一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备论文和设计

全文摘要

一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备，包括包括裂解炉(1)、气管(2)、焦油回流管(3)、油水气分离器(4)、喷淋系统(5)、等离子分解系统(6)、UV光解杀菌除臭系统(7)，活性碳吸附系统(8)、引风机(9)、尾气排放部件(10)、排水管(11)、污水沉淀池(12)、连接水管(13)、清水池(14)、水泵(15)、注水管(16)、喷淋水箱(17)和喷淋水管(18)，裂解炉(1)炉膛(111)直径和炉栅(112)直径比例为100∶28，喷淋系统(5)采用高压螺旋双层结构，本实用新型裂解彻底，减容减量效果显著，裂解产生的残留物(危废)完全可控，现场无污水外排，尾气达标排放。

主设计要求

1.一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备，包括裂解炉(1)、气管(2)、焦油回流管(3)、油水气分离器(4)、喷淋系统(5)、等离子分解系统(6)、UV光解杀菌除臭系统(7)，活性碳吸附系统(8)、引风机(9)、尾气排放部件(10)、排水管(11)、污水沉淀池(12)、连接水管(13)、清水池(14)、水泵(15)、注水管(16)、喷淋水箱(17)和喷淋水管(18)，其特征在于：裂解炉(1)采用了优化设计，炉膛(111)直径和炉栅(112)直径比例为100∶28，在炉膛(111)下部两侧都开有侧进氧口(113)，侧进氧口(113)倾斜布置，内端高外端低，内端位于炉膛(111)侧面的底部，在侧进氧口(113)外装有调整盖(114)，通过调整盖(114)可调整进入炉膛(111)中的氧气量，喷淋系统(5)采用高压螺旋双层结构，油水气分离器(4)安装在裂解炉(1)的上方，与裂解炉(1)之间通过气管(2)和焦油回流管(3)连接，在油水气分离器(4)后依次装有喷淋系统(5)、等离子分解系统(6)、UV光解杀菌除臭系统(7)和活性碳吸附系统(8)，它们之间连接有气管(2)，油水气分离器(4)排出的气体依次经过喷淋系统(5)、等离子分解系统(6)、UV光解杀菌除臭系统(7)和活性碳吸附系统(8)处理达标后由引风机(9)和尾气排放部件(10)排放。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备，其特征在于：喷淋水箱(17)、等离子分解系统(6)、UV光解杀菌除臭系统(7)及活性碳吸附系统(8)的底部都通过排水管(11)与污水沉淀池(12)连接，污水沉淀池(12)通过连接水管(13)与清水池(14)连接，连接水管(13)的中间安装有阀门，在清水池(14)和喷淋水箱(17)的底部都有水泵(15)，清水池(14)中的水泵(15)上连接有注水管(16)，注水管(16)的上端位于喷淋水箱(17)的上面，喷淋水箱(17)中的水泵(15)上连接有喷淋水管(18)，喷淋水管(18)与喷淋头(504)连接。

3.如权利要求1所述的一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备，其特征在于：裂解炉(1)包括地基(101)、底脚(102)、炉壳(103)、保温隔热层(104)、耐火层(105)、炉顶(106)、加料口(107)、出气管(108)、出气阀(109)、观察窗(110)、炉膛(111)、炉栅(112)、侧进氧口(113)、调整盖(114)和出灰口(115)，在炉顶(106)的左侧开有加料口(107)，在炉顶(106)的顶部装有出气管(108)，出气管(108)的侧面连接有气管(2)，出气管(108)的顶部通过出气阀(109)与炉外相通，在炉顶(106)的右侧连接有焦油回流管(3)，在炉膛(111)右侧上部开有观察窗(110)，在炉体下部开有出灰口(115)，在出灰口(115)的上面装有炉栅(112)。

4.如权利要求1所述的一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备，其特征在于：喷淋系统(5)包括底座(501)、外壳(502)、填充物(503)、喷淋头(504)、支架(505)、锥形分离盘(506)和喷淋水箱(17)，外壳(502)的最大承载压力不低于2兆帕，喷淋头(504)为高压喷淋头，安装在支架(505)的下方，喷淋头(504)包括上、下两组，上、下两组喷淋头(504)的位置错开，在上、下两组喷淋头(504)的下方都固定有填充物(503)，在外壳(502)的顶部固定有锥形分离盘(506)，在外壳(502)左侧下部和顶部都连接有气管(2)，在外壳(502)右侧下部连接有喷淋水箱(17)，喷淋水箱(17)的底部放有水泵(15)，水泵(15)上面连接喷淋水管(18)，喷淋水箱(17)的顶部有注水管(16)，在喷淋水箱(17)下部连接有排水管(11)。

设计说明书

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理技术领域，具体为一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备。

背景技术

随着生活水平的提高及生活方式的改变，生活垃圾的产出量逐年递增，生活垃圾中有害物质(如塑料)的含量也越来越多，如何有效处理生活垃圾是十分重要的课题。

生活垃圾现有的主要处理方式是填埋和简单焚烧，填埋会占用宝贵的土地，同时造成地下水污染和土壤污染，远期危害更是不可评估。

简单焚烧虽可以节约成本和占地空间，由于无净化控制等措施，环境污染十分严重。

上述两种方式均不能从根本上解决生活垃圾简单处理后的污染问题，简单焚烧已明令禁止，填埋方式2020年底将全国禁止。

现有生活垃圾处理方式主要是高温焚烧(热解)，虽可大大减少垃圾的体积，但存在着垃圾处理不彻底，尾气排放不达标等环保问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备，解决了生活垃圾处理不彻底、尾气排放不达标等环保问题。

一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备，包括裂解炉、气管、焦油回流管、油水气分离器、喷淋系统、等离子分解系统、UV光解杀菌除臭系统、活性碳吸附系统、引风机、尾气排放部件、排水管、沉淀池、连接水管、清水池、水泵、注水管、喷淋水箱和喷淋水管。

为保证炉膛底部高温火球48小时内不显著降温，裂解炉采用了优化设计，炉膛直径和炉栅直径比例为100∶28。

在炉膛下部两侧都开有侧进氧口，在侧进氧口外端装有调整盖，通过调整盖可调整进入炉膛中的氧气量，保证自燃裂解无死角。

喷淋系统采用高压螺旋双层结构，确保喷淋达到预期效果。

油水气分离器安装在裂解炉的上方，与裂解炉之间通过气管和焦油回流管连接，生活垃圾经裂解炉裂解产生的气体通过气管进入油水气分离器中分离，分离出的油水经过焦油回流管回到裂解炉中进一步裂解，以此提高烟气进入喷淋系统的净化效果。

在油水气分离器后依次装有喷淋系统、等离子分解系统、UV光解杀菌除臭系统和活性碳吸附系统，它们之间连接有气管，油水气分离器排出的气体依次经过喷淋系统、等离子分解系统、UV光解杀菌除臭系统、活性碳吸附系统处理达标后由引分机和尾气排放部件排放。

喷淋水箱、等离子分解系统、UV光解杀菌除臭系统及活性碳吸附系统的底部都通过排水管与污水沉淀池连接，污水沉淀池通过连接水管与清水池连接，连接水管的中间安装有阀门，在清水池和喷淋水箱的底部都有水泵，清水池中的水泵上连接有注水管，注水管的上端位于喷淋水箱的上面，喷淋水箱中的水泵上连接有喷淋水管，喷淋水管与喷淋头连接。

在喷淋系统、等离子分解系统、UV光解杀菌除臭系统及活性碳吸附系统产生的废水由排水管进入污水沉淀池中沉淀和处理，上部清水通过连接水管进入清水池中，实现水循环利用，再由清水池中的水泵和注水管进入喷淋水箱中，再由喷淋水箱中的水泵和喷淋水管进入喷淋头中进行喷淋。

裂解炉包括地基、底脚、炉壳、保温隔热层、耐火层、炉顶、加料口、出气管、出气阀、观察窗、炉膛、炉栅、侧进氧口、调整盖和出灰口，为保证充分裂解，裂解炉采用了优化设计，炉膛直径和炉栅直径的比例为 100∶28。

在炉顶的左侧开有加料口。

在炉顶的顶部装有出气管，出气管侧面连接有气管，出气管的顶部通过出气阀与炉外相通(该直通口为备用出气口)，当气管堵塞时出气阀自动打开保护炉体及其他部件安全。

在炉顶的右侧连接有焦油回流管，经油水气分离器分离出的油水经焦油回流管再回到裂解炉中进一步裂解。

在炉膛右侧上部开有观察窗，目的是便于点火时码放燃料及日常操作时人工保证填料上沿平整。

在炉膛下部两侧装有侧进氧口，在侧进氧口外端装有调整盖，通过调整盖可调整进入炉膛中的氧气量。

在炉体下部开有出灰口，出灰口是裂解炉的主进氧口，也是裂解后灰渣的取出口。

在出灰口的上面装有炉栅，炉栅的作用是保证高温火球不脱落，同时让生活垃圾裂解后的灰渣自然落入出灰口。

本设备连续工作，在开始工作时需在炉栅上加助燃物并点燃，后续处理无需再填加助燃物，靠炉膛底部的高温火球自燃裂解。

喷淋系统包括底座、外壳、填充物、喷淋头、支架、锥形分离盘和喷淋水箱，外壳的承载压力不低于2兆帕，喷淋头为高压喷淋头，安装在支架的下方，由水泵和喷淋水管供水。

喷淋头包括上、下两组，喷淋头数量根据实际确定，上、下两组喷淋头的位置错开，在上、下两组喷淋头的下方都固定有填充物，填充物的作用是使气体散状上升，提高喷淋效果。

在外壳的顶部固定有锥形分离盘，作用是阻挡较大颗粒的水珠进入等离子分解系统中，影响分解效果。

在外壳左侧下部和顶部都连接有气管，气体从外壳左侧下部的气管进入，从外壳的顶部的气管排出。

在外壳的右侧下部连接有喷淋水箱，喷淋水箱的底部放有水泵，水泵上部连接喷淋水管，通过喷淋水管给两处喷淋头供水，喷淋水箱的顶部有注水管，将清水池中的清水注入喷淋水箱中，在喷淋水箱的下部连接有排水管，将喷淋水箱下部的污水送入污水沉淀池中，沉淀处理后再通过连接水管回流到清水池中。

有益效果

1、优化了炉体的结构和尺寸，同时能科学的控制燃烧进氧量，保证裂解彻底，裂解后垃圾的容积减少97％以上，重量减少95％以上。

2、裂解后产生的残留物(危险废物)完全可控，保证尾气达标排放。

3、处理现场无污水外排，实现水循环利用。

4、裂解过程中无需添加助燃物，即可做到一次点火永不熄灭，节能显著。

5、制造和运行成本低、操作方便、实用性强、符合环保要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型裂解炉1的结构示意图。

图3为本实用新型喷淋系统5的结构示意图。

图中：1、裂解炉；101、地基；102、底脚；103、炉壳；104、保温隔热层；105、耐火层；106、炉顶；107、加料口；108、出气管；109、出气阀；110、观察窗；111、炉膛；112、炉栅；113、侧进氧口；114、调整盖；115、出灰口；2、气管；3、焦油回流管；4、油水气分离器；5、喷淋系统；501、底座；502、外壳；503、填充物；504、喷淋头；505、支架；506、锥形分离盘；17、喷淋水箱；6、等离子分解系统；7、UV光解杀菌除臭系统；8、活性碳吸附系统；9、引风机；10、尾气排放部件； 11、排水管；12、污水沉淀池；13、连接水管；14、清水池；15、水泵； 16、注水管；17、喷淋水箱；18、喷淋水管。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进一步详细说明。

如图所示一种新型生活垃圾无害化自燃裂解设备，包括裂解炉1、气管2、焦油回流管3、油水气分离器4、喷淋系统5、等离子分解系统6、 UV光解杀菌除臭系统7、活性碳吸附系统8、引风机9、尾气排放部件10、排水管11、沉淀池12、连接水管13、清水池14、水泵15、注水管16、喷淋水箱17和喷淋水管18。

为保证炉膛底部高温火球48小时内不显著降温，裂解炉1采用了优化设计，炉膛111直径和炉栅112直径比例为100∶28。

喷淋系统5采用高压螺旋双层结构，保证喷淋效果。

油水气分离器4安装在裂解炉1的上方，与裂解炉1之间通过气管2 和焦油回流管3连接，生活垃圾经裂解炉1裂解产生的气体通过气管2进入油水气分离器4中分离，分离出的油水经过焦油回流管3回到裂解炉1 中进一步裂解，提高烟气进入喷淋系统5的净化效果。

在油水气分离器4后依次装有喷淋系统5、等离子分解系统6、UV光解杀菌除臭系统7和活性碳吸附系统8，它们之间连接有气管2，油水气分离器4排出的气体依次经过喷淋系统5、等离子分解系统6、UV光解杀菌除臭系统7、活性碳吸附系统8处理达标后由引分机9和尾气排放部件 10排放。

喷淋水箱17、等离子分解系统6、UV光解杀菌除臭系统7及活性碳吸附系统8的底部都通过排水管11与污水沉淀池12连接，污水沉淀池12 通过连接水管13与清水池14连接，连接水管13的中间安装有阀门，在清水池14和喷淋水箱17的底部都有水泵15，清水池14中的水泵15上连接有注水管16，注水管16的上端位于喷淋水箱17的上面，喷淋水箱17 中的水泵15上连接有喷淋水管18，喷淋水管18与喷淋头504连接。

在喷淋系统5、等离子分解系统6、UV光解杀菌除臭系统7，活性碳吸附系统8产生的废水由排水管11进入污水沉淀池12中沉淀，上部清水通过连接水管13进入清水池14中，实现水循环利用，再由清水池14中的水泵15和注水管16进入喷淋水箱17中，再由喷淋水箱17中的水泵15 和喷淋水管18进入喷淋头504中进行喷淋。

裂解炉1包括地基101、底脚102、炉壳103、保温隔热层104、耐火层105、炉顶106、加料口107、出气管108、出气阀109、观察窗110、炉膛111、炉栅112、侧进氧口113、调整盖114和出灰口115，为保证充分裂解，裂解炉1采用了优化设计，炉膛111直径和炉栅112直径的比例为100∶28。

在炉顶106的左侧开有加料口107。

在炉顶106的顶部装有出气管108，出气管108侧面连接有气管2，出气管108的顶部通过出气阀109与炉外相通(该直通口为备用出气口)，当气管2堵塞时出气阀109自动打开保护炉体及其他部件安全。

在炉顶106的右侧连接有焦油回流管3，经油水气分离器4分离出的油水经焦油回流管3再回到裂解炉1中进一步裂解。

在炉膛111右侧上部开有观察窗110，目的是便于点火时码放燃料及日常操作时人工保证填料上沿平整。

在炉膛111下部两侧都开有侧进氧口113，侧进氧口113倾斜布置，内端高外端低，内端位于炉膛111侧面的底部，在侧进氧口113外端装有调整盖114，通过调整盖114可调整进入炉膛111中的氧气量，保证自燃裂解无死角。

在炉体下部开有出灰口115，出灰口115是裂解炉的主进氧口，也是裂解后灰渣的取出口。

在出灰口115的上面装有炉栅112，炉栅112的作用是保证高温火球不脱落，同时让生活垃圾裂解后的灰渣自然落入出灰口115。

本设备连续工作，在开始工作时需在炉栅112上加助燃物并点燃，后续处理无需再填加助燃物，靠炉膛111底部的高温火球自燃裂解。

喷淋系统5包括底座501、外壳502、填充物503、喷淋头504、支架 505、锥形分离盘506和喷淋水箱17，外壳502的承载压力不低于2兆帕，喷淋头504为高压喷淋头，安装在支架505的下方，由水泵15和喷淋水管18供水。

喷淋头504包括上、下两组，喷淋头504数量根据实际确定，上、下两组喷淋头504的位置错开，在上、下两组喷淋头504的下方都固定有填充物503，填充物503的作用是使气体散状上升，提高喷淋效果。

在外壳502的顶部固定有锥形分离盘506，作用是阻挡较大颗粒的水珠进入等离子分解系统6中，影响分解效果。

在外壳502左侧下部和顶部都连接有气管2，气体从外壳502左侧下部的气管2进入，从外壳502的顶部的气管2排出。

在外壳502的右侧下部连接有喷淋水箱17，喷淋水箱17的底部放有水泵15，水泵15上部连接喷淋水管18，通过喷淋水管18给两处喷淋头 504供水，喷淋水箱17的顶部有注水管16，将清水池14中的清水注入喷淋水箱17中，在喷淋水箱17的下部连接有排水管11，将喷淋水箱17下部的污水送入污水沉淀池12中，沉淀处理后再通过连接水管13回流到清水池14中。

设计图

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