2）和套設在所述反應筒（2）的圓錐形下部的水蒸氣靜壓箱（3）組成，其中所述反應筒（2）的圓錐形下部均布有通氣孔（6），其特征在于，所述立管式噴動流化床的下部設有直流電弧等離子體炬（1），該直流電弧等離子體炬（1）的頭部顯露于所述反應筒（2）內，在所述反應筒（2）的圓錐形下部形成一直流電弧等離子體區。

【技術特征摘要】
1.一種固體有機廢棄物的等離子體熱解氣化反應器，它包括一立管式噴動流化床，該流化床由上部為圓柱形，下部為圓錐形的反應筒(2)和套設在所述反應筒(2)的圓錐形下部的水蒸氣靜壓箱(3)組成，其中所述反應筒(2)的圓錐形下部均布有通氣孔(6)，其特征在于，所述立管式噴動流化床的下部設有直流電弧等離子體炬(I )，該直流電弧等離子體炬(I)的頭部顯露于所述反應筒(2 )內，在所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐蘭，黃海濤，黎清薦，王曉明，熊建新，
申請(專利權)人：廣州大學，
類型：實用新型
國別省市：