一种有机废气液固协同处理的气化进料装置及方法与流程

本发明属于有机废弃物资源化利用，具体涉及一种有机废气液固协同处理的气化进料装置及方法。

背景技术：

1、有机废弃物是指在生产中排出的含有有机质成分的固态、液态及气态废弃物的统称，主要普遍存在于医药、农药、精细化工、炼油、煤化工等多个生产领域。在我国每年排放出大量的各类有机废弃物，通常具有种类繁多、成分复杂，生化性差、有毒有害等特点，一直是国内环境治理的难题。

2、有机废弃物是一种放错地方的资源，并不是完全无用的废料。若将有机废弃物中含有的大量污染环境有机类物质视为一种潜在资源，而不是简单地作为一种废弃物处理，利用其作为原料进行一些化工产品或中间体的生产，既消减污染物，节约水资源，又实现无废排放资源化清洁高效利用，减小了有机废弃物在管控及处置过程中不稳定因素爆发的可能性，从而使得有机废弃物资源得到充分利用且满足生态环境保护的需要。

3、有机废弃物中含有丰富的碳氢元素，对于有机废弃物的处理，如果采取焚烧、填埋等传统处理办法，会产生各种有害、有毒的气体，带来二次污染问题。因此，高度重视有机废弃物的处理以找到最佳的处理技术尤为必要。利用气化技术将其作为气化原料生产合成原料气(co+h2)具有过程清洁和可实现碳氢资源回用的优点，是近年来处理有机废弃物无害化、资源化、综合利用的一种新途径。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种有机废气液固协同处理的气化进料装置。该装置通过设置有机废气、有机废液和有机废固进料单元分别进料，在同一装置中协同处理三种形态的废弃物资源，提高了气化进料装置的工作效率，实现有机废弃物的无害化、资源化、综合化利用，解决了现有技术中有机废弃物气化进料难题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种有机废气液固协同处理的气化进料装置，其特征在于，包括有机废气进料单元、有机废液进料单元、有机废固进料单元和废气循环利用单元；

3、所述有机废气进料单元包括低压废气罐以及与低压废气罐连接的高压废气罐，且连接管道上设置有压缩机，所述高压废气罐与气化炉连接，且连接管道上依次设置有第一气体流量计和进气阀，所述高压废气罐的内部设置有气液分离器；

4、所述有机废液进料单元包括低压废液罐以及与低压废液罐连接的高压废液罐组，且连接管道上设置有低压废液泵，所述低压废液泵与高压废液罐组的连接管道上设置有给液阀，所述高压废液罐组与气化炉连接，且连接管道上依次设置有进液阀和液体流量计；所述低压废液罐的入口与高压废气罐的出口连接，且连接管道上设置有减压阀；

5、所述有机废固进料单元包括低压固粉仓以及与低压固粉仓连接的高压固粉仓组，且连接管道上设置有给料阀，高压固粉仓组的下部安装有固粉流化装置，所述高压固粉仓组与气化炉连接，且连接管道上依次设置有进料阀和固粉流量计；

6、所述废气循环利用单元包括低压废气罐与高压废液罐组、高压固粉仓组之间的连接管道，其中，高压废液罐组的泄压口与低压废气罐的入口连接，且连接管道上依次设置有液体过滤器和废液泄压阀，高压固粉仓组的泄压口与低压废气罐连接，且连接管道上依次设置有粉尘过滤器和固粉泄压阀；

7、所述高压废气罐的出口与高压废液罐组的入口连接，且连接管道上依次设置有第二气体流量计和废液冲压阀，所述高压废气罐的出口与高压固粉仓组的入口连接，且连接管道上依次设置有第三气体流量计和固粉冲压阀。

8、上述的一种有机废气液固协同处理的气化进料装置，其特征在，所述高压废液罐组包括并联的第一高压废液罐和第二高压废液罐，且第一高压废液罐上安装有第二压力传感器和第一液位传感器，第二高压废液罐上安装有第三压力传感器和第二液位传感器；

9、所述低压废液泵与第一高压废液罐的连接管道上设置有第一给液阀，低压废液泵与第二高压废液罐的连接管道上设置有第二给液阀；

10、所述第一高压废液罐与气化炉的连接管道上依次设置有第一进液阀和第一液体流量计，第二高压废液罐与气化炉的连接管道上依次设置有第二进液阀和第二液体流量计；

11、所述第一高压废液罐的泄压口与低压废气罐的入口连接管道上依次设置有第一液体过滤器和第一废液泄压阀，第二高压废液罐的泄压口与低压废气罐的入口连接管道上依次设置有第二液体过滤器和第二废液泄压阀；

12、所述高压废气罐的出口与第一高压废液罐的入口连接管道上设置有第一废液冲压阀，高压废气罐的出口与第二高压废液罐的入口连接管道上设置有第二废液冲压阀。

13、上述的一种有机废气液固协同处理的气化进料装置，其特征在，所述高压固粉仓组包括并联的第一高压固粉仓和第二高压固粉仓，且第一高压固粉仓上安装有第四压力传感器和第一重量传感器，第二高压固粉仓上安装有第五压力传感器和第二重量传感器；

14、所述低压固粉仓与第一高压固粉仓的连接管道上设置有第一给料阀，低压固粉仓与第二高压固粉仓的连接管道上设置有第二给料阀；

15、所述第一高压固粉仓与气化炉的连接管道上依次设置有第一进料阀和第一固粉流量计，第二高压固粉仓与气化炉的连接管道上依次设置有第二进料阀和第二固粉流量计；

16、所述第一高压固粉仓的泄压口与低压废气罐的入口连接管道上依次设置有第一粉尘过滤器和第一固粉泄压阀，第二高压固粉仓的泄压口与低压废气罐的入口连接管道上依次设置有第二粉尘过滤器和第二固粉泄压阀；

17、所述高压废气罐的出口与第一高压固粉仓的入口连接管道上设置有第一固粉冲压阀，高压废气罐的出口与第二高压固粉仓的入口连接管道上设置有第二固粉冲压阀。

18、上述的一种有机废气液固协同处理的气化进料装置，其特征在，所述高压废气罐上安装有第一压力传感器，且高压废气罐及高压废气罐与气化炉的连接管道，高压废气罐的出口与高压废液罐组的入口、高压固粉仓组入口的连接管道，低压废气罐的入口与高压废液罐组的泄压口、高压固粉仓组的泄压口的连接管道上均设置保温措施，且保温温度为40.00℃～60.00℃。

19、同时，本发明还公开了一种利用上述的装置进行有机废气液固协同处理的气化进料方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

20、步骤一、有机废气进料：将低压废气罐中的有机废气经压缩机送入高压废气罐中，打开进气阀，使得有机废气进入气化炉中，并通过第一气体流量计监测有机废气的流量；

21、步骤二、有机废液进料：将有机废液经预处理后送入低压废液罐中，打开给液阀，使得有机废液在低压废液泵的作用下进入高压废液罐组中，打开废液冲压阀利用有机废气进行冲压、保压直至稳定，通过第二气体流量计监测有机废气的流量，同时监测冲压、保压的压力，然后打开进液阀，使得有机废液由有机废气气动输送至气化炉中，并通过液体流量计监测有机废液的流量；

22、步骤三、有机废固进料：将有机废固预处理成有机废固粉后密相输送入低压固粉仓中，打开给料阀，使得有机废固粉自流进入高压固粉仓组中，打开固粉冲压阀利用有机废气进行冲压、保压直至稳定，通过第三气体流量计监测有机废气的流量，同时监测冲压、保压的压力，然后打开进料阀，使得有机废固粉由有机废气气动输送至气化炉中，并通过固粉流量计监测有机废固粉的流量。

23、上述的方法，其特征在于，步骤二中所述有机废液进料的过程包括：

24、步骤201、将有机废液经预处理后送入低压废液罐中，打开第一给液阀，使得有机废液在低压废液泵的作用下进入第一高压废液罐中至液位高限值，关闭第一给液阀，打开第一废液冲压阀利用有机废气进行冲压、保压直至稳定，通过第二气体流量计监测有机废气的流量，同时通过第二压力传感器监测冲压、保压的压力，然后打开第一进液阀，使得有机废液由有机废气气动输送至气化炉中，并通过第一液体流量计监测有机废液的流量；

25、步骤202、在步骤201中第一高压废液罐中的有机废液进入气化炉中的同时，打开第二给液阀，使得有机废液在低压废液泵的作用下进入第二高压废液罐中达到液位高限值，关闭第二给液阀，打开第二废液冲压阀利用有机废气进行冲压、保压直至稳定，通过第二气体流量计监测有机废气的流量，同时通过第三压力传感器监测冲压、保压的压力；

26、步骤203、当第一高压废液罐中有机废液达到液位低限值时，关闭第一进液阀，打开第二进液阀，使得第二高压废液罐中的有机废液由有机废气气动输送至气化炉中，并通过第二液体流量计监测有机废液的流量，同时打开第一废液泄压阀，使得第一高压废液罐中的气体经第一液体过滤器过滤后泄出至压力设定值并回流至低压废气罐中；

27、步骤204、在步骤203中第二高压废液罐中的有机废液进入气化炉中的同时，打开第一给液阀，使得有机废液在低压废液泵的作用下进入第一高压废液罐中至液位高限值，关闭第一给液阀，打开第一废液冲压阀利用有机废气进行冲压、保压直至稳定，通过第二气体流量计监测有机废气的流量，同时通过第二压力传感器监测冲压、保压的压力；

28、步骤205、当第二高压废液罐中有机废液达到液位低限值时，关闭第二进液阀，打开第一进液阀，使得第一高压废液罐中的有机废液由有机废气气动输送至气化炉中，并通过第一液体流量计监测有机废液的流量，同时打开第二废液泄压阀，使得第二高压废液罐中的气体经第二液体过滤器过滤后泄出至压力设定值并回流至低压废气罐中；

29、步骤206、依次重复步骤202～步骤205中的工艺，使得第一高压废液罐与第二高压废液罐进行间歇交替的有机废液进料。

30、上述的方法，其特征在于，步骤三中所述有机废固进料的过程包括：

31、步骤301、将有机废固粉经预处理后密相输送入低压固粉仓中，打开第一给料阀，使得有机废固粉自流进入第一高压固粉仓中至重量高限值，关闭第一给料阀，打开第一固粉冲压阀利用有机废气进行冲压、保压直至稳定，通过第三气体流量计监测有机废气的流量，同时通过第四压力传感器监测冲压、保压的压力，然后打开第一进料阀，使得有机废固粉由有机废气气动输送至气化炉中，并通过第一固粉流量计监测有机废固粉的流量；

32、步骤302、在步骤301中第一高压固粉仓中的有机废固粉进入气化炉中的同时，打开第二给料阀，使得有机废固粉自流进入第二高压固粉仓中至重量高限值，关闭第二给料阀，打开第二固粉冲压阀利用有机废气进行冲压、保压直至稳定，通过第三气体流量计监测有机废气的流量，同时通过第五压力传感器监测冲压、保压的压力；

33、步骤303、当第一高压固粉仓中的有机废固粉达到重量低限值时，关闭第一进料阀，打开第二进料阀，使得第二高压固粉仓中的有机废固粉由有机废气气动输送至气化炉中，并通过第二固粉流量计监测有机废固粉的流量，同时打开第一固粉泄压阀，使得第一高压固粉仓中的气体经第一粉尘过滤器过滤后泄出至压力设定值并回流至低压废气罐中；

34、步骤304、在步骤303中第二高压固粉仓中的有机废固粉进入气化炉中的同时，打开第一给料阀，使得有机废固粉自流进入第一高压固粉仓中至重量高限值，关闭第一给料阀，打开第一固粉冲压阀利用有机废气进行冲压、保压直至稳定，通过第三气体流量计监测有机废气的流量，同时通过第四压力传感器监测冲压、保压的压力；

35、步骤305、当第二高压固粉仓中的有机废固粉达到重量低限值时，关闭第二进料阀，打开第一进料阀，使得第一高压固粉仓中的有机废固粉由有机废气气动输送至气化炉中，并通过第一固粉流量计监测有机废固粉的流量，同时打开第二固粉泄压阀，使得第二高压固粉仓中的气体经第二粉尘过滤器过滤后泄出至压力设定值并回流至低压废气罐中；

36、步骤306、依次重复步骤302～步骤305中的工艺，使得第一高压固粉仓与第二高压固粉仓进行间歇交替的有机废固进料。

37、上述的方法，其特征在于，步骤一中所述有机废气为含有h2、co、ch4、co2、c2h6、c2h4、c2h2和n2中一种或多种的气体，且热值为6000.00kj/kg以上；步骤二中所述有机废液的热值高达8000.00kj/kg以上；所述有机废固粉为一种或多种富含碳氢元素，且易于破碎、研磨的废固，经预处理后颗粒尺寸小于120μm的质量占比大于90.00％，且有机废固粉的热值为8000.00kj/kg以上；所述有机废气、有机废液和有机废固粉配比后进入气化炉中的总热值为10500.00kj/kg以上。

38、上述的方法，其特征在于，所述第一高压废液罐和第二高压废液罐中的液位高限值均为对应高压废液罐直筒高度的80.00％～85.00％，液位低限值均为对应高压废液罐直筒高度的10.00％～20.00％，且第一高压废液罐和第二高压废液罐中冲压、保压直至稳定的压力均大于气化炉操作压力0.70mpa～1.20mpa，气体泄出的压力设定值为0.10mpa～0.20mpa；

39、上述的方法，其特征在于，所述第一高压固粉仓和第二高压固粉仓的重量高限值均为对应高压固粉仓填充重量的80.00％～85.00％，重量低限值均为对应高压固粉仓填充重量的10.00％～20.00％，且第一高压固粉仓和第二高压固粉仓中冲压、保压直至稳定的压力均大于气化炉操作压力0.70mpa～1.20mpa，气体泄出的压力设定值为0.10mpa～0.20mpa。

40、上述的方法，其特征在于，所述高压废气罐的操作压力大于气化炉操作压力1.00mpa～2.00mpa；步骤三中所述有机废固粉由有机废气气动输送至气化炉中的流速为7.00m/s～10.00m/s，固气比为400.00kg/m3～450.00kg/m3。

41、本发明与现有技术相比具有以下优点：

42、1、本发明的气化进料装置通过设置有机废气进料单元、有机废液进料单元和有机废固进料单元，分别对有机废气、有机废液和有机废固进行进料，在同一装置中协同处理有机废气、有机废液、有机废固三种形态的废弃物资源，提高了气化进料装置的工作效率，且操作灵活，易于调控，过程清洁，不产生二噁英、氮氧化物等有害气体，实现了有机废弃物的无害化、资源化、综合化利用。

43、2、本发明的气化进料装置通过设置废气循环利用单元，使得进料单元中高压废液罐组和高压固粉仓组在进料后泄压释放的气体回收进入低压废气罐中作为有机废气原料循环利用，提高了气化进料装置对有机废弃物的利用率，避免产生有毒、有害气体带来二次污染问题。

44、3、本发明的气化进料装置通过将高压废气罐的出口与高压废液罐组、高压固粉仓组的入口连接，利用高压的有机废气对高压废液罐组中的有机废液、高压固粉仓组中的有机废固粉进行加压，使得高压固粉仓组、高压固粉仓组中的压力大于气化炉的操作压力，从而保证有机废液、有机废固粉顺利进入气化炉中，实现有机废液和有机废固粉的进料。

45、4、本发明的气化进料装置通过在高压废液罐组中设置两个并联的第一高压废液罐和第二高压废液罐，使得两者进行间歇交替的操作，完成给液-加压-放液-泄压-给液的循环过程，提高了气化进料装置对有机废液的进料效率；通过在高压固粉仓组中设置两个并联的第一高压固粉仓和第二高压固粉仓，使得两者进行间歇交替的操作，完成给料-加压-放料-减压-

46、给料的循环过程，提高了气化进料装置对有机废固的进料效率。

47、5、本发明的进料过程中，采用有机废气作为有机废弃物原料之一，

48、同时利用有机废气作为气源动力加压输送有机废液和有机废固粉，采用气动输送替代高压泵的使用，减少能耗，节约成本，大大提高了有机废液和有机废固粉的进料效率，尤其是作为流化气对有机固废粉进行密相气力输送，使得有机废固粉处于流化状态进料，有效避免了有机废固粉的堵塞，

49、保证了有机废固粉的顺利进料。

50、6、本发明通过对各高压废液罐和各高压固粉仓中冲压、保压压力设置，以及高压废气罐与气化炉操作压力的设置、有机废气气动输送有机废固粉的流速设置，保证了有机废气、有机废液、有机废固的稳定输送，减少压力波动，使得进料和后续气化过程平稳进行。

51、下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。