固体废弃物的处理设备以及处理方法

本发明的实施例涉及固体废弃物的处理领域，尤其涉及一种固体废弃物处理设备和一种固体废弃物的处理方法。

背景技术：

1、固体废弃物的处理，尤其是碳基固废、含碳固废的处理，一般可以采用对于固体废弃物进行相对长的燃烧反应时间，这种燃烧反应时间的延长，得反应器的设计受到限制：反应器需要设计的足够大，但进一步增加反应器尺寸，成本显著增加，而受化学反应原理限制，反应程度的促进并不理想。

2、另外，虽然采取“分级”反应，是一种有效的手段，但是现有的分级反应方式，一般采用设置两个独立反应装置，通过连接管道相连通，往往带来系统复杂、控制难、成本高等问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中技术问题的至少一个方面，提出本发明。

2、根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种固体废弃物的处理设备，包括：

3、第一反应装置，为流态化装置且限定用于固体废弃物的活化改性的第一反应空间，第一反应装置设置有第一产物出口，第一反应空间的顶部设置有第一入口，第一反应空间的下部设置有排料口，第一反应空间还设置有固体废弃物入口；

4、第二反应装置，限定有设置在第一反应空间的上方的第二反应空间，第二反应空间内适于发生熔融燃烧反应，所述第二反应空间的下部与第一入口直接相通，第二反应空间的上部设置有第二入口、烟气出口以及与烟气出口相连的烟道；以及

5、气固分离装置，所述第一产物出口经由第一管路与分离装置连通，经分离装置分离的固体物料适于至少经由第二管路通入第二入口。

6、可选的，第一反应装置包括限定第一反应空间的提升管，以及气固分离器和返料器，提升管、气固分离器和返料器形成物料循环，气固分离器的气相出口构成第一产物出口。

7、可选的，第一入口设置在提升管的顶部；第二反应空间包括彼此连通的直筒段和锥筒段，锥筒段的下端与所述第一入口直接连通。

8、可选的，第二反应空间的下部以缩口结构与第一入口相通，第一入口在第一反应空间内设置有扩口结构。进一步可选的，所述扩口结构的扩口面的延长线与扩口中心线的夹角角度在45°-75°的范围内。

9、可选的，在第一入口或其附近设置有激冷结构。进一步可选的，激冷结构为“风切”或者“水切”的激冷环。

10、可选的，第二管路与第二反应空间之间设置有预处理装置，所述预处理装置用于对自第二管路的物料进行预处理。

11、可选的，第二管路设置有料仓和气力输送装置，料仓与所述分离装置的固体出口相通，气力输送装置用于输送来自料仓的固体物料。

12、可选的，本发明的固体废弃物的处理设备还包括冷却装置，第一产物出口经由第一管路与冷却装置连通。

13、可选的，第二反应空间内或者第二反应空间的出口烟道设置有蒸汽受热面。

14、可选的，固体废弃物为热值在2000kcal-3000kcal的固体废弃物；或者固体废弃物包括气化残炭、灰渣或煤矸石。

15、可选的，所述设备还包括控制单元，适于控制第一反应空间内的温度在850-1150℃的范围内，且适于控制第二反应空间内的温度超过1300℃。

16、根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种固体废弃物的处理方法，包括步骤：

17、使得固体废弃物在第一反应空间内进行流态化的活化改性反应以生成第一产物，第一反应空间的顶部设置有第一入口，第一反应空间的下部设置有排料口；

18、利用分离装置将来自第一反应空间的第一产物执行气固分离以收集第一固体产物；

19、使得第一固体产物进入处于第一反应空间上方的第二反应空间内发生熔融燃烧反应以生成液态的第二产物，第二反应空间的下部与第一入口直接相通从而允许液态的第二产物经由第一入口进入到第一反应空间内；

20、在第一反应空间内使得液态的第二产物冷却以形成玻璃相熔渣；以及从排料口排出玻璃相熔渣。

21、可选的，本发明的固体废弃物的处理方法还包括步骤：利用玻璃相熔渣制备铝硅基产品。

22、可选的，第一反应装置包括限定第一反应空间的提升管，以及气固分离器和返料器，提升管、气固分离器和返料器形成物料循环，气固分离器的气相出口构成第一产物出口。

23、可选的，第一入口设置在提升管的顶部；第二反应空间包括彼此连通的直筒段和锥筒段，锥筒段的下端与所述第一入口直接连通。

24、可选的，方法还包括步骤：控制第一反应空间内的温度在850-1150℃的范围内，且控制第二反应空间内的温度高于1300℃。

技术特征：

1.一种固体废弃物的处理设备，包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

3.根据权利要求2所述的设备，其中：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中：

5.根据权利要求4所述的设备，其中：

6.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中：

7.根据权利要求6所述的设备，其中：

8.根据权利要求1所述的设备，其中：

9.根据权利要求1所述的设备，其中：

10.根据权利要求1所述的设备，还包括：

11.根据权利要求1所述的设备，其中：

12.根据权利要求1-11中任一项所述的设备，其中：

13.根据权利要求1-12中任一项所述的设备，还包括：

14.一种固体废弃物的处理方法，包括步骤：

15.根据权利要求14所述的方法，还包括步骤：

16.根据权利要求14所述的方法，其中：

17.根据权利要求16所述的方法，其中：

18.根据权利要求14-17中任一项所述的方法，还包括步骤：

技术总结本发明涉及一种固体废弃物的处理设备，包括：第一反应装置，为流态化装置且限定用于固体废弃物的活化改性的第一反应空间，第一反应装置设置有第一产物出口，第一反应空间的顶部设置有第一入口、下部设置有排料口，第一反应空间还设置有固体废弃物入口；第二反应装置，限定有设置在第一反应空间的上方的第二反应空间，第二反应空间内适于发生熔融燃烧反应，所述第二反应空间的下部与第一入口直接相通，第二反应空间的上部设置有第二入口、烟气出口以及与烟气出口相连的烟道；以及气固分离装置，所述第一产物出口经由第一管路与分离装置连通，经分离装置分离的固体物料适于至少经由第二管路通入第二入口。本发明还涉及一种固体废弃物的处理方法。技术研发人员：吕清刚,李百航,李伟,王小芳,梁晨,任强强受保护的技术使用者：中国科学院工程热物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/27