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1、(10)申请公布号 CN 103028589 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 2 8 5 8 9 A *CN103028589A* (21)申请号 201110315784.3 (22)申请日 2011.10.05 B09B 3/00(2006.01) B09B 5/00(2006.01) C10B 53/00(2006.01) C10B 57/00(2006.01) (71)申请人许绍良 地址 454001 河南省焦作市友谊路13号楼 18号 (72)发明人许绍良 (54) 发明名称 垃圾无害化、资源化治理的一种方法 (57) 摘要 垃圾无害化、资源化治。
2、理的一种方法本发明 提出了一种把城市和农村的垃圾在完全真空和恒 温的条件下实现连续干燥、干馏和催化、重整的生 物质热化学转换的设备和方法，从而在首先实现 了垃圾的高温“无害化”干燥、消毒并杀死了垃圾 中的一切病菌、害虫的条件下，再把垃圾中的有 机质材料，通过干馏、催化、重整的方法，全部转换 成为固态的生物质半焦(SC)、气态的非冷凝燃气 (IG)和液态的生化燃油(LBF)等三种生物质新能 源产品，把垃圾中的无机质材料经过分检，按照它 们各自的用途，分门别类的进行资源回收利用，从 而实现城市和农村垃圾的彻底“无害化、资源化” 治理。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 。
3、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 1 页 1/2页 2 1.垃圾无害化、资源化治理的一种方法，其基本的结构特征是由下列的三个基本系统 组成的一个各自完全独立的一组串联起来既和大气完全隔绝，也和供给它们热能的加热系 统完全隔绝的生物质物化转换装置系统总成： 、在(120240)10的恒温和真空条件下，对垃圾材料进行连续干燥的干燥系 统； 、在(350750)10的恒温和真空条件下，对垃圾材料进行连续干馏的干馏系 统； 、在(800900)10的恒温和真空条件下，使用后成型木炭对于干馏产生的热裂 解气体或者在热裂解气体经过冷凝分离。
4、后产生的初级非冷凝燃气再进行连续催化、重整的 催化重整系统。 2.根据权利要求1所述的垃圾无害化、资源化治理的一种方法中所述的组成生物质物 化转换装置系统总成的三个基本系统，其特征在于它们同时都具有下列四个共同的结构/ 技术特征： 第一个共同点：在干燥系统、干馏系统和催化重整系统所使用的载能工质，都是使用了 各自系统需要加工的生物质废弃物垃圾材料自身在加热后产生的气态物质或者气态物质 材料自身的共同技术特征。 第二个共同点：在干燥系统、干馏系统和催化重整系统中，它们的工作温度和被加工处 理的材料在其中停留的时间虽然具体的数据不同，但是都是分别恒定在一个特定的温度范 围内和停留了一定的反应时间；。
5、 第三个共同点：外界供给干燥系统、干馏系统和催化重整系统生产过程需要的热能的 方式，都是能够使得各个系统自身的加热室(6)能够形成一个温度上高下低的倒焰窑式温 度场的方式供应； 第四个共同点：干燥系统的干燥室上方的高温載能工质聚集室(2)、干馏系统的干馏 室上方的高温載能工质聚集室(2)和催化重整系统的碳化重整室上方的高温載能工质聚 集室(2)，在这三个高温載能工质聚集室(2)内，全部都是分别在外力的作用下强制将高温 工质向下部温度低的方向强制输送并在输送的过程中和被加工的材料进行能量交换，然后 在各自系统的内部从載能工质被循环加热的管道(5)的下部入口进入(5)中，最终被在上 部布置有燃烧器。
6、或者布置有高温烟气入口的加热室(6)强制加热的方式，为载能工质在循 环工作的过程中补充热能。 3.根据权利要求1所述的垃圾无害化、资源化治理的一种方法中所述的组成生物质物 化转换装置系统总成，在供应其工作用能方面的技术特征是，组成生物质物化转换装置系 统总成的三个基本系统组成工作过程中所需要用的由外界供给載能工质加热的热能，是根 据热能的品质等级，按照充分利用余热的原则，分别在催化重整系统、干馏系统和干燥系统 中被逐级利用的。 4.根据权利要求1所述的垃圾无害化、资源化治理的一种方法中所述的组成生物质物 化转换装置系统总成，在工作压力方面技术上的特征，还在于干燥系统、干馏系统和催化重 整系统，。
7、既可以处于负压的条件下工作，也可以处于正压的条件下工作，但是，比较适宜的 工作压力为2000Pa的范围内并且以在负压的条件下工作为宜； 5.根据权利要求1所述的垃圾无害化、资源化治理的一种方法中所述的组成生物质物 权 利 要 求 书CN 103028589 A 2/2页 3 化转换装置系统总成，在可以使用的原材料方面，其特征在于原材料是包括了一切绿色植 物自身和由绿色植物衍生而来的生物界已经转化成为了废弃物的所有有机质。 权 利 要 求 书CN 103028589 A 1/8页 4 垃圾无害化、 资源化治理的一种方法 技术领域 0001 本发明涉及到了各种有机质废弃物垃圾“无害化、资源化”治理。
8、的一种工业生产方 法，属于资源与环境的范畴。 背景技术 0002 我国的城市和农村垃圾存在有下列的两个个明显特点： 0003 垃圾的收到基水分含量(M ar )高，一般M ar 50； 0004 垃圾中的有机质含量普遍偏低，收到基的低位发热量(Q netar )一般5MJ/kg。 0005 因此，我国使用国内外都通用的填埋法、堆肥法、焚烧法、分类法等多种方法处理 垃圾时，困难很多。 0006 比如，采用填埋法处理我国的垃圾，需要逐年不断的大量占用土地，而且由于水分 过多所造成的有机质的腐烂变质，还长时间的对填埋场周围的空气产生严重的臭气污染， 产生的大量渗滤液在土壤中的渗透，对填埋场及其周围的。
9、地下水源，还会产生严重的不可 逆转的永久性污染； 0007 采用“堆肥”的方法治理垃圾，不但成本高、肥效低，产品难以销售、造成生产区域 周围环境严重的臭气污染，而且可以处理的垃圾范围也十分有限，并不能够将垃圾普遍实 现“无害化、资源化、减量化”治理的价值。 0008 对垃圾采用填埋的方法对环境造成严峻污染的事实，使人们渴望着能有一种替换 方式早日出台。这导致了垃圾焚烧产业的产生和发展。然而，在采用了焚烧法治理垃圾的 焚烧厂周围1.2km范围内不止一处的成为了多种疑难病症的多发区，成为了癌症高发区的 事实，导致了人们特别是学术界对于垃圾焚烧法是否真正“无害化、资源化”的剧烈争论，也 导致了垃圾焚。
10、烧厂周围居民不断的维权活动。因此，在国内外，有许多准备建设或正在建设 的垃圾焚烧厂的计划被迫取消或者缓建。 0009 导致各国政府纷纷立法关闭及禁建垃圾焚烧设施的直接原因是人们发现在垃圾 的焚烧过程中产生了大量的有毒物质。其中最为危险的当属被国际组织列为人类一级致癌 物中毒性最强的二恶英。但是国内外现有的各种垃圾焚烧的方法却都不能够在不产生二噁 英的情况下进行焚烧。因为它们都不能够实现有关专家提出的下列两个不产生二噁英的垃 圾焚烧条件 ： 0010 1、由于生成二噁英是在燃烧温度为350850之间生成，因此，有机质垃圾燃烧 必须要在350或者850的条件下进行； 0011 2、为了防止在烟气冷。
11、却的过程中重新合成二噁英，同时还需要将燃烧垃圾产生的 850气态产物，在3秒的时间内，迅速的冷凝到350以下。 0012 所以，现有的任何正在运行的垃圾焚烧厂都产生二噁英。只不过产出的二噁英数 量有多有少而已。但是由于二噁英具有难以降解的特点，半衰期长达14-273年。它又溶 于脂肪，能在人体内长期累积，现在又不能够判断人体最多能够承受多大剂量的二恶英，因 此，不论产生的二噁英多少，谁也不能保证其对人体健康就无影响。因此，叫停建设垃圾焚 说 明 书CN 103028589 A 2/8页 5 烧厂，成为广大群众的一片呼声。 0013 但是，即使是这样，各级政府和市政管理人员对于垃圾焚烧仍然念念不。
12、忘。究其原 因，在很大的程度上是因为采用焚烧的方法处理垃圾，可以使垃圾从人们的视线中彻底消 除。这是其它的任何垃圾治理方法都不能够达到的最直接、最良好的效果。而且垃圾焚烧 过程还能够释放出一部分能量供给人们的生活需要，产生的固体残渣又是水泥工业的优质 原料。因此，“垃圾焚烧”具有其它垃圾治理方法都不可能拥有的多种突出的优点。 0014 所以，只有解决了垃圾焚烧产生二噁英的问题，垃圾才能够采用焚烧方法。但是， 按照上列的两个不产生二噁英的条件，垃圾采用“焚烧法”治理，实际上将会被垃圾焚烧的 “反对派”长期的排斥在治理垃圾的方法之列。 0015 终上所述，要实现具有真正意义上的有机质垃圾废弃物“无。
13、害化、资源化”治理，根 据多年来治理垃圾的实践要求，必须要达到下列的几个治理标准： 0016 1、垃圾中的各种物质应当彻底的从人们的视线中彻底消除，达到象现在垃圾焚烧 后的视觉效果。不论是把这些垃圾材料是转换成了热能或者是其它的能源，还是把它们转 换成为了其它具有使用价值的资源，经过资源化治理，一切的垃圾必须能够从人们的视线 中彻底消除； 0017 2、彻底的实现垃圾“无害化”治理。垃圾中的一切病菌、害虫应当被彻底的消灭； 经过“无害化”治理的所有垃圾，不论在什么地方再次使用或者再次出现，都不应当对人类 的任何生存环境继续再产生危害； 0018 3、在”无害化、资源化”治理垃圾的全过程中，必须。
14、是一个污染物“零”排放的清洁 生产的过程。也就是说，治理垃圾的全过程，不能够再产生任何的固体、液体和气体的废弃 物，特别是不会产生对人类具有严重危害作用的二噁英。 0019 详细的考察目前国内外所有包括各种垃圾焚烧的设备和技术在内各种治理垃圾 的技术，结论是明显的：它们都不能够达到上列的三个要求。 0020 使用本发明，就能够达到上述的这些要求，实现一个永远没有垃圾污染环境的清 洁世界。 发明内容 0021 根据我国产生的垃圾和各种农业废弃物的特点，本发明提出了一种把有机质垃圾 废弃物在完全真空和恒温的条件下实现连续快速干燥、干馏和催化、重整的生物质热化学 转换的设备和方法，从而在首先实现了垃。
15、圾的高温“无害化”干燥、消毒，杀死了垃圾中的 一切病菌、害虫的条件下，再把垃圾中的有机质材料，通过干馏、催化、重整的方法，全部转 换成为固态的生物质半焦(英文为Semi-coke，缩写为SC)、气态的非冷凝燃气(英文为 Incondensable gas缩写为IG)和液态的生化燃油(英文为liquid biofuel，缩写为LBF) 等三种生物质新能源产品，把垃圾中的无机质材料经过分检，按照它们各自的用途，分门别 类的进行资源回收利用，从而实现城市和农村垃圾的彻底“无害化、资源化”治理。 0022 具体的说，垃圾无害化、资源化的一种方法，其基本的结构特征是由下列的三个基 本系统组成的一个各自完。
16、全独立的一组串联起来既和大气完全隔绝，也和供给它们热能的 加热系统(外界)完全隔绝的生物质物化转换装置系统总成： 0023 、在(120240)10的恒温和真空条件下，对垃圾材料进行连续干燥的干燥 说 明 书CN 103028589 A 3/8页 6 系统； 0024 、在(350750)10的恒温和真空条件下，对垃圾材料进行连续干馏的干馏 系统； 0025 、在(800900)10的恒温和真空条件下，使用后成型木炭对于干馏产生的 热裂解气体或者在热裂解气体经过冷凝分离后产生的初级非冷凝燃气再进行连续催化、重 整的催化重整系统。 0026 在这个生物质物化转换装置系统总成中，三个系统具有四个共。
17、有的结构特征和 (或)技术特征。结合(附图一)本发明所表示的实施例，详细的叙述如下： 0027 共有的技术特征之一，是干燥系统、干馏系统和催化重整系统所使用的载能工质， 都是使用了各自系统需要加工的生物质废弃物垃圾材料自身在加热后产生的气态物质或 者气态物质材料自身的共同技术特征。 0028 比如，在本发明的实施例中，“干燥系统”使用的載能工质是垃圾中的水分在加热 后产生的水蒸气作为載能工质；“干馏系统”使用的是干燥后的有机质垃圾在干馏加热到一 定的温度后所析出的热裂解气体作为干馏的載能工质；而“催化重整系统”就是使用了干馏 系统产出的气态产物从冷凝器初步分离出来、还可能包含有微量的液态生化燃。
18、油成分的非 冷凝燃气，以便使得经过催化、重整的非冷凝燃气，能够洁净的作为燃料使用或者作为进一 步制造氢气、合成生物质甲醇、二甲醚的原材料使用。 0029 当生产者不希望获得液态的生化燃油时，“催化重整系统”可以直接使用干馏系统 产生的全部热裂解气体自身作为載能工质，从而获得更多的非冷凝燃气作为燃料或者化工 合成的原材料。 0030 共有的技术特征之二，在干燥系统、干馏系统和催化重整系统中，它们的工作温度 和被加工处理的材料在其中停留的时间虽然具体的数值不同，但是都是分别恒定在一个特 定的温度范围内和停留了一定的反应时间； 0031 比如，在本发明的实施例中，干燥系统的干燥室的温度是恒定在180。
19、10并停留 10分钟的时间完成；而完成干燥后的垃圾直接进入到干馏系统的干馏室中进行干馏的温 度，是恒定在65010也停留10分钟的时间同步完成的；在将冷凝分离产出的非冷凝燃 气进入催化、重整系统的催化重整室的温度是恒定在85010范围内 使用成型的活性碳 材料作为催化剂经过2秒钟的催化时间完成的。 0032 当然，在实际生产中，将垃圾等有机质废弃物进行干燥的干燥系统温度一般应当 是根据垃圾的成分和完成干燥需要的时间经过试生产确定的。不过，为了不使得生物质材 料中的挥发份在干燥过程中损失，一般情况下，是在(120240)之间确定一个合适的温 度和干燥需要的时间；而干馏的温度，则是应当根据生产者需。
20、要获得的三种生物质新能源 产品(生物质固态半焦、非冷凝燃气、液态生化燃油)的品种和数量比例确定的：如果希望 获得更多的生物质半焦，则干馏温度应当在350750的范围内取比较低的数值，如果希 望得到更多的非冷凝燃气，则干馏温度应当在350750的范围内取比较高的数值。 0033 共有的技术和结构特征之三，是外界供给干燥系统、干馏系统和催化重整系统热 能的方式，都是能够使得加热室(6)形成一个温度上高下低的倒焰窑式的温度场方式。 0034 比如，在本发明的实施例中，供应给催化重整系统的热能，就是通过直接布置在加 热室(6)的上部的一组燃烧器(4)并且把燃烧产生的烟气在完成和載能工质被循环加热的 说。
21、 明 书CN 103028589 A 4/8页 7 管道(5)的热交换后，经过废烟气的下排烟出口(12)，从催化重整室(23)下边的废烟气积 聚舱(8)，经由循环利用烟气余热的传输烟道系统及(下)出(上)入口(14)，从干馏系 统的上部进入干馏系统的加热室(6)的；而干馏系统的加热室在接受了从催化重整系统传 递过来的余热热能后，如果数量不够，则可以从上部的位置增加燃烧器(4)的方法进行热 能补充，在完成和載能工质被循环加热的管道(5)的热交换后，经过废烟气的下排烟出口 (12)，从干馏室(22)下边的废烟气积聚舱(8)，经由循环利用烟气余热的传输烟道系统及 (下)出(上)入口(14)从干燥系统。
22、的上部从干燥室利用干馏室的烟气余热的入口(11) 进入到干燥系统的加热室(6)的；而干燥系统的加热室在接受了从干馏系统传递过来的余 热热能后，如果数量不够，则可以从上部的位置再增加燃烧器(4)的方法进行补充，在完成 和載能工质被循环加热的管道(5)的热交换后，经过废烟气的下排烟出口(12)，从干燥室 (9)下边的废烟气积聚舱(8)经由烟囱(13)排入大气。 0035 这样的布置，使得干燥系统、干馏系统和催化重整系统各自的加热室，都是一个倒 焰窑式的“上高下低”的温度场。 0036 这个特征的优点是明显的：由于使用外部强制加热的燃烧器(4)并且使加热室形 成倒焰窑式的温度场，因此，可以通过随机的。
23、控制供应给各个系统载能工质循环加热的燃 烧器(4)的能量多少，实现控制加热管道(5)的上部出口的温度在自身生产需要的温度范 围内。因此，它不但能够使得各个加热室的温度在同一个高度上的温度都是均匀一致的， 而且也使得最高的温度是在载能工质循环加热管道(5)的上部出口并汇集在載能工质聚 集室(2)内，即使不再采取其它的技术手段，干燥室(9)或者干馏室(22)、催化重整室(23) 内的温度场，也都会自动形成一个上高下低的倒焰窑式的温度场，只要加热的时间足够长， 干燥室或者干馏室、催化重整室内的全部温度都会逐渐的趋近于和载能工质循环加热管道 (5)上部的出口温度一致的温度，这就为能够使得干燥室或者干馏。
24、室、催化重整室分别在各 自适合的一个恒温的条件下进行干燥、干馏或者催化重整工作，创造了一个很好的结构和 技术条件。 0037 但是，这种完全依靠温度差形成的温度场，由于载能工质和被加热的生物质废弃 物垃圾材料处于相对静止的状态，换热能力不强，其实是不适合在大规模生产的情况下使 用的。 0038 因此，为了改善和提高恒温温度场的工作性能，生物质物化转换装置系统总成的 三个系统中，还有一个共有的结构和技术特征之四，那就是干燥室、干馏室、催化重整室分 别在載能工质聚集室(2)内不同的高温载能工质，全部都是在外力的作用下强制将高温工 质向下部温度低的方向强制输送并进行换热，然后載能工质从被循环加热的管。
25、道(5)的低 温端(下端)进入通过(5)被加热室强制循环加热的方式，为载能工质补充热能。 0039 比如，在实施例中，它们都是依靠强制搅拌风机(3)，将在載能工质聚集室(2)中 聚集的高温工质，通过强制向下输送并且在向下输送的过程中和被加工的材料发生以对流 换热为主同时存在着和被加工材料的全部外表面面积进行导热换热和辐射换热形式的强 化换热过程。换热后，降低了温度的载能工质，就会从加热室内设置的載能工质被循环加热 的管道(5)的下部进入管道内，经过再次加热后，进入下一轮的循环。 0040 这样做的功能的优势是明显的：一方面能够使得整个的干燥室或者干馏室、碳化 室的温度趋向于均匀，没有大的温差，。
26、能够在一个恒定的温度下进行干燥、干馏和催化重 说 明 书CN 103028589 A 5/8页 8 整，以便产出质量差异比较小的新能源产品，另一方面流动的载能工质能够和被加工的材 料发生强烈的对流换热，极大的增强了工艺过程的换热能力。 0041 关于这一点，在120240的低温干燥的过程中是尤其重要的。而且系统内均匀 分布的温度场相对于具有一定尺寸大小的被加工有机质废弃物材料而言，能够在一个无处 不是的恒温加热条件下加热，这对于提高有机质废弃物的加热速度，生产出来质量一致的 半焦、非冷凝燃气和液态生化燃油，也是一个至关重要的因素。 0042 当然，如前边所述，在干燥系统或者干馏系统、碳化重整系。
27、统中，也可以不使用强 制搅拌风机(3)，不过是生产效率较低一些。但是，强制搅拌风机(3)是生物质物化转换装 置系统总成高温工作部分的唯一的运动部件，而且是处在一个高温的环境中，虽然对于机 械工程师而言这可能并不是一个问题，但是，这个装置毕竟是容易产生 故障的地方。使用 或者不使用强制搅拌风机(3)，实际上是应当根据实际需要确定，并且应当准备治理事故的 预案。 0043 在上列所述的生物质物化转换系统装置总成中，还具有下列的一个技术特征；在 生物质物化转换装置系统总成中各个过程中所用的由外界供给載能工质加热的热能，是根 据热能的品质等级，按照余热充分利用的原则，分别在催化重整系统、干馏系统和干燥。
28、系统 中被逐级利用的。 0044 比如，催化重整系统的碳化重整室(23)的載能工质是被一组多个燃烧器(4)在加 热室(6)中以85010的高温，首先通过在載能工质循环加热管道(5)中被循环加热的； 干馏系统的載能工质是被从催化重整系统废烟气出口(12)排出的750左右的高温废烟 气经过循环利用烟气余热的传输烟道系统及(下)出(上)入口(14)进入干馏系统干馏 室(22)的加热室(6)中，在載能工质循环加热管道(5)中第二次完成对載能工质的循环加 热；干燥系统的載能工质是被从干馏系统废烟气出口(12)排出的500左右的高温废烟气 经过循环利用烟气余热的传输烟道系统及(下)出(上)入口(14)进入。
29、加热室(6)中， 最后在載能工质循环加热管道(5)中完成对载能工质的循环加热的；离开干燥系统的废烟 气，最终经过废烟气出口(12)，经过废烟气积聚舱(8)，由烟囱(13)排入到空气中。 0045 也就是说，在这套生物质物化转换系统装置总成中外部热源施加给系统的热能， 也是逐级得到循环利用的。 0046 另外，在(附图一)中，干燥室(9)和干馏室(22)上布置的燃烧器(4)，是一个备 用热源：当输送给干馏系统和干燥系统的热能数量仅仅利用催化重整系统的余热资源数量 不够时，可以在这个位置，通过增加燃烧器的方法进行热能补充。当然，也可以单独在循环 利用烟气余热的传输烟道系统及(下)出(上)入口(14。
30、)上单独布置燃烧器(4)，把(4) 产生的高温烟气和原来的废烟气混合在一起输送。还可以采用单独布置的燃烧器(4)加热 (14)中存在的废烟气方法增加废烟气的热能数量。 0047 在上列所述的生物质物化转换系统装置总成中，还具有下列的技术特征：干燥系 统、干馏系统和催化重整系统，既可以处于负压的条件下工作，也可以处于正压的条件下 工作；比较适宜的工作压力为2000Pa的范围内并且以在负压的条件下工作为宜。超过 2000Pa的压力，应当配备自动保护的安全装置。 0048 生物质物化转换系统装置总成在可以使用的原材料方面，其特征在于包括了一切 由绿色植物自身和绿色植物衍生的生物界所有有机质，不论这些。
31、绿色植物及其衍生物处在 说 明 书CN 103028589 A 6/8页 9 什么转化阶段，不论它们以什么形态出现，一旦它们变成了“废弃物”之后，它们都能够通过 本发明所叙述的设备和方法，再转化成为固态的生物质半焦、气态的非冷凝燃气和液态的 生化燃油三种新能源。然后再通过人类的能量利用，把它们重新返回到CO 2 和H 2 O的状态， 在太阳的光合作用下，再进行新一轮的“碳循环”，生成新的绿色植物，供应自然界和人类社 会可持续发展的需要。 0049 比如，以下的有机质材料都可以使用： 0050 一切经过自然干燥的农作物秸秆； 0051 养殖业产生的动物粪便和产生的各种有机质固体废弃物； 0052。
32、 经过成型后适度干燥的各种有机质污泥(下水道、污水厂、湖泊和河道产生有 机质沉淀物) 附图说明 0053 (附图1)表示了本发明的基本组成结构、全部的技术特征和作为一种新型的生物 质物化转换系统装置总成的主要生产工艺流程。其中组成系统的部件代号和名称的对照关 系如下： 0054 (1)垃圾原材料入口(在隔绝空气密封的条件下加料)； 0055 (2)高温載能工质聚集室； 0056 (3)强制搅拌风机； 0057 (4)燃烧器，能够实现对生物质物化转换系统装置总成进行强制加热； 0058 (5)載能工质被循环加热的管道； 0059 (6)在上部布置有燃烧器或者高温烟气入口的加热室； 0060 (7。
33、)输送机(斜线条阴影部分)，具有把完成干燥的垃圾在隔绝空气的条件下排出 干燥室并排入到干馏室的功能； 0061 (8)废烟气积聚舱； 0062 (9)干燥室； 0063 (10)水蒸气排出口； 0064 (11)干燥室利用干馏室的烟气余热的入口； 0065 (12)废烟气的下排烟出口； 0066 (13)烟囱； 0067 (14)循环利用烟气余热的传输烟道系统及(下)出(上)入口； 0068 (15)排出半焦等固体产物的输出口(在隔绝空气密封的条件下排料)； 0069 (16)干馏产出的热裂解气体出口； 0070 (17)热裂解气体在喷淋冷凝器的入口； 0071 (18)喷淋液态生化燃油液体上。
34、清液的入口； 0072 (19)冷凝器外壳； 0073 (20)冷凝的液态生化燃油出口； 0074 (21)冷凝分离产出的初级非冷凝燃气出口； 0075 (22)干馏室；由于这是一个可以把工作温度恒定在(350900)10之间的任 意温度范围内工作的干馏室，因此，在(附图一)中，由干燥室(9)、干馏室(22)和催化重整 说 明 书CN 103028589 A 7/8页 10 室(23)所表示的这套生物质物化转换设备系统装置总成，实际上是一套可以在配合适当 的除尘器、冷凝器后，任意进行“热解碳化”、“热解液化”或者“热解气化”生产的一套多功 能生物质新能源生产装置：既可以在350650之间用“热。
35、解碳化”的方法，以生产半焦 为主，大量制造木炭类的产品，也可以在450550之间用“热解液化”的方法，以生产生 化燃油为主，大量生产液态的生化燃油产品，还可以在750的条件下，采用“热解气化” 的方法，以生产大量的非冷凝燃气为主，大量的生产燃气，供应工业与民用作为气体燃料使 用。 0076 (23)催化重整室； 0077 (24)非冷凝燃气出口在催化重整室的入口； 0078 (25)经过催化重整处理的非冷凝燃气出口； 0079 干燥系统和干馏系统之间既可以按照图示的方法直接连通，也可以在干燥之后把 已经完成无害化处理的垃圾排出干燥室后，经过分检出无机质后再把有机质部分加入到干 馏室中进行干馏处。
36、理； 0080 而干馏系统和催化从整系统之间既可以按照图示的方法经过冷凝器后再互相连 通，也可以在冷凝器前边再增加一道除尘器后再互相连通，还可以不经过任何的除尘器、冷 凝器直接连通。在这种情况下，对于催化重整系统的要求可能会更高一些，它需要同时具备 催化重整、除尘等几种的功能才行。本项目就使用了用后成型的木炭或者后成型的活性碳 作为催化室(23)使用的催化剂，配合生产过程，把需要净化的非冷凝燃气在催化重整过程 中，同时进行除尘净化。 0081 关于作为催化重整剂的后成型活性碳的生产制造和具体的使用方法，见另外申请 的申请发明专利一种具有多功能的木炭质催化重整剂的生产和使用方法。 具体实施方式 。
37、0082 按照(附图1)是计划在焦作制造的一套1000kg/h有机质废弃物资源化治理系 统试验装置中的生物质物化转换系统装置总成的组成示意图。具体的生产过程为： 0083 将收到状态的垃圾粉碎成为不大于50mm的颗粒； 0084 根据垃圾粉碎后的工业分析结果，用添加经过粉碎的秸秆类废弃物的方法，将 粉碎后的垃圾调整到M ar 35和Q netar 12MJ/kg的状态，并且根据垃圾中的含氯有机质 数量多少，添加适量的熟石灰或者其它碱性材料粉末； 0085 将调整好成分的垃圾，直接输送到干燥系统中，在完全隔离空气和控制在 18010的恒温条件下进行10分钟的干燥并且在干燥后立即输送到温度处于65。
38、010 的干馏室中进行10分钟的干馏，把垃圾中的有机质材料全部彻底的热解成为生物质固态 半焦和混合在一起的包含有非冷凝燃气和液态生化燃油的热裂解气体； 0086 -1将生物质固态半焦和混合在一起的垃圾中的无机质成分排出干馏系统，完 成半焦和垃圾中无机质材料的分离后，按照各自的用途，分门别类的进行应用； 0087 从这里可以看到本发明的另一个特别的优点，那就是假如在干馏过程中，含氯有 机质在热解过程中分解产生了气态的HCL后，预先加入的Ca(OH) 2 就会在运动中和混合在 载能工质中的HCL发生中和反应并产出CaCL 2 固体。这样，在排出半焦的同时，也排出了 CaCL 2 固体。 说 明 书。
39、CN 103028589 A 10 8/8页 11 0088 因此，在以后产出的非冷凝燃气中，是没有生成二噁英的前提物CL -1 的，所以，本 发明的生产过程和生成产品的继续利用过程，是不会产生二噁英的。 0089 -2将热裂解气体经过用自身产出的液态生化燃油上清液冷却后作为喷淋液的 快速冷凝装置，把热裂解气体中的非冷凝燃气和液态生化燃油分离开来，产出的液态生化 燃油，供应社会或者作为燃料消费； 0090 将初步获得的初级非冷凝燃气输入到下一步统一使用后成型活性碳作为催化 剂的催化重整系统，经过在 85010的温度条件和2秒的持续催化时间内，完成催化重 整处理，以便作为燃料或者作为作为合成生物。
40、质甲醇、制造生物质氢气的原材料使用。 0091 由于1000kg/h有机质废弃物资源化治理系统占地面积小(大约200m 2 )，投资少 (大约100200万元)，因此，可以在广大的城市中，每一个居民小区、大中型企业、机场、 码头、车站，都可以集中建设一个这样规模的处理站，把产生的燃气在小区内可以直接供应 居民使用，减轻城市煤气供应的负担；产出的液态生化燃油和生物质半焦，则可以统一组织 回收加工。 0092 本发明也可以按照(附图一)在已经建成的垃圾填埋场、垃圾发电厂、垃圾分类 厂集中实施。由于本发明仅仅是实现了垃圾中的能量存在形式，而且改变成为固态的生物 质半焦、气态的非冷凝燃气和液态的生化燃油三种形式的新能源后，其单位销售价格都在 1000元/吨上下，所以投资回收期，一般都不大于一年，具有“当年投资、当年还本”受益的 经济技术优势。 0093 参考资料： 0094 、专访赵章元：我为何不支持垃圾焚烧，见 0095 http:/www.chinacitywater.org/bbs/viewthread.php？tid168648； 说 明 书CN 103028589 A 11 1/1页 12 附图一 说 明 书 附 图CN 103028589 A 12 。