[发明专利]一种生物质废弃物液化-气化处理方法及气化装置

权利要求书

1.一种生物质废弃物液化-气化处理方法，其特征是它包括以下步骤：

（1）首先，将废弃物置于低温处理环境中进行超低温冷冻处理；既可以采用直接混合式冷冻，也可以采用间壁式冷冻；所述的冷冻温度在-30℃～-80℃，冷冻时间5～30min；

（2）其次，将经过冷冻的废弃物进行低温球磨破碎，将废弃物转化为粒径小于1mm的粉状物料；

（3）第三，对球磨后的物料进行筛分，将球磨料回收，并将大块的惰性杂质从粉状物料中分离出来外运；

（4）将粉状物料与辅料进行混合搅拌，在30～60℃范围中控温搅拌5～30min，形成均质液化浆料；

（5）将液化浆料在控温30～60℃中采用高压泵进行增压输送到雾化器中，使输送压力达到3MPa以上；

（6）在雾化器中，加压的液化浆料与压缩空气或气化剂在喷嘴内混合后雾化喷射到雾化室中，形成粒径小于5μm的均匀分布气雾流切向进入气化装置；

（7）气化装置为旋风式筒锥结构，入口为切向入口，在与入口连接的圆筒段中设置环形电加热载体流道；雾化后的液化浆料切向流入气化装置的圆筒入口并形成旋转流态，旋转气雾流首先流经环形的电加热载体流道，气流在电加热载体中的流动时间控制在0.1～5s中；电加热载体可以是间断或连续工作，可以在点火启动、负荷增减或稳定负荷工况中工作；气流流出电加热载体后，继续以涡旋流态依次流经圆筒段和锥形管段，将灰分和焦油组分依靠离心力作用甩到壁面上并滑落到料斗中；之后气流以内涡旋方式由下向上流动并通过出气管流出；

所述的辅料由水、焦油、T型分子筛、壳聚糖和柠檬酸组成，粉状物料与辅料各组份的重量比例范围为：粉状物料（1）、水（0.5～2）、焦油（0.01～0.3）、T型分子筛（0.01～0.05）、壳聚糖（0.01～0.05）、柠檬酸（0.01～0.03）；

所述的电加热载体是由金属丝网或金属箔片形成的流道；金属丝网可以是规则编织型或无规则缠绕式，金属箔片可以是蜂窝结构或层状结构；金属丝网或金属箔片通电后产生高温，通过调节电源电压或频率改变加热功率，使电加热载体的温度达到300～800℃中的设定值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是冷冻介质为液氮、液氧、液化天然气或低温工质。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的低温球磨破碎时使用的球磨料是球形或圆柱形的耐磨金属材料或陶瓷、刚玉类耐磨非金属材料；球磨料粒径在10～100mm之间，具有三种以上不同粒径的级配，球磨料装填量与废弃物之比在0.1～5之间，在-30℃～-80℃下球磨5～30min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的气化装置内温度控制在650～1200℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的废弃物为含水率小于70%的生活垃圾、污泥、秸秆、稻壳、锯木屑、禽畜粪便、橡胶轮胎或电子线路板。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的气化剂为压缩空气、纯氧、富氧空气或二氧化碳。

7.一种权利要求1所述的方法使用的气化装置，其特征是它包括气化炉炉体，在气化炉炉体的上部设有电加热载体流道段，经雾化增压后的气体从切向进入电加热载体流道段，电加热载体流道段的下部连接有等直径的圆筒体，圆筒体的下部连接有锥形管，锥形管的下部连接有料斗，气化炉炉体的上部安装有一端伸入电加热载体流道段中的出气管，气流流出电加热载体后，继续以涡旋流态依次流经圆筒段和锥形管段，将灰分和焦油组分依靠离心力作用甩到壁面上并滑落到料斗中；之后气流以内涡旋方式由下向上流动并通过出气管流出。