生活垃圾气化-液化处置的方法、系统及设备

摘要

生活垃圾气化-液化处置的方法、系统及设备，涉及到生活垃圾有机废物处置的方法和装备，把生活垃圾通过预处理后送入等离子体气化炉进行气化，生成富氢合成气，再把富氢合成气通过降温、脱酸、除尘和分离出CO2，然后在甲醇合成反应器中生产甲醇。把分离出的CO2送回气化系统，与氧化钙进行碳酸化反应，放出热量为气化提供辅助热能，同时避免向环境排放温室气体。把尾气返回等离子体气化炉进行回炉处理，形成一个闭路循环生产系统，进行零排放、无污染的处置生活垃圾，避免二噁英污染问题，并把生活垃圾转化为人类需要的化工原料和燃料。本发明适合生活垃圾、工业高分子废弃物、堆肥法的废弃物、垃圾分拣场废弃物的无害化和资源化处置。

主权项

一种生活垃圾气化-液化处置的方法，包括氧化钙协同等离子体气化技术，其特征是把生活垃圾或有机废物经过预处理进行脱水和分选，降低水分和无机物含量，然后通过CO2气封进料装置送入等离子体气化炉；等离子体气化炉内按上、中、下依次设置烘干段、热解段、气化段，垃圾或有机废物在炉内进行烘干、热解和气化，生成以CO和H2为主要成分的富氢合成气；在气化段设置等离子体喷枪，用水蒸汽作为气化剂和等离子体喷枪的工作气体，水蒸汽通过等离子体喷枪被加热到4200℃以上，使水分子全部分解，生成H*、H2*、HO*、O*、O2*和H2O*后，直接喷在气化段的垃圾炭上，把垃圾炭作为吸氢和吸氧元件，生成CO和H2；采用氧化钙协同等离子体气化方式，在气化系统设置碳酸化反应室，用氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙时的放热来为气化提供辅助热源，以减少等离子体喷枪的能耗，氧化钙还兼作脱氯/脱硫剂，把等离子体气化炉热解段产生的热解气引入到碳酸化反应室，在过量的氧化钙存在的环境中，脱去二噁英前驱物、氯化物和硫化物，再把热解气作为载气，携氧化钙、碳酸钙混合物和热量进入等离子体气化炉内的烘干段，为新入炉垃圾物料的烘干和预热提供热能，然后把热解气引入气固分离器，把氧化钙和碳酸钙分离出来，再把热解气送入等离子体气化炉的气化段内，使热解气中的甲烷、气态焦油、乙烯、乙烷、水蒸汽等物进行裂解和化学反应，生成以氢气和一氧化碳为主要成分的富氢合成气，同时彻底瓦解二噁英；把富氢合成气从等离子体气化炉内引出，通过余热锅炉降温后，再在由吸收反应器、旋风除尘器和布袋除尘器组成的气体净化设备中进行脱酸和除尘，然后在CO2吸收塔中用碳酸钾溶液吸收合成气中的二氧化碳生成碳酸氢钾，把脱去二氧化碳的合成气送入甲醇合成反应器生产甲醇，把碳酸氢钾送入再生反应器，通过加热把碳酸氢钾分解为碳酸钾溶液和二氧化碳，把分解出的碳酸钾溶液送回CO2吸收塔进行循环利用，把分解出的二氧化碳送入气化系统的碳酸化反应室，与氧化钙进行碳酸化反应；富氢合成气在甲醇合成反应器内被催化合成甲醇产物，再把甲醇产物在末端净化设备的混合吸收器中与石灰水混溶，使残余的污染物、二氧化碳被石灰水吸收，然后通过蒸馏分离，把甲醇分离出来，把未反应气送回甲醇合成反应器进行循环反应，把石灰水通过除污后送回混合吸收器进行循环利用；把尾气返回等离子体气化炉进行回炉处理，形成一个闭路循环生产系统。