专利名称：智能型有机固废亚临界水解处理节能系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机固废的处理和再利用的方法和处理方法，更具体地，本发明涉及一种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统。
背景技术：
亚临界水是指温度在180°C _350°C之间的压缩液态水。在亚临界水中的[H30+]和
已接近弱酸或弱碱，因此自身具有酸催化与碱催化功能；亚临界水具有足够小的介电常数，具有能同时溶解有机物和无机物的特性；同时亚临界水还具有优良传质性能和绿色环保等优点。利用亚临界水技术可使垃圾中的纤维素类、淀粉类、高级脂肪酸类、以及部分塑料类物质等进行分解反应，使大分子物质转变为小分子类低级脂肪酸和低聚糖等其他有机产物，因此利用亚临界水进行废弃物再资源化方面拥有广阔的应用前景。有机固废中含有大量的上述纤维素类、淀粉类、高级脂肪酸类的废弃物，并且还有难以降解的塑料类物质，将有机固废利用亚临界水处理，将其资源化处理再利用，符合当前的“低碳经济”发展。然而该类技术目前存在着设备成套性差，供热系统难选择，批次处理量有限等问题。如中国专利申请号200710039019. 7所述生活垃圾处理方法其特征在于有机物高温高压水解水热氧化处理，包括将分选出的有机物经酸处理，预热。然后加热至150°C _200°C加压至8-12Mpa保压I. 5-2小时，经膨化处理，干燥，破碎、筛分处理、制肥。该工艺需加酸进行酸化，对容器材料要求高；加热和加压系统分开，造成设备成本增加；且热处理效果差，造成反应时间长，处理量有限；工艺流程冗长，造成自动化程度低，不可控污染点多，以至工况恶劣。中国专利申请号200920050434. 7所述装置特征中主要采用电加热熔融盐进行反应釜加热，该加热方式对于大型反应釜来说加热速率较慢，反应时间长，处理量有限。但都存在着加热时间长、成本高、自动化程度低、处理量有限的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统技术，通过智能化控制，可实现系统的遥信、遥测、遥调、遥控的“四遥”控制；可实现若干组反应釜装置序批列式运行，提高供热设备热利用效率，提高系统处理效率，扩大处理规模，f倉泛。本发明是通过以下的技术方案实现的—种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统，所述节能系统包括供热系统和能量循环系统，其中所述供热系统包括供热装置和智能化全自动控制装置，所述智能化全自动控制装置连接供热装置以此对供热装置进行控制；所述能量循环系统包括两台反应釜，管道和锅炉，当一台反应釜加压停止时，使用此时管道内的能量作为另一台反应釜的起始能源，在管道压力低于I. O I. 3MPa时再开启锅炉继续加压，通过起始能源的使用实现装置的大幅度节能，所述供热装置以此对两台反应釜交替供热和控制。
本发明的另一方面，所述能量循环系统包括还包括缓冲釜，所述两台反应釜是反应釜A和反应釜B，所述反应釜A和反应釜B并联后，通过序批列式设计要求，连接到所述节能系统，物料输送至反应釜A，投入时间为15-30分钟，在A反应釜物料投入完成前，开启锅炉，锅炉通过密闭管道向A反应釜输送蒸汽从而使反应釜处于亚临界状态，物料投入完成后，所述锅炉上的锅炉阀和A反应釜进气阀AV-I开启，锅炉通过密闭管道向A反应釜输送蒸汽，15-30分钟后反应釜内部达到指定值，压力为I. 3 3MPa，温度为130 300°C，进入温度保持阶段，此时B反应釜开始进行投料，A反应釜保持阶段维持30分钟对物料进行处理，完成后锅炉阀和A反应釜进气阀AV-I关闭开始卸压，排出的蒸汽进入缓冲釜，作为辅助能源供下批次物料处理使用，同时B反应釜进气阀AV-2打开，使管道内存储的热量进入B反应釜，在管道压力低于I. O I. 3MPa时开启锅炉阀继续加温至指定值。管道内存储的热量作为B反应釜的起始能源使用起到了节能的作用，B反应釜内部达到指定值，压力为
I.3 3MPa，温度为130 30(TC，进入温度保持阶段，A反应釜泄压完成后开始卸料，B反应釜温度保持30分钟后开始泄压，此时A反应釜开始进行投料，以此往复至所有物料处理完毕。本发明的另一方面，所述主处理反应釜外部设置热夹套，釜体上设置压力传感器、温度传感器、进料球阀执行器、进气球阀执行器、排气球阀执行器、排料球阀执行器。本发明的另一方面，所述智能化全自动控制装置通过对所述进料球阀执行器和排料球阀执行器、进气球阀执行器和排气球阀执行器的控制使主处理反应釜中的反应形成序批列式反应；通过对压力传感器和温度传感器的控制使主处理反应釜中压力和温度保持正常，并做应急准备；通过智能化控制接口实现远程监视和控制需要。本发明的另一方面，所述供热装置包括蒸汽发生器和热媒体供热器，当待处理物料所需反应条件低于210°C、2MPa时，使用蒸汽发生器进行蒸汽供热；当待处理物料所需反应条件高于210°C、2MPa时，进行蒸汽发生器和热媒体供热器联合供热。本发明的另一方面，所述节能系统利用A反应釜和B反应釜，由一台锅炉进行供热，配置A反应釜和B反应釜可在系统运行状态下进行检修工作，维持系统连续作业以确保生产效率，通过在多个数控电磁阀以及多个压力检测表间进行各个设备状态的信号采集，在信号采集后反馈至PLC设备并交由中控电脑根据设定的要求进行操作决断，锅炉在开启后会将水加热至200°C并加压至2. OMPa的压力条件，中央控制电脑在获取锅炉的状态后，根据现场操作要求自动打开数控电磁阀将蒸汽加入至所述缓冲釜内，并同时打开电磁阀将蒸汽输入至A反应釜中，将A反应釜内部的温度和压力提升至设定的条件为温度为180°C，压力为I. 8MPa，后中控电脑立即切断电磁阀，停止锅炉的运作，等待B反应釜加料完毕并满足生产条件后，中控电脑会根据B反应釜以及缓冲釜的压力情况进行循环节能的操作方式，B反应釜没有办法立即满足运作条件，中控电脑将会根据设定的数据进行判断停止蒸汽发生器以减少能源的损耗，并将蒸汽迅速收集到缓冲釜内，即关闭缓冲釜连接蒸汽发生器以及两台反应釜的管道，当B反应釜满足处理条件后，中控电脑自动打开缓冲釜进B反应釜的蒸汽管道，并实时监测缓冲釜和B反应釜的温度以及压力情况，当侦测到缓冲釜内的蒸汽量减少到某一个程度并且B反应釜无法满足运作条件时，中控电脑会自行启动蒸汽发生器继续给B反应釜进行加温加压。本发明的有益效果为
I、双反应爸循环交替节能控制工艺设计。通过智能化控制技术，能够保证在连续供热时，两组反应釜交替循环运行，节能效果为40%-50%。提高工作效率，提高处理量，同时也便于反应爸的日常维修检修工作。2、能够实现系统的全智能化自动监控。改善处理场工作环境，体现设备的成套性、先进性。3、系统实现全设备化。整体布置紧凑，占地面积少，处理场选址方便，适应性强，易形成产业化推广。
图I是以两个主处理反应爸为例的序批列式反应流程图；图2是以两个主处理反应釜为例的另一种序批列式反应流程图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。实施例I如图I所示，一种智能型有机固废亚临界水解处理节能装置，所述节能装置包括供热系统和能量循环系统8，所述供热系统和能量循环系统8连接，还包括与供热系统连接的能量循环系统8，所述能量循环系统8包括A反应釜I和B反应釜2，连接管道和控制两台反应釜交替供热的缓冲釜，所述两台反应釜通过连接管道和所述缓冲釜连接。A反应釜I和B反应釜2为并联设计。利用A反应釜I和B反应釜2，由一台锅炉3进行供热，每天处理一定规模的餐厨垃圾物料。配置两台反应釜可在系统运行状态下进行检修工作，维持系统连续作业以确保生产效率。传送装置将物料输送至A反应釜1，投入时间约为15min。在A反应釜I物料投入完成前，开启锅炉3。锅炉3通过密闭蒸汽管道5向反应釜输送蒸汽从而使反应釜处于亚临界状态。物料投入完成后，锅炉阀9和A反应釜I进气阀AV-I开启，锅炉3通过密闭蒸汽管道5向A反应釜I输送蒸汽，约15min后反应釜内部达到指定值(I. 3 3MPa，130 3000C )，进入温度保持阶段。此时B反应釜2开始进行投料。A反应釜I保持阶段维持30min对物料进行处理，完成后锅炉阀9和A反应釜I进气阀AV-I关闭开始卸压，排出的蒸汽通过蒸汽排气管道6进入缓冲釜4，作为辅助能源供下批次物料处理使用，同时B反应釜2进气阀AV-2打开，使管道内存储的热量进入B反应釜，在管道压力低于I. O I. 3MPa时开启锅炉阀继续加温至指定值。管道内存储的热量作为B反应釜的起始能源使用起到了节能的作用。B反应釜2内部达到指定值(I. 3 3MPa，130 300°C )，进入温度保持阶段。A反应釜I泄压完成后开始卸料。B反应釜2温度保持30min后开始泄压，此时A反应釜I开始进行投料。以此往复至所有物料处理完毕。实施例2如图2所示，利用A反应釜I和B反应釜2，由一台锅炉3进行供热，每天处理一定规模的餐厨垃圾物料。配置A反应釜I和B反应釜2可在系统运行状态下进行检修工作，维持系统连续作业以确保生产效率。全智能双反应釜循环交替节能技术，通过在多个数控电磁阀以及多个压力检测表间进行各个设备状态的信号采集，在信号采集后反馈至PLC设备并交由中控电脑根据设定的要求进行操作决断。锅炉3在开启后会将水加热至200°C并加压至2. OMPa的压力条件。中央控制电脑在获取锅炉3的状态后，根据现场操作要求自动打开数控电磁阀将蒸汽加入至蓄能缓冲釜内，并同时打开电磁阀将蒸汽输入至A反应釜I中。将反应釜内部的温度和压力提升至设定的条件(温度为180°C，压力为I. 8MPa)后中控电脑立即切断电磁阀，停止锅炉的运作。等待B反应釜2加料完毕并满足生产条件后，中控电脑会根据B反应釜2以及缓冲釜的压力情况进行循环节能的操作方式。双反应釜循环节能的方式是指在锅炉3运作并满足一台反应釜的工作条件后，例如A反应釜I在注入蒸汽后，位于A反应釜I内的压力传感器和温度传感器会将A反应釜I内的状态实时通过PLC设备传输至中控电脑。当满足条例后，中控电脑会发出指令将蒸汽发生器至A反应釜I的电磁阀关闭。在此同时中控电脑会根据B反应釜2的加料状态做出反应。一般情况下，B反应釜2可能没有办法立即满足运作条件。中控电脑将会根据设定的数据进行判断停止蒸汽发生器以减少能源的损耗，并将蒸汽迅速收集到缓冲釜内，即关闭缓冲釜连接蒸汽发生器以及两台反应釜的管道。当B反应釜2满足处理条件后，中控电脑自动打开缓冲釜进B反应釜2的蒸汽管道，并实时监测缓冲釜和B反应釜2的温度以及压力情况。当侦测到缓冲釜内的蒸汽量减少到某一个程度并且B反应釜2无法满足运作条件时，中控电脑会自行启动蒸汽发生器继续给B反应釜2进行加温加压。根据5个月的测试后证实，全智能双反应釜节能处理系统能够有效的降低能耗。测试阶段单台反应釜满足所需的运作条件时蒸汽发生器消耗柴油为75升，但当采用节能循环技术后第二台反应釜的柴油消耗量降低到35升，节能效果超过50%。物料经破碎分选等前处理后传输至中间料仓储存。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求
1.一种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统，所述节能系统包括供热系统和能量循环系统，其中所述供热系统包括供热装置和智能化全自动控制装置，所述智能化全自动控制装置连接供热装置以此对供热装置进行控制；其特征在于所述能量循环系统包括两台反应釜，管道和锅炉，当一台反应釜加压停止时，使用此时管道内的能量作为另一台反应釜的起始能源，在管道压力低于I. O I. 3MPa时再开启锅炉继续加压，通过起始能源的使用实现装置的大幅度节能，所述供热装置以此对两台反应釜交替供热和控制。
2.如权利要求I所述的一种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统，其特征在于所述能量循环系统包括还包括缓冲爸，所述两台反应爸是反应爸A和反应爸B,所述反应爸A和反应釜B并联后，通过序批列式设计要求，连接到所述节能系统，物料输送至反应釜A，投入时间为15-30分钟，在A反应釜物料投入完成前，开启锅炉，锅炉通过密闭管道向A反应釜输送蒸汽从而使反应釜处于亚临界状态，物料投入完成后，所述锅炉上的锅炉阀和A反应釜进气阀AV-I开启，锅炉通过密闭管道向A反应釜输送蒸汽，15-30分钟后反应釜内部达到指定值，压力为I. 3 3MPa，温度为130 300°C，进入温度保持阶段，此时B反应釜开始进行投料，A反应釜保持阶段维持30分钟对物料进行处理，完成后锅炉阀和A反应釜进气阀AV-I关闭开始卸压，排出的蒸汽进入缓冲釜，作为辅助能源供下批次物料处理使用，同时B反应釜进气阀AV-2打开，使管道内存储的热量进入B反应釜，在管道压力低于I. O I. 3MPa时开启锅炉阀继续加温至指定值。管道内存储的热量作为B反应釜的起始能源使用起到了节能的作用，B反应釜内部达到指定值，压力为I. 3 3MPa，温度为130 300°C，进入温度保持阶段，A反应釜泄压完成后开始卸料，B反应釜温度保持30分钟后开始泄压，此时A反应釜开始进行投料，以此往复至所有物料处理完毕。
3.如权利要求I所述的一种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统，其特征在于所述主处理反应釜外部设置热夹套，釜体上设置压力传感器、温度传感器、进料球阀执行器、进气球阀执行器、排气球阀执行器、排料球阀执行器。
4.如权利要求3所述的一种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统，其特征在于所述智能化全自动控制装置通过对所述进料球阀执行器和排料球阀执行器、进气球阀执行器和排气球阀执行器的控制使主处理反应釜中的反应形成序批列式反应；通过对压力传感器和温度传感器的控制使主处理反应釜中压力和温度保持正常，并做应急准备；通过智能化控制接口实现远程监视和控制需要。
5.如权利要求I所述的一种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统，其特征在于所述供热装置包括蒸汽发生器和热媒体供热器，当待处理物料所需反应条件低于210°C、2MPa时，使用蒸汽发生器进行蒸汽供热；当待处理物料所需反应条件高于210°C、2MPa时，进行蒸汽发生器和热媒体供热器联合供热。
6.如权利要求2所述的一种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统，其特征在于所述节能系统利用A反应釜和B反应釜，由一台锅炉进行供热，配置A反应釜和B反应釜可在系统运行状态下进行检修工作，维持系统连续作业以确保生产效率，通过在多个数控电磁阀以及多个压力检测表间进行各个设备状态的信号采集，在信号采集后反馈至PLC设备并交由中控电脑根据设定的要求进行操作决断，锅炉在开启后会将水加热至200°C并加压至2. OMPa的压力条件，中央控制电脑在获取锅炉的状态后，根据现场操作要求自动打开数控电磁阀将蒸汽加入至所述缓冲釜内，并同时打开电磁阀将蒸汽输入至A反应釜中，将A反应釜内部的温度和压力提升至设定的条件为温度为180°C，压力为l.SMPa，后中控电脑立即切断电磁阀，停止锅炉的运作，等待B反应釜加料完毕并满足生产条件后，中控电脑会根据B反应釜以及缓冲釜的压力情况进行循环节能的操作方式，B反应釜没有办法立即满足运作条件，中控电脑将会根据设定的数据进行判断停止蒸汽发生器以减少能源的损耗，并将蒸汽迅速收集到缓冲釜内，即关闭缓冲釜连接蒸汽发生器以及两台反应釜的管道，当B 反应釜满足处理条件后，中控电脑自动打开缓冲釜进B反应釜的蒸汽管道，并实时监测缓冲釜和B反应釜的温度以及压力情况，当侦测到缓冲釜内的蒸汽量减少到某一个程度并且B反应釜无法满足运作条件时，中控电脑会自行启动蒸汽发生器继续给B反应釜进行加温加压。
全文摘要
本发明公开了一种智能型有机固废亚临界水解处理节能系统，所述节能系统包括供热系统和能量循环系统，其中所述供热系统包括供热装置和智能化全自动控制装置，智能化全自动控制装置连接供热装置以此对供热装置进行控制；所述能量循环系统包括两台反应釜，管道和锅炉，当一台反应釜加压停止时，使用此时管道内的能量作为另一台反应釜的起始能源，在管道压力低于1.0～1.3MPa时再开启锅炉继续加压，通过起始能源的使用实现装置的大幅度节能，所述供热装置以此对两台反应釜交替供热和控制。本发明实现全设备化、自动化，能使智能型有机固废亚临界水解处理装置节能高效，布置紧凑、环保安全。
文档编号B09B3/00GK102974593SQ20111041091
公开日2013年3月20日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者周剑浩 申请人:上海锦泰新能源环保科技有限公司