[发明专利]一种高温裂解生物质、城市废弃物制煤气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温裂解生物质和城市废弃物制煤气的方法。

背景技术

目前城市废弃物的处理是困扰我们的一大难题：其一是产生量大；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。利用城市废弃物、生物质为原料高温裂解制煤气或燃气的方法是很重要的方法之一。但是这些方法都有一个如何有效提供裂解所需的热量及如何处理气体带出物的问题。

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，提供一种用高温裂解生物质和城市废弃物制煤气，防止煤气带出原料的方法。

本发明采用的技术方案如下：一种高温裂解生物质、城市废弃物制煤气的方法，其特征在于：                                                将甲、乙两台结构完全相同的裂解制气炉，相邻平行垂直地面安装，其炉上段用两根装有阀门的气体管道连通；⑵用经加工好的生物质和废弃物作为原料从炉顶连续或间歇加入,以电热或高温燃烧气提供裂解能量，原料在高温下裂解产生煤气;⑶为了加速裂解过程，从煤气风机出口引出两条用阀门控制的煤气管分别与两炉下部连接,当甲炉裂解煤气上升时，打开煤气鼓风机出口通往甲炉的煤气阀，让部分煤气从此管进入甲炉下部，通过甲炉的过滤蓄热层进入热元件，此时煤气中的高分子物质及焦油和异味气体经过热元件时被裂解，煤气中的甲烷气经过高温热元件也部分裂解为氢气和一氧化碳,此股煤气将热元件的热量带走供上部原料裂解;⑷原有煤气和新裂解的煤气混和从甲炉上部出口管出而进入乙炉,混合气当进入乙炉后从上至下通过乙炉的原料层、热元件、灰渣层、过滤蓄热层，带着灰渣颗粒的气体从炉底部出来后进洗气箱，在洗气箱水洗除渣尘后进洗气塔进一步除尘后去煤气鼓风机进口;⑸乙炉制气时，煤气风机出口与乙炉下部的煤气管相通的阀门打开，让部分煤气进入乙炉下部，如上述循环。

所述的热元件为电阻丝炉或高频电炉或中频电炉;或利用高温燃气的热交换器。

所述裂解制气炉炉底部气体出口设有耐火球及合金钢丝网组成的过滤装置，炉上段气体出口设过滤器。

本发明采用的阀门是自身带油压活塞缸的座板阀，阀门活塞缸与油压机连接，阀门活塞由油压机油流推动的，油压机油流换向由电脑控制。

所述裂解制气炉中安装有温度传感器，温度传感器把测得数据传给温控器。

本发明的制气工艺详细说明如下： 

（1）制气：裂解制气时从炉底通入部分煤气，通入此股煤气的目的是：

此股煤气通过过滤蓄热层带出蓄热供上层的物料裂解，在通过热元件时将电热能带出供上层的物料裂解。在炉中此股煤气起传递热量作用。

此股煤气中常带有高分子有机物和异味气体，同时煤气中甲烷含量也较高，作为工业原料气是不要甲烷的。当它通过热元件时，热元件的高温使气体中含有高分子物质及焦油和异味气体完全裂解为简单分子，部分甲烷裂解；此处起到了提高气体品质的作用。

（2）用气体带出裂解残碳。

生物质裂解后剩下的剩焦残碳为小颗粒粉状物，很容易被气流带走。因此本装置不另设排渣装置，而让气体从炉底部带出。

（3）设过滤装置扑捉气体带走的物料。

在炉下部设置的过滤蓄热层是由耐火球和特制的合金钢丝网组成。它的作用除了蓄热外，另一个作用就是拦截由气体带来的未裂解的物料，被拦截下的物料在下行高温气流作用下进一步裂解。在炉上部的气出口管上也装有由特殊合金制作的过滤装置，拦截出炉气体带走的物料。

（4）设置冷却洗涤除尘装置。

炉下底部出来的气体温度为150-200℃，带有剩焦残碳的小颗粒粉状物，设洗气箱用水洗涤除去剩焦残碳的小颗粒粉状物，然后引入冷却洗涤塔，气体由塔下部进入，与自上而下的冷却水逆流接触，气体在被冷却过程的同时进一步得到了净化。净化后的气体被引入煤气鼓风机送入气柜。

上述步骤中的各步时间由人工设定后电脑执行控制，采用的阀门是自身带油压活塞缸的座板阀，阀门活塞缸与油压机连接，阀门活塞由油压机油流推动的，油压机油流换向阀由电脑控制。

本发明采用2个串联的裂解制气炉用电能来高温裂解生物质和城市废弃物制煤气，同时加装过滤装置，从而防止煤气带出原料。

附图说明