[发明专利]利用垃圾和生物质为原料高温裂解制得工业用气或民用燃气的新方法无效

专利信息
申请号: 201010590253.0 申请日: 2010-12-16
公开(公告)号: CN102002375A 公开(公告)日: 2011-04-06
发明(设计)人: 程培胜 申请(专利权)人: 程培胜
主分类号: C10B53/00 分类号: C10B53/00;C10B53/02;C10B57/00;C10B47/00;C10K1/00;C10K1/02
代理公司: 岳阳市科明专利事务所 43203 代理人: 彭乃恩;陈庆元
地址: 414000*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 利用 垃圾 生物 原料 高温 裂解 工业 民用 燃气 新方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及垃圾制气的方法,特别指一种利用垃圾、生物质为原料,采用常压高温固定床裂解的方法制备甲醇、合成氨原料气或民用燃气的新方法。

背景技术

目前垃圾处理是困扰我们的一大难题。其一是产生量大,就以北京而言,每天产生1.843万吨垃圾,人均每人每天产生1.18kg;其二是处理十分困难,而且花费大量的人力和物力。目前采用的焚烧方法因产生二噁英致癌物质而被叫停。而填埋方法对环境污染很大。同时,对生物质能开发利用的研究是我国可持续发展技术的重要内容之一,被列入我国21世纪发展议程,生物质能具有可再生性,低污染性,广泛分布性特点。如何利用这些富碳清洁的可再生资源是我国能源可持续发展的一个主要方向。因此。以气化方式实现低质生物质原料的利用,部分替代矿物燃料的供应量,缓解直接燃用生物质给环境带来的严重污染,提高我国农村生活水平,改善生态环境,保证国家能源安全等方面都具有重要意义。本案期望对有效地解决这些问题起一点作用。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新,提供一种利用垃圾和生物质为原料高温裂解制得工业用气或民用燃气的新方法。

本发明包括以下步骤:

1)制备原料:将垃圾经挤压切割机挤压切割,压干外在水份,并将其切割成便于烘干的块状,烘干并粉碎成小于3mm的颗粒,存于高温裂解炉料仓。

2)裂解煤气收集和热能的利用:将经上步制得的原料颗粒通过加料机构加入高温裂解炉内与燃气炉提供的高温热气进行高温换热裂解,然后进入以下工序:

(a)裂解煤气收集:原料颗粒在高温裂解炉内通过高温换热器与高温热气换热裂解,形成的裂解煤气通过输出口送入煤气冷却除尘塔除尘后送气柜,再经气体压缩、净化工段,成为合成原料气体;

(b)热能的利用:经高温裂解后的原料残碳落入高温裂解炉炉底,通过下碳机构将碳料刮至碳灰仓经加料机构加入燃气炉,经燃气炉燃烧后形成带尘高温气体,带尘高温气体经出口c送入旋风分离器进行除尘分离,其中未能燃烧的渣料及粉尘经燃气炉和旋风分离器设置的渣料收集装置收集;分离后的高温气体被送入高温裂解炉换热器供给原料颗粒进行高温换热裂解;也可将被裂解后余下的碳料另作他用,而用燃气(如合成弛放气等)燃烧提供裂解所需高温热气。

3)余热同步利用:燃气炉供给裂解炉高温换热器的高温气体,经原料层由下至上热量、温度逐步降低,低温气体从高温换热器上部的出口管导入空气加热器,与空气鼓风机送来的空气进行热交换,加热后的空气经烧嘴送入燃气炉,换热后的余气经原料烘干机、燃气引风机,引入水膜除尘器除尘,最后经烟囱排出。

本发明所述的高温换热器15可为列管式、或者板式、翅式、流体连接间接式换热器。图中所示为列管式换热器,其排列有横式,或者竖式,其中:

横式列管换热器为竖向多层布置,每层为两个联通管和焊在两个联通管之间的多个波浪形列管组成,每根列管上焊有与管中心线垂直的翅片;(见图2)

竖式列管换热器,由两组换热联体组成,每组由上下两个大联箱和多层焊接在两个大联箱之间的U形列管组成,每根列管上焊有与管中心线平行的翅片(见图3)。

本发明所述的燃气炉3顶部设有烧嘴a,烧嘴a往下部设烧嘴b,其中烧嘴a以空气鼓风机送来的空气作气化剂,将裂解炉下来的碳料喷入燃气炉;烧嘴b用热空气与合成弛放气作气化剂,以沿壁水平切线方向喷入燃气炉,烧嘴a和烧嘴b可同时使用,也可单独使用。

本发明的优点及有益效果:

    本发明将已烘干粉碎的垃圾或生物质颗粒(小于3mm)在900-1000℃条件下裂解,生成裂解煤气;裂解煤气经冷却除尘塔后送气柜,经气体压缩、净化工段后送合成。吨醇耗裂解煤气2826 Nm3;吨氨耗裂解煤气2702 Nm3。其中高温燃烧气是由燃气炉提供的,在燃气炉内由合成弛放气与空气混合燃烧形成高温燃烧气(或由空气与裂解炉下的碳渣混合燃烧提供),高温气体经除尘后再送入裂解炉。裂解煤气的有效成份H2+CO大于80%(干基),高温燃气炉吨醇耗合成弛放气237Nm3,耗空气量1264Nm3。经本发明方法裂解后的煤气可经一氧化碳变换和脱除二氧化碳加工后供居民用燃气。整体过程使热能得到了最充分的利用,而且裂解后排放的余气不污染环境,达到了节能减排的目的。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

图2是本发明横式列管换热器高温裂解炉结构示意图。

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