1.本发明涉及垃圾处理领域以及冶金领域，具体涉及一种有机固废回收利用并制取电石装置，并可以副产电石。


背景技术：

2.目前垃圾处理行业，主要有三种处理方法，分别是填埋、焚烧发电，以及生物发酵分解。其中填埋污染最重，遗患最大。焚烧发电是目前垃圾处理的主要方式，除了二氧化碳排放巨大，并会产生强致癌物二噁英，且发电成本居高不下。生物分解发酵应用范围太窄，对于大量工业有机垃圾无法处理。
3.因此，急需一种能够处理有机垃圾且成本低、无毒无害、环保的有机垃圾处理装置。
4.此外，电石的工业生产电热法的主要问题是高能耗，高投入，高污染，低产能，资源消耗高，尤其环境污染严重，已经成为制约电石产业发展的首要原因，亟待新的工艺技术突破。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种能够处理有机垃圾且成本低、无毒无害、环保的有机固废回收利用装置，同时可以根据需要，以清洁、低能耗方式副产电石。本发明采取了如下技术方案：
6.一种有机固废回收利用并制取电石装置，包括气化反应器、给料部、排渣部和送气部；所述气化反应器用于有机垃圾原料块的燃烧反应；所述给料部设置于所述气化反应器的顶部，用于所述气化反应器中有机垃圾原料块的供给；所述排渣部设置于所述气化反应器底部，用于有机垃圾原料块燃烧后熔渣的排出；所述送气部连通设置于所述气化反应器底部，用于所述气化反应器中气化剂的送入；所述气化反应器中上部设置有反应气出口。。
7.进一步地，所述给料部包括原料仓、进料锁斗、给料罐，所述给料罐一端固定连接于所述气化反应器顶部，另一端与所述进料锁斗的一端固定连接；所述进料锁斗的另一端与所述原料仓固定连接，进料锁斗和给料罐工作时充以n2或者co2进行保护。
8.进一步地，所述进料锁斗为双变压进料锁斗，用于交替操作进行加料。
9.进一步地，所述送气部包括混合器，所述混合器一侧设置有氧气输入管路和蒸汽输入管路，另一侧与所述气化反应器连通，用于混合氧气和蒸汽形成所述气化剂后输入所述气化反应器。
10.进一步地，所述排渣部包括渣池，所述渣池一端与所述气化反应器底部连通，另一端设置有排渣口，用于熔渣的排出。
11.进一步地，所述气化反应器外侧还设置有汽包，所述气化反应器为双壳体水夹套设置，所述汽包与所述气化反应器双壳体内腔连通，用于产生循环蒸汽吸收所述气化反应器内热流体部分热量。
12.进一步地，还设置有转化装置，所述转化装置与所述反应气出口密闭连通，用于提高反应气温度到1000℃以上，将所含的二噁英等有机杂质全部分解成co和h2。
13.进一步地，在原料仓可将石灰石和煤炭，或者焦炭以及兰炭等富碳物质与有机垃圾混合，送入气化反应器，并将反应温度提高到2000℃以上，能够在生产co和h2的合成气同时，生产出电石cac2，并以熔渣形式从装置底部排出；此过程中转化装置取消，也可以设置但不投用，仅用于合成气的灰尘沉降。
14.本发明有益效果：
15.本发明提供的有机固废回收利用并制取电石装置中将装置反应温度提高到了1000℃以上，远远高于二噁英等有害杂质的生成条件和裂解温度，从根本上杜绝了此类物质的产生，并将之转化成了后续生产中需要的co和h2等原料。此外，残渣经过高温无害化处理之后，可以直接用做铺路材料或者建筑材料，将垃圾中含有的各项化学成分进行了充分回收和再利用，真正实现了垃圾的有效处理和回收利用。
16.本发明较目前主流的填埋、焚烧发电，以及生物质发酵分解的处理方式，既大幅提升了经济效益，使垃圾回收实现盈利，更从根本上解决了环保问题，实现了无害排放，甚至是零排放。同时，根据生产需要，此装置利用垃圾等燃烧所产热能合成电石，完全避免了传统电石工业生产的高能耗，高污染痼疾，实现了电石的绿色生产。
附图说明
17.图1有机固废回收利用并制取电石装置结构示意图
18.图2转化装置结构示意图
19.其中，1-气化反应器，2-给料罐，3-进料锁斗，4-原料仓，5-汽包，6-挡灰隔板，7-环形蒸汽，8-反应气出口，9-渣池，10-转化装置反应气入口，11-混合器，12-转化装置气化剂入口，13-转化装置，14-转化气出口，15-灰渣分离室，16-灰渣罐。
具体实施方式
20.实施例1
21.一种有机固废回收利用并制取电石装置，包括给料部、气化反应器1、排渣部和送气部；气化反应器1用于有机垃圾原料块的燃烧反应；给料部设置于气化反应器1的顶部，用于气化反应器1中有机垃圾原料块的供给；排渣部设置于气化反应器1底部，用于有机垃圾原料块燃烧后熔渣的排出；送气部连通设置于气化反应器1底部，用于气化反应器1中气化剂的送入；气化反应器1中上部设置有反应气出口8，工作压力可以设定在0.1mpa到10.0mpa。
22.给料部包括原料仓4、进料锁斗3、给料罐2，给料罐2一端固定连接于气化反应器1顶部，另一端与进料锁斗3的一端固定连接；进料锁斗3的另一端与原料仓4固定连接。
23.送气部包括混合器11，混合器11一侧设置有氧气输入管路和蒸汽输入管路，另一侧与气化反应器1连通，用于混合氧气和蒸汽形成气化剂后输入气化反应器1；根据生产需要﹐可以将氧气替换为空气,或者富氧。
24.排渣部包括渣池9，渣池9一端与气化反应器1底部连通，另一端设置有排渣口，用于熔渣的排出。渣池9与气化反应器1底部之间设置有挡灰隔板6，
25.气化反应器1外侧还设置有汽包5，气化反应器1为双壳体水夹套设置，所述汽包5与气化反应器1双壳体内腔连通，用于产生循环蒸汽吸收气化反应器1内热流体部分热量。
26.本实施例中，气化反应器1的反应压力可设定在从常压到10.0mpa(g)以上甚至更高。本发明的有机固废回收利用并制取电石装置前端应配备有将有机垃圾干燥成型块状原料的设备，将有机垃圾成型为合格的6-100mm的块状原料块，原料仓4送入进料锁斗3，本实施例中，进料锁斗3使用的是双变压进料锁斗交替操作，进料锁斗3中的原料块再进入给料罐2中，给料罐2每小时加料1-10次，均匀布料加入气化反应器1；进料锁斗3和给料罐2工作时充以n2或者co2进行保护。
27.本实施例工作原理：气化剂(氧气+蒸汽)由气化反应器1底部均匀分布送入；在底部气化剂被热灰加热后进入氧化层，氧气与炽热原料层接触发生剧烈燃烧反应生成co2，并释放出大量有机气体；氧化反应后的气体向上进入还原层，在还原层中co2和水蒸汽与c反应生成co和h2，以及部分ch4；反应气向上进入干馏层和干燥层，与气化反应器1顶部进入的原料块接触进行热交换，进入干燥层；反应气离开干燥层携带没有反应的水蒸气、原料块中干馏逸出的挥发分、蒸发的水分一起进入气化反应器1顶部的空层；气化反应器1生产的粗反应气由气化反应器1的反应气出口8引出。
28.气化反应器1内的原料块随气化反应缓慢移动下降到气化反应器1的底部，可燃元素大部分反应生成反应气组分进入气相，只剩不可燃的固态灰分。通过提温，将固态灰分全部融化为液态，彻底消除灰分残渣中可能含有的二噁英等有害物质，并从气化反应器1底部流出，进入渣池9中，经过回收热量降温后经排渣口排出。
29.本实施例中，气化反应器1设置双壳体水夹套，吸收气化反应器1内热流体部分热量副产蒸汽，蒸汽从汽包5经蒸汽过热器返回气化反应器1用作气化剂以减少外来蒸汽耗用量。同时气化反应器1内部根据原料需要可以设置水冷壁盘管，以及耐火衬里。气化反应器1增设了温度监测，并在燃烧区域设置了环形蒸汽7，预防燃烧超温。
30.气化反应器1后面连接转化装置13，粗反应气送出气化反应器1后，通过连接管路连接转化装置反应气入口10直接进入转化装置13。在转化装置13内通过转化装置气化剂入口12通入一定量的气化剂，提高粗反应气的温度到1000℃以上，将所含的二噁英等有机杂质全部分解成co和h2等通过转化气出口14送入后续设备中进行处理。转化装置13还设置有灰渣分离室15和灰渣罐16。
31.实施例2
32.一种有机固废回收利用并制取电石装置，包括给料部、气化反应器1、排渣部和送气部；气化反应器1用于有机垃圾原料块以及石灰石和煤块，或者焦炭以及兰炭等富碳物质的燃烧反应；给料部设置于气化反应器1的顶部，用于气化反应器1中有机垃圾和石灰石等原料块的供给；排渣部设置于气化反应器1底部，用于有机垃圾等原料块燃烧后熔渣的排出，以及副产生成的电石熔渣的排出；送气部连通设置于气化反应器1底部，用于气化反应器1中气化剂的送入；气化反应器1中上部设置有反应气出口8。
33.给料部包括原料仓4、进料锁斗3、给料罐2，给料罐2一端固定连接于气化反应器1顶部，另一端与进料锁斗3的一端固定连接；进料锁斗3的另一端与原料仓4固定连接。
34.送气部包括混合器11，混合器11一侧设置有氧气输入管路和蒸汽输入管路，另一侧与气化反应器1连通，用于混合氧气和蒸汽形成气化剂后输入气化反应器1。
35.排渣部包括渣池9，渣池9一端与气化反应器1底部连通，另一端设置有排渣口，用于熔渣的排出。渣池9与气化反应器1底部之间设置有挡灰隔板6。气化反应器1外侧还设置有汽包5，气化反应器1为双壳体水夹套设置，汽包5与气化反应器1双壳体内腔连通，用于产生循环蒸汽吸收气化反应器1内热流体部分热量。
36.本实施例中，气化反应器1的反应压力可设定在从常压到10.0mpa(g)以上甚至更高。本发明的有机固废回收利用并制取电石装置前端应配备有将有机垃圾干燥成型块状原料的设备，将有机垃圾成型为合格的6-100mm的块状原料块。同时需要将石灰石和煤块等原料破碎成同等规格的原料块，并将此原料块在料仓中与有机垃圾块混合。混合后的原料仓4送入进料锁斗3，本实施例中，进料锁斗3使用的是双变压进料锁斗交替操作，进料锁斗3中的原料块再进入给料罐2中，给料罐2每小时加料1-10次，均匀布料加入气化反应器1；进料锁斗3和给料罐2工作时充以n2或者co2进行保护。
37.本实施例工作原理：气化剂(氧气+蒸汽)由气化反应器1底部均匀分布送入；在底部气化剂被热灰加热后进入氧化层，氧气与炽热原料层接触发生剧烈燃烧反应生成co2，并释放出大量有机气体。石灰石在加热下，亦分解成cao和co2,cao在高温下继续与c反应，最终生成cac2和co；氧化反应后的气体向上进入还原层，在还原层中co2和水蒸汽与c反应生成co和h2，以及部分ch4；反应气向上进入干馏层和干燥层，与气化反应器1顶部进入的原料块接触进行热交换，进入干燥层；反应气离开干燥层携带没有反应的水蒸气、原料块中干馏逸出的挥发分、蒸发的水分一起进入气化反应器1顶部的空层；气化反应器1生产的粗反应气由气化反应器1的反应气出口8引出。
38.气化反应器1内的原料块随气化反应缓慢移动下降到气化反应器1的底部，可燃元素大部分反应生成反应气组分进入气相，只剩不可燃的电石与灰渣。高温下电石与灰渣全部融化为熔融态，彻底消除灰分残渣中可能含有的二噁英等有害物质，一起从气化反应器1底部流出，进入渣池9中，经过回收热量降温后经排渣口排出。将熔渣降温过滤后即可得到电石。
39.本实施例中，气化反应器1设置双壳体水夹套，吸收气化反应器1内热流体部分热量副产蒸汽，蒸汽从汽包5经蒸汽过热器返回气化反应器1用作气化剂以减少外来蒸汽耗用量。同时气化反应器1内部根据原料需要可以设置水冷壁盘管，以及耐火衬里。气化反应器1增设了温度监测，并在燃烧区域设置了环形蒸汽7，预防燃烧超温。
40.电石的反应生成温度在2000℃以上，合成气中所有的有机成分以及ch4等都已经分解成co和h2，所以不需要再经过转化装置13，就可以直接送入后续工段。
41.以上所述，仅是本发明部分较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。