一种无二噁英和无废气排放的立式负压垃圾干馏焚烧炉 

━━发明专利：ZL 201410393458.8

一、发明人简介：退休不忘报国志、白发无惧攀高峰

余式正先生1937年生于广东省汕头市，毕业于华中科技大学。冶金部自动化研究院劳模、高级工程师，九三学社社员，中国未来研究会会员，科技未来分会理事，被授予年度科学家称号，自从参加工作以埋头从事科研工作六十多年。

1961年余式正先生刚分配到钢铁研究院工作，第一年是实习期就承担一项温度程序控制的任务，把不变性原理用于热工控制，写成的技术总结报告,以冶金部的名义与朝鲜科学院代表团作技术交流,引起朝鲜科学院代表团的关注,有代表团成员前来请教。1964年该项技术成功用于我国第一台“GY-1型膨胀议”的温度程序制，1965年参加全国仪器仪表展览会后,会后“GY-1型膨胀议”的全套技术无偿转让给抚顺红旗仪器厂生产。并获得全国科学大会的嘉奖。该设备在余式正先生的精心维护下用了二十几年，为钢铁研究总院出版专辑做出贡献。

1969年承接715所急需的全自动膨胀仪研制任务，是09工程，也是科研成果的推广和提升，任务已送09办公室备案。却被当作“资产阶级学术权威”下放五七干校，未能完成为国家的核潜艇事业作出贡献深感遗憾。

1974年开始为上钢一厂研制我国第一台热轧X射线测厚仪。技术方案采用日本东芝Tosgage306测厚仪双光束测量方式。1979年获冶金部重大科研成果二等奖。1982年应太钢五轧厂的聘请验收日本东芝公司Tosgage306测厚仪。开始东芝公司专家泽田胜先生态度傲慢，后来发现东芝测厚仪测量精度不合格。余式正先生早就解决了没有追究，事后泽田胜先生表示道歉，对余先生的指导表示感谢，并透露在日本三天三夜都测量精度都没有调好。证明我们的技术超已越东芝公司。

图1

X射线测厚仪研制成功后,1980年鞍钢要求研制两台冷轧测厚仪。计划上报冶金部。冶金部下拨研究经费10万元被,后来经费被计划科长挪用,课题组人员被拆散,公开称,就是要你干不成。1983年课题组三个人决心自筹资金,苦战三年,改变面貌。他们利用为外厂设备改造的资金加工两台测厚仪，一方面完成外协任务,一方面跑遍全国找用户、让用户试用,回收资金再投入。84年又加工4台,85年加工20台, 1986年完成冶金部鉴定,技术上偏差指示采用创新公式，远远超过日本东芝公司，实现他们当初的诺言。余式正先生被评为劳模上报冶金部，涨一级工资。

1988年正当X射线测厚仪打开销路,准备形成系列,取代进口的时候,灾难降临。时任院长的于常友(已被判有期徒刑10年),在深圳注册了一家“通达”公司兼任董事长,因倒卖批文被查获。一方面让当事人刘巍出走九江；另一方面寻找转移目标的“替罪羊”。因为当时实行承包制。他们课题组两个人1987年上交利润6万元“影响大”, 于常友遂借“治理整顿”之名非法查封他们的实验室,他们实验室里用收入购置四把椅子都成了余先生的罪过,并把余先生编入“编余人员”!后因查无实据,又不认错,遂借89年《两院通告》之机，捏造余先生拿3万元到丰台检察院“自首”的事实,在北京人民广播电台广播。把责任推给丰台检察院。

余先生在“编余’期间除了为仪表车间开发温度调节仪以外,还自掏腰包开发成功YZ-88智能测温仪,无偿移交仪表车间生产，为单位获取丰厚的利润，并与冶金部鎢铼热电偶配套获冶金部科研成果一等奖,奖金150元,还获1990年国家级新产品称号（图2）。先生成了独一无二和空前绝后的、自掏腰包为国家研制新产品的“编余”“国家级科技成果研制功臣”! 

图2

1995年丰台检察院因捏造“自首”情节和电台广播受批评。与北京市检察院登门赔礼道歉,先生为报效国家的努力屡受打压伤透了心，遂按规定退休。

退休后仍为我国的环保、节能、新能源作出贡献。

二、垃圾焚烧的弊端到垃圾分类

垃圾围城，酿成垃圾危机。以往垃圾焚烧会产生二噁英，二噁英号称天下第一毒，受到群众的强烈反对；每吨垃圾排放400-700立方米的废气，污染空气；投资大，需要国家补贴，农村不胜重负；占地大，臭气熏天，城市难以立足。人民大学推崇垃圾分类，称“源头分类没有不可克服的技术、资金和居民的素质问题”。 但至今仍存在问题，有待专家克服。

三、垃圾焚烧不产生二噁英的理论创新

余式正先生认为：二噁英是由一个或两个氧原子结合两个被氯取代的苯环(图1)。它的生成需要满足两个必要条件：有氯和苯环存在并且发生氧化反应。原生垃圾存在大量塑料，就含有氯和苯环，焚烧是氧化反应，故垃圾焚烧不可避免会产生二噁英。只要垃圾焚烧过程不具备产生二噁英的任一必要条件，垃圾焚烧就不会产生二噁英。

据此，原生垃圾有氯和苯环存在，就让垃圾干馏、分解。所谓“干馏”就是固体有机物在隔绝空气条件下加热分解的化学反应过程。在隔绝空气状态下垃圾干馏，没有氧不发生氧化反应就不产生二噁英；然后再烧干馏产生的干馏煤气或碳化物残渣氯跑掉了，苯环也分解了、燃烧燃气或碳化物当然不会产生二噁英。

四、干馏技术解决第一代垃圾干馏焚烧炉的燃烧问题

我国垃圾含水量大，首次引进国外炉排炉垃圾根本烧不起来，业界大呼：“国外技术水土不服”。2005年余式正先生认为原因是设计不合理。于是，提出把垃圾摞起来，让垃圾在内部干馏，分解出可燃气体逸出到外部燃烧，提供干燥热量。图2是的垃圾干馏的模型，图3是垃圾在炉膛猛烈燃烧实拍照片。解决了第一代垃圾干馏焚烧炉的燃烧问题，二噁英的排放满足当时国内1ng/m3的国家标准。

五、垃圾干馏焚烧炉的炉子结构创新

第二代垃圾干馏焚烧炉借鉴工艺上两段式煤气发生炉结构，把炉子改成立式结构，垃圾焚烧过程实现先干馏、后焚烧的两段式工艺，解决了垃圾干馏隔绝空气的问题。他们第二代垃圾干馏焚烧炉中试的结果，把产生的燃气用于烧砖，烧砖后废气经中科院实测结果，二噁英的排放量如图4所示。三次平均为0.028ng/m3，远低于日本和欧盟0.1-0.2ng/m3的排放标准，证实：垃圾干馏不产生二噁英和垃圾焚烧不产生二噁英的理论是正确的。垃圾焚烧不产生二噁英是能够实现的。

六、开创垃圾焚烧无二噁英，无废气，无渗滤液、无臭气的新时代

第二代干馏焚烧炉虽然解决了不产生二噁英的问题，但仍存在许多问题。例如处理效率低，不能实行大型化等。经改进以后申报发明专利：ZL 201410393458.8。图5是发明专利证书，图6是改进后第三代干馏焚烧炉的结构示意图。

如处理效率低，不能实行大型化等。经改进以后申报发明专利：ZL 201410393458.8。图5是发明专利证书，图6是改进后第三代干馏焚烧炉的结构示意图。

干馏焚烧炉自上而下分成干燥段、干馏段、还原层、燃烧段和灰渣段。垃圾从进料喉入炉以后，先进行干燥，然后下降到干馏段进行分解，干馏后的碳化物残渣下降到燃烧段接触空气燃烧，碳化物燃烧产生的高温把尚未燃烧的碳化物加热到高温状态形成还原层。当燃烧产生的CO2经过还原层时就被还原成熱煤气CO，通过中心及周围的燃气室上升，为垃圾干燥和干馏提供加热热量。

干燥段的原生垃圾受到上升的熱煤气加热以后，垃圾中的水蒸发成水蒸汽，驱赶夹杂在垃圾缝隙中的空气并取而代之；再下降到接近干馏段时，垃圾干馏产生的干馏煤气又驱赶并取代了水蒸汽，使原生垃圾到达干馏段时没有水蒸汽、处于充满燃气的还原气氛之中，保证原生垃圾确实在无氧的状态下进行干馏、分解，不发生氧化反应，就不产生二噁英；再烧燃气或碳化物，没有氯和苯环存在也不产生二噁英。保证垃圾的热能供给。把垃圾焚烧推进到第三代技术新时代。

七、第三代垃圾焚烧炉独具的特色

1、实现无二噁英、无废气排放、无渗滤液、无臭气的彻底无害化。

我们的第二代垃圾焚烧炉二噁英的排放已远远低于欧盟和日本的技术指标，第三代垃圾将比第二代更低；其次，以往每吨垃圾焚烧产生4000-7000M3的废气，第三代垃圾干馏焚烧炉开创垃圾焚烧不排放废气的先河；第三，以往垃圾焚烧都需要储足7-30天的垃圾备用。垃圾储存期间产生腐烂散发阵阵恶臭和渗滤液，招群众反对。第三代垃圾干馏焚烧炉可以封炉，垃圾日产日清，来不及腐烂就入炉焚烧，无需垃圾坑，不产生臭气，实现彻底的无害化。

2、实现“变废为宝” 的真正减量化。

过去垃圾焚烧产生产生大量废气，污染环境，每年损失达千亿，第三代垃圾干馏焚烧炉垃圾无害化的新理念是把垃圾变成燃气，变废为宝才是真正的减量化。

3、低成本、高效益垃圾处理有望告别公益事业

垃圾处理是属于为公众提供服务的公益事业。政府和公众有付费购买服务的义务，所以垃圾焚烧一直是公益事业。第三代垃圾焚烧炉不产生二噁英，无需废气和飞灰处理；无需布袋除尘和活性炭吸附；可以封炉几天不灭、垃圾无需储存、无需垃圾坑，垃圾日产日清，不产生渗滤液和臭气，无需渗滤液和臭气处理，投资节省80%，处理成本节省70%，占地面积节省90%。处理成本低。

以往垃圾焚烧采用余热锅炉和蒸汽轮机发电效率不超过20%，除自用外可售电约200KWH。第三代垃圾干馏焚烧炉用燃气轮机IGCC发电，无需余热锅炉，发电效率达45%。据此发电量超过500KWH。垃圾分类只处理可燃垃圾，发电量还可增加，每度电按0.5元计算，也有250元的利润，企业自负盈亏绰绰有余，垃圾处理可望告别公益事业，垃圾将成为名副其实的放错地方的资源。

4、设备标准化、组合化，规模大小灵活。

第三代垃圾干馏焚烧炉采用标准化单元组合化的构建模式，规模大小灵活。把标准单元组合起来可以组合成任意大性干馏焚烧炉，规模小于标准单元，可以减少每天的远行时间，例如每天开一班、两班，可以适用于更小的规模。

5、采用立式结构，占地面积可以节省90%

第三代垃圾干馏焚烧炉日处理300吨只占1亩地，又不产生二噁英和臭气，没有选址的问题，节省垃圾的运输成本。

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