一种有机垃圾热裂解处理装置及处理方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115261036A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210902904.8(22)申请日2022.07.29(71)申请人浙江省生态环境监测中心地址310012浙江省杭州市西湖区学院路117号申请人浙江大学(72)发明人康颖吴祖成叶定逊(74)专利代理机构北京精金石知识产权代理有限公司11470专利代理师陈伟(51)Int.Cl.C10B53/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种有机垃圾热裂解处理装置及处理方法(57)摘要本发明涉及有机垃圾的处理技术领域，具体涉及一种有机垃圾热裂解处理装置，包括依次连通的热裂解炉、气体净化器和冷却压缩塔，热裂解炉内部设置等离子体炬，热裂解炉侧壁设置还原性气体进口，底部设置出渣口；等离子体炬内腔中心设置热裂解电晕极，内壁设置热裂解接地极；气体净化器内部设置净化电晕极，净化电晕极内部具有用于通入水蒸气的通道，净化电晕极外壁设置喷嘴，喷嘴与通道连通；净化器外壳内壁设置净化接地极。本发明还提供一种有机垃圾热裂解处理方法。本发明借助垃圾中存在的水汽在等离子体作用下将垃圾中的碳氢化合物转化为H2和CO，无需注入空气、不稀释可燃气，可燃气体生成率高达95％。CN115261036ACN115261036A权利要求书1/2页1.一种有机垃圾热裂解处理装置，其特征在于，包括依次连通的热裂解炉、气体净化器和冷却压缩塔，所述热裂解炉和所述气体净化器之间通过第一管道连通，所述气体净化器和所述冷却压缩塔之间通过第二管道连通；所述热裂解炉上方设置物料进口，用于有机垃圾的投放，所述热裂解炉内部设置等离子体炬，所述热裂解炉侧壁设置还原性气体进口，热裂解炉底部设置出渣口；所述等离子体炬包括上下开口的外壳，所述外壳的内腔中心设置热裂解电晕极，所述热裂解电晕极与外部电源连接，所述外壳内壁设置热裂解接地极，所述热裂解电晕极和所述热裂解接地级之间形成热裂解电晕区；等离子体炬上方和热裂解炉顶壁之间的区域为垃圾干燥区；所述气体净化器包括中空的净化器外壳，气体净化器内部设置净化电晕极，所述净化电晕极内部具有用于通入水蒸气的通道，所述净化电晕极外壁设置若干喷嘴，所述喷嘴与所述通道连通；所述净化器外壳内壁设置净化接地极，所述净化电晕极和所述净化接地极之间形成净化电晕区。2.根据权利要求1所述的有机垃圾热裂解处理装置，其特征在于，所述热裂解炉内部设置第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器设置在所述等离子体炬内部，用于监测热裂解电晕区的温度；第二温度传感器设置在垃圾干燥区，用于监测垃圾干燥区的温度；所述气体净化器内部设置第三温度传感器和湿度传感器。3.根据权利要求1所述的有机垃圾热裂解处理装置，其特征在于，所述热裂解电晕极包括内部的电极和包裹电极的绝缘层；所述热裂解接地极为不锈钢网，不锈钢网的孔隙小于5mm；所述热裂解电晕极与所述热裂解接地极之间的间距为100mm‑1000mm。4.根据权利要求1所述的有机垃圾热裂解处理装置，其特征在于，所述净化电晕极上方连接水蒸气输送管道，所述水蒸气输送管道上设置流量阀，用于控制水蒸气的进气量；所述第一管道上设置气体调节阀，用于调节可燃合成气进入气体净化器的进气量。5.根据权利要求4所述的有机垃圾热裂解处理装置，其特征在于，所述净化电晕极为金属管，净化电晕极的底部封堵，金属管的基体材质为钛、铝、铜、石墨、不锈钢中的一种，金属管的外表面具有镀层，镀层材质为CeO2、Al2O3、TiO2、ZrO、ZnO、SiO2中的至少一种；所述净化接地极的材质为铝、铜、不锈钢中的一种，净化接地极为网状。6.根据权利要求1所述的有机垃圾热裂解处理装置，其特征在于，热裂解炉为1个或者多个并联的热裂解炉，气体净化器为1个或者多个串联的气体净化器。7.根据权利要求1所述的有机垃圾热裂解处理装置，其特征在于，所述冷却压缩塔具有气体出口和液体出口，冷却压缩塔内部设置第四温度传感器和压力传感器。8.一种有机垃圾热裂解处理方法，应用于权利要求1‑7任一项所述有机垃圾热裂解处理装置，其特征在于，包括：S1、将有机垃圾进行破碎或者切割，将有机垃圾筛分成颗粒状或破碎块，之后将破碎后的有机垃圾洒入热裂解炉内；S2、热裂解电晕极接通外部电源，控制热裂解炉内的温度，并通过第一温度传感器和第二温度传感器监测热裂解炉内的温度，进而控制热裂解电晕区的温度为800℃‑1000℃，和2CN115261036A权利要求书2/2页垃圾干燥区的温度为100℃‑300℃；S3、在步骤S2的同时，通过进口通入还原性气体，使热解区处于还原性氛围，干燥区内的垃圾干燥产生的水蒸气促使有机垃圾裂解反应产生可燃合成气；S4、可燃合成气通过第一管道进入气体