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生活垃圾磁化低温热解无害化处理设备

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生活垃圾磁化低温热解无害化处理设备

发布日期:2021-06-19 作者: 点击:

生活垃圾磁化低温热解无害化处理设备

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详细介绍:

一、技术原理

农村牧区生活垃圾磁化低温热解无害化处理设备是技术人员借鉴国外低温磁化技术,研究开发的不用电、气、油等常规能源,只采用辅助助燃措施就能将垃圾低温热解碳化的环境保护装备。该设备是利用磁化科技理论结合空气流动的流体力学原理研发的。其技术原理是,将生活垃圾喂入到炉体内,再输送磁化空气,使得生活垃圾在缺氧状态下发生低温热解反应,被分解成灰渣和包含一氧化碳和多种碳氢化合物等的烟气。烟气向上流动进入烟气处理塔,通过电离捕捉器等将其中的颗粒物、焦油、一氧化碳等有害物快速降解消除,达到国家标准规定要求后排放入大气中。灰渣经炉排落入下层,经人工排出炉体外。其体积仅为进入炉体处理的1/300。实现了生活垃圾的无害化处理,且垃圾消减量在95%以上。

二、设备组成及功能简介

该设备是由喂入皮带装置、磁化热解炉体、烟气处理塔、固定钢梯及平台、智能温度控制系统、电气控制系统及附属的出料车等组成,可实现生活垃圾磁化低温热解气化的处置目的,Z终使垃圾无害、减量、资源化排放的成套设备。烟气处理塔内布置有电离捕捉器、一氧化碳催化脱氧装置(包括烟气电加热装置)、引风装置、排烟装置等,将烟气中的有害物降解消纳,Z终达标排放入大气中。

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图1:低温垃圾处理设备组成示意图

1、磁化功能

位于设备底部的磁化热解炉体中,配置有分层次地、规则排列的复数个相互独立的磁石组成的磁化室。磁石由阿尔尼科磁铁、多种稀土类磁铁等硬磁材料制成。

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图2:磁化室

磁化室内的梯度磁场结构,使得通过的空气中的氧气被磁化后供给到炉体内。磁化空气接触到被处理的垃圾时,将其中的有机垃圾间接磁化,使其中的可燃物及热解产生的可燃产物部分燃烧,产生的热量使得垃圾中的有机物持续热分解。磁化作用降低了垃圾发生热解的热量需求,提高了热解效率,因而能在炉温200℃的低温下实现热解气化。将有机物的大分子结构切断,变成小分子的气态化合物和灰渣。

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图3:垃圾磁化热解示意简图

2、消纳降解功能

热解后产生的烟气向上漂浮进入烟气处理塔。烟气处理塔内布置有电离捕捉器、一氧化碳催化脱除装置(包括烟气电加热装置)、引风装置、排烟装置等。通过电离捕捉器聚集捕捉废气中的焦油、雾滴及微小固体尘粒等;通过一氧化碳脱除装置加热烟气发生催化反应,使废气中的一氧化碳形成无害的水和二氧化碳。将烟气中的有害物降解消纳,Z终达标排放入大气中。

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图4:电离捕捉器

电离捕捉器使用的是静电吸附原理,即:正离子吸附于带负电的电晕极,负离子吸附于带正电的沉淀极;所有被电离的正负离子均充满电晕极与沉淀极之间的整个空间。进入电离捕捉器的烟气中的焦油、雾滴等杂质,吸附了负离子和电子后,在电场力的作用下,移动到沉淀极后释放出所带电荷,并吸附于沉淀极上,从而达到净化烟气的目的。当吸附于沉淀极上的焦油、雾滴和粉尘等杂质量增加到大于其附着力时,会自动向下流淌,从电离捕捉器底部排出到热解炉膛,成为进一步热解的助燃剂。

一氧化碳脱除装置的技术原理是,被加热的一氧化碳在催化剂的作用下,发生催化燃烧反应,被完全氧化成为二氧化碳,达到净化气体目的。催化燃烧是典型的气固相催化反应,其原理是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集在催化剂表面上以提高反应速率。借助于催化剂,一氧化碳可以在较低的起燃温度下无焰燃烧并且释放大量热量,同时氧化成CO2。

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图5:一氧化碳脱除原理示意图

三、设备的特点

1、低能耗

本设备持续运行的主要能耗来自垃圾中的有机物本身。在正常运行期间无需添加常规能源(如石油、电等)助燃。只需在垃圾处理的初期阶段点火使其引燃即可。后均依靠磁能动力运行以及电离捕捉到的焦油等作为助燃剂,分解待处理的垃圾。

2、无污染

磁化空气中的氧元素被活化分离,无法维持燃烧,使垃圾中的有机物被热解炭化。由于氧元素被夺取,不易形成二恶英、硫化物、氮氧化物等有毒、有害气体。电离捕捉到的焦油等调入炉膛成为助燃剂。

3、零排放

处理垃圾中的有机物,如菜渣、秸秆、废纸、废旧塑料物品、旧衣类等,减量化达到95%。灰烬残留量仅为投入处理垃圾的5%以内。掺杂在垃圾中的无法处理的物质如金属、瓦砾等被保留排出。处理后大大减量的垃圾减少了运输、掩埋等成本。热解产生的烟气中的有害物被降解消纳,达标排放入大气中。

4、持久性

设备可以24小时365天无间断运行,点火后直接投入需处理的生活垃圾即可,无需重复点火。

5、操作、维护、运营

本设备只需1~2人,经培训后即可按照规范上岗操作。不需要繁琐的维护。正常情形下每日约需50元电费,运营成本低。

设备可以24小时365天无间断运行,点火后直接投入需处理的生活垃圾即可,无需重复点火。

四、设备的适用范围

本成套设备适用于农牧、牧区、学校、工厂、医院、生活住宅区、旅游景区、部队营区和大型活动等的垃圾就地处理。

五、设备的型号及主要技术参数和性能指标

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图6:乌兰察布市兴和县五一村的垃圾热解设备

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图7:包头市土右旗九峰山管委会小坤兑村垃圾处理站

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