[发明专利]植物材料催化裂解制取可燃气体装置

说明书

本发明涉及利用植物为原料加工转化为可燃气体的装置技术领域。

能源是人们面临的三大问题之一，现在人类所需能源主要依靠煤和石油，所以煤与石油资源正不可逆地减少，相反每年全世界通过植物光合作用而固定的炭约为1390亿吨，超过每年开采石油和煤的总和四倍。所以利用植物材料这一可再生资源开发新能源替代当今的煤和石油生产，其意义十分重大。目前国内专利文献报道如专利为93110113.1的中国专利“废弃材料制取可燃气、炭和焦油的方法”，其公开一种以废弃植物干馏制取可燃气、炭、焦油和醋液的方法，其化学反应过程主要是干馏，所以可燃气一木气的转化率较低，只有30％(重量)左右，存在大量副产物焦油、醋、炭。还有如专利号为93227510.9的中国专利“可燃气体生产装置”，其主要将干燥植物和化学物质混合燃烧制取可燃气体，其缺点是产物大量以低分子量不可液化的组份为主，如甲烷可达30％(重量)以上，并且副产物也较多。

本发明的目的在于提供一种利用植物材料生产的可燃气体、转化率高且方法简便的植物材料催化裂解制取可燃气体装置。

本发明的技术方案是这样实现的，该植物材料催化裂解制取可燃气体装置，其特征在于：设有供植物材料颗粒与催化剂反应的催化裂解炉炉体，炉体上部连接物料给进装置，炉体下部设有残渣排放装置，同时炉体上部还设有可燃气体出口和抽真空口，抽真空口去连接抽真空装置，炉体内部还设置有加热装置。

上述可燃气体出口接有冷却净化装置，冷却净化装置出来的可燃气体经压缩机压至可燃气体储罐，可燃气体储罐出来可燃气体再经压缩机送至吸收塔中间气体进口，吸收塔顶部喷淋吸收剂循环泵供来的吸收剂，同时排放部分不可液化可燃气体，吸收塔底部吸收剂出口出来含液化可燃气体的吸收剂经热交换器加热送至分馏塔进口，分馏塔馏分出口馏份经液化可燃气泵送至气液分离器将不可液化可燃气体放空，液化可燃气体送至液化可燃气体储罐，分馏塔底部吸收剂出口的吸收剂经上述热交换器冷却送至吸收剂循环泵进口。

本发明是利用几乎所有材料为原料，特别是那些以往不能被利用的树木的枝、叶、作物的秸、秆、种子、果实的皮、芯、核、荒草、木屑、糖渣等，利用再生资源制取可燃气体，意义重大，开辟了一种新能源来源，其将植物颗粒与催化剂混合，在一定温度、压力条件下，隔绝空气催化裂解主要成份为C3、C4和适量甲烷、乙烷、乙烯、少量一氧化碳、焦油的可燃气体，对原料利用率极高，几乎全部转化为可燃气体，平均二公斤原料可生产液化气一公斤，最终残渣为炭粉也可作燃料，焦油经净化器获得，可作为化工原料，不可液化可燃气体供周围居民使用或为自身供热利用，所以无任何废物排放，不污染环境，反应条件温和，使裂解炉体处于非爆炸范围内，安全可靠。

附图说明：

图1.植物材料催化裂解制取可燃气体装置结构流程图。

图2.催化裂解炉结构示意图。

下面结合附图说明对本发明的实施例作进一步说明：

实施例1.该装置设有供植物颗粒与催化剂反应的催化裂解炉炉体5，炉体内壁设有环形电加热板51作加热装置，炉体上部连接物料进给装置1，可以为护体上部进料口盖板52上方为皮带运输机12一端，运输机另一端上方有搅拌机11，炉体底部设有残渣排放装置6，同时炉体上部侧壁分别设有可燃气体出口4和抽真空口，抽真空口用管线去连接抽真空装置2。其工作时，首先在搅拌机中将植物颗粒与化学催化剂以一定比例混合均匀，下料后通过皮带运输机运至炉体顶部进料口进料，进行到一定载量时停止进料，盖上盖板，再用真空装置如真空泵抽气，使妒内呈真空状态，然后电加热板通过电加热，控制温度在350-450℃，压力1-10大气压下产气，所得可燃气体从炉体上可燃气出口引出，经冷却净化送至储气罐，供周围居民使用或者到下一步流程液化处理成液化气供居民使用。

实施例2.催化裂解炉如实施例1，将实施例1中可燃气体引至冷却净化装置7，冷却净化后再经压缩机8送至可燃气体储气罐9，出来后又经压缩机10送至吸收塔15中间气体进口14，吸收塔顶部喷淋从吸收剂循环泵过来吸收剂如汽油吸收易液化可燃气体，吸收塔顶部排放口16排空一部分不可液化可燃气体，从吸收塔底部吸收剂出口出来已吸收易液化可燃气体的吸收剂经热交换器17加热送到分馏塔19进口，分馏塔上部馏分出口引出液化可燃气体经液化可燃气泵20送至气液分离器21，分离出来不可液化可燃气体并将它排空，液化可燃气体送至液化可燃气储罐22，分馏塔底部吸收剂出口出来吸收剂送至上述热交换器17冷却后再经吸收剂循环泵12送至吸收塔顶部吸收剂进口。吸收剂循环泵前后管线上还分别设置有吸收剂加入口13和引出口11。液化可燃气储罐上部设有不可液化可燃气体排空口，并用管线与以前上述排放口18汇总连接到催化裂解炉炉体下部惰性气体和可燃气体进口3，其作用为将不可液化可燃气体回收燃烧供其炉内反应保持温度使用，也可以反应初时作为保护气体使用。