[发明专利]一种用生物质、城市废弃物制煤气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用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，提供一种不用外供热源高温裂解生物质和城市废弃物制煤气，并防止煤气带出原料的方法。

本发明采用的技术方案如下：一种用生物质、城市废弃物制煤气的方法，其特征在于：包括如下步骤：

将A、B两台结构完全相同的制气炉，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，每炉都设双层炉篦，上层炉篦为原料炉篦，下层为残碳炉篦，制气炉底部设有耐火球，炉上段气体出口设过滤器；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；

⑵将生物质和废弃物作为原料从炉顶连续或间歇加入，A炉上行通入以纯氧或富氧空气加水蒸汽配成的气化剂，气化剂与裂解后的残碳反应放出热量，原料在高温下裂解产生煤气，与此同时从A炉炉底通入部分煤气；通入A炉的原煤气和新裂解的煤气混合从A炉炉上部出口管出来进入B炉后从上至下通过B炉的原料层，同时B炉下行通入的气化剂与残碳炉篦上的碳气化反应，气体的余热在下行的过程中蓄在炉下段的耐火球蓄热层中；

（3）当A炉炉温达950-1050℃时，转入B炉上行制气，B炉上行通入气化剂，与此同时从B炉炉底通入部分煤气；通入B炉的原煤气和新裂解的煤气混合从B炉炉上部出口管出来进入A炉后从上至下通过A炉的原料层，同时A炉下行通入气化剂与残碳炉篦上的碳气化反应，气体的余热在下行的过程中蓄在炉下段的耐火球蓄热层中；

⑷当B炉炉温达950-1050℃时，转入A炉上行制气，重复上述步骤⑵、（3）。

本发明各步骤中的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。

所述裂解制气炉采用长燃火焰发生器。

本发明的制气工艺详细说明如下：

（1）A炉上行通入气化剂：此气化剂中的氧上行与原料炉篦上的碳反应放出热量供炉上段裂解所需热量。与此同时从炉底通入部分煤气，通入此股煤气的目的是：

此股煤气上行通过蓄热层带出蓄热供上层的物料裂解。在炉中此股煤气起传递热量作用。

此股煤气可保证入炉的气化剂得到安全正常气化反应。

（2）每炉都设双层炉篦，上层炉篦为原料炉篦，此炉篦托住原料和颗大粒残碳，只让气体和小颗粒残碳通过；下层为残碳炉篦，此炉篦托住小颗粒残碳，只让灰渣和气体通过。

（3）A炉煤气上行，B炉即为煤气下行。B炉下行通入气化剂，气化剂中的氧与残碳炉篦上碳反应生成一氧化碳、二氧化碳。气体的余热在下行的过程中蓄在炉下段的蓄热层中。

（4）B炉上行通入气化剂：A炉上行通入气化剂结束后立刻转入B炉上行通入气化剂。其作用和原理同（1）A炉上行通入气化剂同。A炉下行通入气化剂，与（3）相同。

（5）用改变入炉气化剂的成份和量来调节炉内温度。增加气化剂中氧量，可提高炉温;减少氧量可降低炉温。增加气化剂中水蒸汽量可降低炉温，减少气化剂中水蒸汽量可提高炉温。

（6）设蓄热层回收气体带出的热量。

在炉下部设置的蓄热层是一层耐火球。它的作用是下行煤气加热耐火球，因而气体热量蓄于耐火球中，当炉底通入的煤气通过耐火球上行时，耐火球加热入炉煤气，煤气上行中将热量带给气化层。

（7）用气体带出裂解反应后的灰渣。

生物质裂解后剩下的灰渣为小颗粒粉状物，很容易被气流带走。因此本装置一般情况下不另设排渣装置，而让气体从炉底部带出。

（8）设旋风分离器扑捉气体带出的灰渣