專利名稱：用于處理固體廢棄物的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及廢棄物的管理，特別地涉及一種用于處理固體廢棄物的方法以及設備。
背景技術：
沒有任何處理步驟地在焚化爐內燃燒有機廢棄物，如塑料、木材、紙張、纖維素等， 需要確保環(huán)境安全以及保護。塑料材料以及其它有機廢棄物具有不同的發(fā)熱量，它們在燃燒時發(fā)生不同的反應，使得從這些垃圾焚化爐中排放的廢氣含有少量成分，例如，煙塵，氯化氫，一氧化碳，S0X，NOx，包括水銀或二惡英以及呋喃的重金屬，這些都是有害物質。從環(huán)境保護的出發(fā)點考慮，有必要去除這些有害物質。在這些物質中，二惡英具有強烈的毒性，使得對其收集以及去除都相當重要。塑料應該因此還原到氣體形式，以隨著其它有機廢棄物產生的其它氣體而獲得完全燃燒。這樣保證了從焚化爐排放而來的有毒氣體還原到安全水平。有機廢棄物的燃燒需要較高溫度，優(yōu)選地高于1000攝氏度，以便將從有機廢棄物產生的有毒氣體進行燃燒以及消除。然而，在傳統的焚化爐中，這種溫度難以達到，因為需要大量的燃料，致使因昂貴的成本而不能實施。
背景技術：
的焚化爐的一個例子為傳統的垃圾焚化爐設施，其中使用了一個鍋爐以及輔助燃燒器。垃圾直接地燃燒以升高焚化爐的溫度以及鍋爐內鍋爐水的溫度。在初步開始運作時，就有使設施遭受損害的低溫燒氣體生成，因為其產生低溫腐蝕。為了解決這個問題，一般的解決方案為通過使用旁通導管以及堆架來排放燃燒氣體。然而，這仍然具有粉塵中包括有害物質，如二惡英，殘留在焚化爐以及鍋爐內的可能。如果這種污染物沉積以及仍然殘留在焚化爐內，在穩(wěn)定運作的過程中，這些物質可能會以氣態(tài)的二惡英形式噴出或排放至大氣中。在另外一種廢氣處理設備中，垃圾在焚化爐中焚化，然后在二次燃燒室內通過二次空氣完全燃燒。當在二次燃燒室內垃圾燃燒產生的廢氣隨著流向淬火反應塔時通過廢熱鍋爐以及廢熱回收器(預熱器)經受熱量回收時，灰分隨即排放至大氣中。在淬火反應塔中，用熟石灰漿噴灑廢氣，以去除氯化氫(HCL)以及氧化硫(SOx)。殘留在廢氣中的煙塵，灰分，HC1，S0X，重金屬以及二惡英隨后在袋式過濾器中去除。經過處理的廢氣隨后排放到大氣中。盡管從焚化爐出來的廢氣經過上述步驟的處理，仍然存在著二惡英不能還原至理想低濃度的可能。在焚化中產生的二惡英在二次燃燒室中基本降解，然而，在每個步驟中， 有必要將溫度從約350 900°C的高溫降至較低溫度。然而，在每個步驟中，二惡英在300 攝氏度附近容易再次生成，使得上述傳統的廢氣處理設備不可以在理想的低濃度下有效地收集以及去除二惡英
發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可以克服上述背景技術缺陷的用于處理固體廢棄物的方法和設備。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于處理固體廢棄物的設備和方法，其中包括使可生物降解的廢棄物，如塑料，木材，紙張，纖維素等所產生的有毒氣體受到高溫以及裂解過程，以便于有毒氣體的燃燒。裂解是一種不需要氧化來加熱燃料以及其它可燃燒成分的過程，意思是在空氣和氧氣不存在的情況下熱處理固體還原成燃料并改變成氣體狀態(tài)。 從裂解而來的氣體產物稱為合成氣體，可以用作燃料。本發(fā)明的方法和設備還提供了分開的裝置，其中重質氣體從輕質和潔凈氣體中分離，使得在重質有毒氣體轉向以及重新燃燒的時候輕質氣體安全地釋放到大氣中。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于處理固體廢棄物的方法和設備，其中所提供用于燃燒氣體的加熱溫度為高于1000攝氏度。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于處理固體廢棄物的方法和設備，其中可與環(huán)境相容的催化劑，例如裂解蒸汽注入過程，與用水協助的汽化系統在燃燒中使用來獲得具有潔凈排放的高溫燃燒。潔凈排放，由于在該過程中只使用水和蒸汽，并沒有使用化學物質。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于處理固體廢棄物的設備，該設備操作簡單，并可以在城市以及鄉(xiāng)村固體廢棄物管理中使用。本發(fā)明的優(yōu)點在以下結合附圖的說明中詳細列舉。


圖1為本發(fā)明燃燒裝置的截面圖。圖2為本發(fā)明安裝在氣體分離裝置上燃燒裝置的右側截面圖。圖3為本發(fā)明設備的后視圖。圖4為本發(fā)明設備的左側截面圖。圖5為本發(fā)明設備的前視圖。
具體實施例方式在附圖中，展示了處理可生物降解的廢棄物的氣體的設備10，包括廢棄物燃燒裝置11，與所述廢棄物燃燒裝置11相通的氣體處理裝置11a，以及與所述廢棄物燃燒裝置和氣體處理裝置相通的氣體分離裝置12。燃燒裝置11包括有機燃燒室13和加壓裂解室14。 有機燃燒室13設置為可以燃燒有機廢棄物，例如木材、紙張、纖維素以及其它可生物降解的廢棄物，而加壓裂解室14可以容納并燃燒這些廢棄物的固體或壓實的塑料廢棄物。在有機燃燒室13內設置熱交換器15，并在該熱交換器上設置磨碎構件16。熱交換裝置15的一個末端與水源相通，例如，槽16 ；而另一個末端與加壓蒸汽儲存裝置相通，例如，槽17。裂解氣線18設置為與所述蒸汽槽17相通，使得該蒸汽槽可以在有機燃燒室內以及磨碎構件之下噴灑蒸汽。裂解氣線18設置為與裂解室14相通，以便可以在有機燃燒室13內引入氣體。所述氣體處理裝置包括與燃燒室13相通的二次處理室19，其中對從燃燒室而來的燃燒高溫氣體產物進行處理，并與冷蒸汽混合，以此防止二惡英以及呋喃的生成。所述氣
4體分離裝置12為與二次處理室19相通的氣旋分離器20，其中從二次處理室而來的處理氣體可以流經設置在氣旋分離器中的引風機21。所述氣旋分離器20設置為可以對氣體提供氣旋旋轉運動，其中的重質氣體(有毒以及未燃燒氣體)以及微粒從輕質以及潔凈氣體中分離。所述重質氣體可以流回到燃燒室以進一步燃燒，同時輕質氣體可以排放至大氣中。氣旋分離器20優(yōu)選地為空心室，并通過合適的導管裝置與二次處理室以及燃燒室相通。堆架 22設置在所述空心室內，其中輕質氣體可以排放至大氣中，而氣體導向裝置設置在其中。所述氣體導向裝置23設置為可以讓從二次處理室而來的氣體以氣旋旋轉方式移動，以此使輕質氣體朝著堆架22向上移動，而重質氣體朝著回收導管D側向移動。氣體從回收導管處隨后流回至燃燒室以進一步加熱。通過使用結合塑料裂解以及生物水蒸汽氣化的熱還原來處理城市固體廢棄物的方法，設計為有效地燃燒并排放更潔凈以及環(huán)境友好的燃燒產物。熱廢棄物處理器為一種廢棄物還原，在有機燃燒室以及裂解室內將廢棄物燃燒并還原。在運作中，固體廢棄物為分開的，其中裂解室中包含塑料廢棄物，而燃燒室內包含生物廢棄物。生物廢棄物隨后通過合適的燃料燃燒來啟動直到通過連續(xù)加入生物廢棄物達到自我維持熱量。隨著在燃燒室內熱量的升高，裂解室同樣熱量增加，導致在里面的塑料材料燃燒，并變成高度易燃的合成氣體。裂解室從燃燒室13中分離，以去除有毒氣體的形成。 有機以及塑料廢棄物具有不同的發(fā)熱量，在燃燒時發(fā)生不同的反應，使得塑料廢棄物可以完全轉化成氣體形式，以致塑料廢棄物可以與有機生物燃料結合作為燃料。在燃燒過程中， 在燃燒室內的熱交換裝置將流動的水變成蒸汽，隨后結合來自裂解室的合成氣體一起引入燃燒室內。結合燃燒燃料來引入合成氣體和蒸汽增加了燃燒室內的溫度至1000到1500攝氏度，并將火焰改變?yōu)榈入x子體。當生物物質完全燃燒時，處于高溫的燃燒產物可以流入二次處理室19中，用冷蒸汽對其進行處理，并降低其溫度以及防止二惡英和呋喃的(來自氯基的有毒氣體)生成。處理氣體隨后流入氣旋分離器20中，并受到旋轉氣旋運動來產生增加的離心作用力，該離心作用力使重質氣體以及微粒從輕質氣體中分離出來。輕質或潔凈氣體傾向于向上移動，以排放至大氣中，而重質氣體和微粒流入分離器的側面，回到燃燒室中以進一步燃燒。
權利要求
1.一種用于處理固體廢棄物的方法，其特征在于，包括以下步驟a)從塑料廢棄物中分離限制生物廢棄物；b)燃燒生物廢棄物；c)利用生物廢棄物燃燒產生的熱量，通過熱交換器來產生蒸汽；d)利用來自燃燒室的熱量，將塑料廢棄物轉化為合成氣體；e)將所述蒸汽和合成氣體引入到生物燃料的火焰中，使得溫度升高，以使生物燃料完全燃燒，并產生高溫氣體燃燒產物；f)用冷蒸汽處理所述高溫氣體燃燒產物，以免形成二惡英和呋喃；g)讓處理過的高溫氣體燃燒產物進行旋轉氣旋運動，使得微粒和重質氣體從輕質氣體中分離出來，將輕質氣體排放到大氣中，并將微粒和重質氣體進行再循環(huán)和再處理。
2.根據權利要求1所述的一種用于處理固體廢棄物的方法，其特征在于，所述溫度約為1000 1500攝氏度。
3.一種用于處理固體廢棄物的設備，其特征在于，包括廢棄物燃燒裝置，與所述廢棄物燃燒裝置相通的氣體處理裝置，以及與所述氣體處理裝置和廢棄物燃燒裝置相通的氣體分離裝置，所述廢棄物燃燒裝置包括燃燒室和加壓裂解室，其中所述燃燒室設置為能夠使有機廢棄物完全燃燒，以此產生氣體燃燒產物，所述裂解室設置為能夠利用來自燃燒室的熱量、將塑料廢棄物轉化為合成氣體，位于燃燒室內的熱量交換裝置設置為能夠利用燃燒室內的熱量、將來自水源的水轉化為蒸汽，所述氣體處理裝置包括與燃燒室相通的二次處理室，其中來自燃燒室的高溫氣體產物能夠與低溫蒸汽混合，所述氣體分離裝置被設置為，使得與來自氣體處理裝置的蒸汽混合的氣體產物能夠進行旋轉氣旋運動，以使輕質氣體排放至大氣中，并與微粒和重質氣體分離，所述微粒和重質氣體分離隨后再循環(huán)并被送回燃燒室，位于廢棄物燃燒裝置中的蒸汽和合成氣體線被設置為能夠將熱量交換裝置產生的蒸汽和來自裂解室的合成氣體引入到燃燒室中。
4.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，蓄水裝置和蒸汽存儲裝置與所述熱量交換裝置相通。
5.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，所述氣體分離裝置為氣旋分離器，該氣旋分離器具有用于排放氣體的堆架和導向裝置，所述導向裝置設置為能夠為穿過該導向裝置的氣體提供旋轉氣旋運動，從而使得輕質氣體能夠向上移動并在所述堆架上被排放出去， 而微粒和重質氣體則能夠返回到燃燒室內。
全文摘要
一種用于處理固體廢棄物的方法，包括以下步驟h)從塑料廢棄物中分離限制生物廢棄物；i)燃燒生物廢棄物；j)利用燃燒生物廢棄物所產生的熱量，通過熱交換器來產生蒸汽；k)通過利用從燃燒室而來的熱量，將塑料廢棄物轉化為合成氣體；I)將所述蒸汽以及合成氣體引入到生物染料的火焰中，使得溫度升高，以此完全燃燒生物質并產生高溫氣體燃燒產物；m)用冷蒸汽處理高溫氣體燃燒產物，以免形成二惡英和呋喃；n)使處理過的氣體產物進行旋轉氣旋運動，使得微粒和重質氣體從輕質氣體中分離出來，從而使輕質氣體被排放到大氣中，而對微粒和重質氣體進行再循環(huán)和再處理。
文檔編號F23G7/12GK102317687SQ201080007310
公開日2012年1月11日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權日2009年5月27日
發(fā)明者伊萬·A·利姆, 羅德?！み_約, 羅德里克·達約 申請人:伊萬·A·利姆, 羅德?！み_約, 羅德里克·達約