本发明专利技术涉及用于生产甲烷气体(G)的装置，其包括：封闭体(1)；用于输送封闭体中产物的器件，所述器件包括安装为沿着旋转几何轴线在封闭体中转动的螺杆(10)；螺杆的焦耳效应加热器件；用于去除存在于来自产物热处理的气体中的杂质的去除单元(12)，所述单元连接到封闭体的顶部出口；以及用于对去除单元出口处的气体进行净化的净化系统(21)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产甲烷气体的装置和该装置的用途本专利技术涉及用于生产甲烷气体(即具有甲烷作为其主要成分的气体)的装置。本专利技术还涉及该装置用于回收固体回收燃料(SRF)型物质或聚合物材料型物质的用途。专利技术背景尽管天然气具有能源和环境价值，但天然气具有是不可再生商品的缺点且全球供应正在迅速枯竭。由于天然气平均由95％的甲烷组成，因此设想利用产生大量甲烷的有机废料甲烷化的自然现象以产生通常被称为沼气的工业气体，从而提供天然气的替代品。此外，这使得回收生物质型废料成为可能。通常，气化步骤用于迫使生物质甲烷化并从中提取甲烷。然而，这样的步骤不能回收富含甲烷的气体。因此，出口处的气体通常含有2％至6％的甲烷，这与天然气的95％比率相差甚远。专利技术目的本专利技术的目的是提供使得能够产生甲烷气体成为可能的装置以及所述装置用于回收SRF型或聚合物材料型物质的用途。专利技术概述为了实现该目的，本专利技术提供了用于通过对细碎固体形式的物质进行热处理来生产甲烷气体的装置，所述装置包括：·封闭体，其包括：物质进料口、用于回收经处理物质的残余物的底部出口、和用于提取来自物质处理的气体的顶部出口；·用于在封闭体入口和底部出口之间输送物质的输送器件，所述输送器件包括安装为围绕旋转轴线在封闭体内旋转的螺杆，并且具有驱动螺杆旋转的驱动器件；通过焦耳效应加热螺杆的加热器件；用于消除存在于来自热处理物质的气体中的杂质的杂质消除单元，所述单元连接到封闭体的顶部出口；用于对去除单元出口处的气体进行净化的净化系统，所述净化系统连接到消除单元。因此，物质以细碎固体的形式引入到封闭体的入口中，并且螺杆以连续方式将细碎固体推向密闭体的底部出口。由于螺杆通过焦耳效应进行加热的有利方式，细碎固体被非常快速地加热，并且它们变形而不会粘到螺杆的圈上，从而产生已经具有高甲烷含量(当物质是SRF型或聚合物材料型物质(例如塑料)时，甲烷含量大于50％)的气体。随后，将两个连续的气体处理单元连接在一起，使得可以首先从气体中除去灰尘、固体颗粒、焦油、油、...类型的杂质，其次通过将甲烷与其它气体成分进行分离来净化气体。在本专利技术出口处，由此获得富含甲烷的气体。申请人所实施实验由此能够获得大体92％的甲烷含量。因此，本专利技术能够获得甲烷浓度接近天然气的气体。通过本专利技术获得的气体因此是非常良好的天然气替代品。此外，本专利技术出口处的气体可以直接注入容器(缸、罐……)或注入气体分配网络。此外，本专利技术可以由各种物质如生物质提供，但是用SRF型或聚合物材料型的物质如塑料是特别有利的。这在废料回收利用不断增加的情况下是特别有利的，尤其是较少回收利用的非发酵废料。因此，在本专利技术中，用于消除不期望的并且以一般方式污染的杂质的杂质消除单元与净化系统不同，其并非用于对气体进行清洁的，而是通过将其与其它气体分离而使其富集甲烷。在本专利技术的的含义中，术语“甲烷气体”是指具有甲烷作为主要成分的气体，应当理解，所述气体可以较小的比例包含其它成分如氮气。在本专利技术的另一具体方面中，所述装置包括：入口烟道，其连接到封闭体的入口，并且包括用于连接封闭体入口的密封连接器件，以限制空气进入封闭体。在本专利技术的另一具体方面中，所述装置包括：出口烟道，其连接到封闭体的底部出口，并且包括用于连接封闭体底部出口的密封连接器件，以限制空气进入封闭体。在本专利技术的具体方面中，杂质消除单元包括用于裂解气体的裂解器件。在本专利技术的具体方面中，杂质消除单元包括用于对气体的污染冷凝物进行冷凝的冷凝器件。在本专利技术的具体方面中，杂质消除单元包括用于过滤存在于气体中的灰尘和固体颗粒的过滤器件。在本专利技术的具体方面中，所述过滤器件连接至裂解器件的出口或冷凝器件的出口。在本专利技术的具体方面中，所述过滤器件包括高温旋流器(cyclone)或高温陶瓷过滤器。在本专利技术的具体方面，净化系统包括至少两个不同的净化阶段。在本专利技术的具体方面中，净化系统包括至少三个不同的净化阶段。在本专利技术的具体方面中，净化系统包括用于在低于海平面处所测定大气压的压力下对气体可冷凝相进行冷凝的冷凝器件。在本专利技术的具体方面中，冷凝器件进行成形以确保在0.04巴至0.3巴范围内的压力下气体与可冷凝相分离。在本专利技术的具体方面中，净化系统包括变压吸附设备。在本专利技术的具体方面中，变压吸附设备连接至冷凝器件的出口。在本专利技术的具体方面中，净化系统包括过滤机。在本专利技术的具体方面中，过滤机是膜分离机。在本专利技术的具体方面中，过滤机连接至变压吸附设备的出口。此外，本专利技术还涉及上述装置用于回收SRF型物质或聚合物材料型物质的用途。附图简要说明本专利技术将参考图示显示出本专利技术非限制性具体实施方式中装置的唯一附图通过下文给出的说明更好地进行理解。专利技术详述参考唯一附图，本专利技术具体实施方式中的装置能通过对细碎固体形式的物质施加热处理(在该实施方式中是热解)来生产甲烷气体。例如，物质由聚合物材料形成。该物质通常由大部分由聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯组成的塑料制成。在特定方式中，细碎固体以颗粒或球团类型的三维颗粒固体形式存在。所述细碎固体的最大尺寸优选范围为2毫米(mm)至30mm。本专利技术装置包括基本沿水平方向延伸且通过支腿(未显示)与地面保持一定距离的封闭体1。封闭体1包括外壳，在该示例中是单件的，例如由金属制成，特别是由非磁性不锈钢制成。在具体实施方式中，封闭体1还包括制成单件耐火材料的内壳。封闭体1的每个端部都连接有各自的设备箱3。在该示例中，封闭体1具有物质进料入口4，该入口4设置为基本上在封闭体1的第一端部处穿过封闭体1的盖子。自然地，封闭体1的底部和盖子相对于封闭体1所在地面进行限定。在具体实施方式中，装置具有入口烟道5，其连接到封闭体的入口4。优选入口烟道5包括用于连接封闭体1入口4的密封连接器件，以限制空气进入封闭体，空气将会降低存在于封闭体中的气体的甲烷含量，这是不期望的。这些密封连接器件2还能够控制物质进入封闭体1的流速。例如，所述密封连接器件2包括设置在入口烟道5和封闭体1的入口4之间且通过阀门进行控制的气闸。例如，入口烟道5连接到进料斗或者还连接到用于对细碎固体形式物质进行研磨、压实或粒化的单元，或者还连接到用于对细碎固体进行预处理的单元，预处理单元用于将细碎固体加热和/或干燥至温度和相对湿度的具体值，或实际上使物质致密化。封闭体1还包括底部出口6，在该示例中所述底部出口6设置为基本上在封闭体1的第二端部处穿过封闭体1的底部。在具体实施方式中，装置具有出口烟道7，其以密闭方式连接到封闭体1的底部出口6。优选，出口烟道7包括用于连接封闭体1底部出口6的密封连接器件，以限制空气进入封闭体，空气将会降低存在于封闭体中的气体的甲烷含量，这是不期望的。这些密封连接器件8还能够控制从封闭体1的热处理物质中去除残余物的速率。例如，所述密封连接器件8包括设置在出口烟道和底部出口之间且通过阀门进行控制的气闸。例如，出口烟道7连接至用于冷却残余物的冷却单元9，或者是为了销毁残余物、或者是为了回收所述残余物，例如，其可能在一个或多个额外的处理步骤之后用作燃料。此外，装置具有用于在封闭体入口和封闭体底部出口之间输送物质的器件。因此，这些器件包括螺杆10，所述螺杆10在封闭体1内沿两个设备箱3之间的轴线X延伸并且安装成围绕封闭体1内的所述轴线X旋本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于通过对细碎固体形式的物质进行热处理来生产甲烷气体(G)的装置，所述装置包括：·封闭体(1)，其包括：物质进料口(4)、用于回收经处理物质的残余物的底部出口(6)、和用于提取来自物质处理的气体的顶部出口(11)；·用于在封闭体入口和底部出口之间输送物质的输送器件，所述输送器件包括安装为围绕旋转轴线(X)在封闭体内旋转的螺杆(10)，并且具有驱动螺杆旋转的驱动器件；通过焦耳效应加热螺杆的加热器件；用于消除存在于来自热处理物质的气体中的杂质的杂质消除单元(12)，所述单元连接到封闭体的顶部出口；用于对去除单元出口处的气体进行净化的净化系统(21)，所述净化系统连接到所述消除单元。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.05 FR 1555148;2015.09.15 FR 15586091.用于通过对细碎固体形式的物质进行热处理来生产甲烷气体(G)的装置，所述装置包括：·封闭体(1)，其包括：物质进料口(4)、用于回收经处理物质的残余物的底部出口(6)、和用于提取来自物质处理的气体的顶部出口(11)；·用于在封闭体入口和底部出口之间输送物质的输送器件，所述输送器件包括安装为围绕旋转轴线(X)在封闭体内旋转的螺杆(10)，并且具有驱动螺杆旋转的驱动器件；通过焦耳效应加热螺杆的加热器件；用于消除存在于来自热处理物质的气体中的杂质的杂质消除单元(12)，所述单元连接到封闭体的顶部出口；用于对去除单元出口处的气体进行净化的净化系统(21)，所述净化系统连接到所述消除单元。2.如权利要求1所述装置，所述装置包括：入口烟道(5)，其连接到封闭体的入口(4)，并且包括用于连接封闭体入口的密封连接器件(2)，以限制空气进入封闭体。3.如权利要求1或权利要求2所述装置，所述装置包括：出口烟道(7)，其连接到封闭体的底部出口(4)，并且包括用于连接到封闭体底部出口的密封连接器件(8)，以限制空气进入封闭体。4.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述杂质消除单元(12)包括用于裂解气体的裂解器件(13)。5.如前述权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述杂质消除单元(12)包括用于对气体的污染冷凝物进行冷凝的冷凝器件。6.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述杂质消除单元(12)包括用于过滤存在于气体中的灰尘和固体颗粒的过滤器件(19)。7.如权利要求4至6中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：O·勒佩茨，P·萨埃，
申请(专利权)人：工程与应用评估技术公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR
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