[发明专利]生物质物料热裂解炉及其材质及其使用该生物质物料热裂解炉制备天然气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质物料热裂解炉及其材质及其使用该生物质物料热裂解炉制备天然气的方法，主要应用于制备天然气的设备及技术领域。

背景技术

能源问题作为当今世界难题，备受各国高度关注。我国的石油、煤炭、天然气人均可采储量只有世界平均水平的11%、55%、4.3%；在能源效率、单位产品能耗等方面比世界先进水平低40%，差距十分明显。如何在提高能效的基础上，实现能源结构的优化已成为我国能否实现可持续发展的关键。为此，国家大力鼓励可再生能源的发展，制定了《可再生能源法》及一系列相关政策予以扶持。针对生物质能，更是指出“充分利用沼气和农林废弃物气化技术提高农村地区生活用能的燃气比例，并把生物质气化裂解作为解决农村废弃物和工业有机废弃物环境治理的重要措施”。

但是目前我国的生物质物料利用，尤其是农村废弃物的利用形势不容乐观，大部分使用气化炉，在有氧状态下点燃农村废弃物进而采集产生的可燃气体。此种方式所投入的气化成本普遍较低，大多是直接燃烧，虽然有可燃气体产生，但是热值较低，不能满足民用和工业的要求。

在目前传统使用的生物质物料热裂解炉中，只针对对生物质物料热裂解炉的结构以及工作性能（如炉体强度、炉体气密性等性能）进行改进，并没有针对制备天然气的反应对生物质物料热裂解炉进行进一步优化，而单纯的结构以及工作性能的考虑只能优化天然气制备的设备环境以及环境稳定性等因素，无法从制备天然气的反应本质进行改进优化。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种生物质物料热裂解炉的材质。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种生物质物料热裂解炉的材质，炉膛材质为镍合金，按照重量百分比计，上述镍合金的镍含量在10%~20%。

进一步地，上述镍合金的镍含量在12%~20%。

本发明要解决的技术问题之二是提供一种生物质物料热裂解炉。

一种生物质物料热裂解炉，包括炉膛、至少一根进料管以及设置有搅拌叶的转轴，上述进料管由上述炉膛顶部设置的开口伸入上述炉膛内部，上述炉膛内部、上述进料管下方设置有储料平台，上述转轴位于上述炉膛内中轴位置，上述转轴的搅拌叶位于上述炉膛内进料管管口至上述储物平台之间的空间内，上述转轴位于上述储料平台下方处设置有桨叶，上述炉膛顶部开设有出气口。

进一步地，上述位于炉膛外的进料管设置有可观察进料管内进料状态的视镜。

进一步地，上述位于炉膛外的进料管设置有可开关进料管进料的阀门，上述阀门设置在上述视镜的下方。

进一步地，上述炉膛侧壁位于底部处设置有通过管道连接的碳粉回收箱。

进一步地，上述管道设置有阀门。

进一步地，上述碳粉回收箱底部设置有阀门。

进一步地，上述炉膛底面呈向下凹陷的弧面构造。

本发明要解决的技术问题之三是提供一种使用生物质物料热裂解炉制备天然气的方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种使用生物质物料热裂解炉制备天然气的方法，步骤包括：

（1）将物料进行粉碎；

（2）将粉碎后的物料进行烘干，使其含水量在0~5%；

（3）将经过粉碎与烘干的物料通过上述进料管送入上述炉膛内的上述储物板；

（4）通过上述搅拌叶的旋转，将物料从上述储物板扫落至上述炉膛底部，物料在无氧状态下进行热裂解，热裂解的上限温度为700℃，通过热裂解得到气态生成物；

（5）上述气态生成物经过冷却分离后得到可燃性气体和液体；

（6）上述可燃性气体经过压缩分离后得到可以直接利用的天然气。

本发明的有益效果在于：

1、裂解炉产生的气体中均有一氧化碳，同时，生物质物料中本身内部仍有水分在裂解炉中将产生氢气，通过在镍合金的催化反应，可使一氧化碳和氢气合成产生甲烷，有效地解决了一氧化碳中毒及氢气过量造成的易燃易爆性，从而使热裂解炉产生的气体热值提高，安全因素也相应的提高了；

2、本发明对生物质物料热裂解炉的结构进行了优化，在炉膛内部设置储物板，通过搅拌叶的旋转将物料扫入炉膛底部，由于搅拌叶转速的可控制，使得炉膛底部的物料量可根据工艺需求设置，同时设置的视镜、阀门，辅助了进料的速度控制，即生物质物料热裂解炉进料的灵活性、可控制性得到实现；