本发明专利技术涉及一种生物质热裂解制取可燃气的方法及其专用装置，其特征在于：将生物质粉碎制粒后加入到裂解炉中，采取电弧点火与纯氧同时进行氧化还原反应与热裂解反应生产可燃气体；所述专用装置包括炉体、设置在炉体上的进料口、废料出口和可燃气体出口，其特征在于所述炉体内设有螺旋式可旋转炉栅，在炉体的顶部设有相应的螺旋式可旋转炉栅控制电机，炉体的下部设有氧气进气口，所述进料口、可燃气体出口设于炉体的上部，所述进料口通过管道与加料机相连通，所述可燃气体出口通过管道依次连接有焦油吸收塔及冷凝器。以纯氧助燃加热技术的特点，免除由空气助燃加热所带进的大量氮气而提高了所产可燃气热值，结构合理，连续装料与出渣，提高了生产能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可燃气的制取方法及专用装置
，尤其是一种生物质热裂解制取可燃气的方法及专用装置。
技术介绍
生物质能是一种唯一可固定碳的可再生能源，它来自于生物质，生物质的说法较多，如美国可再生能源实验室的解释为"我们星球上丰富的植物是太阳能和化学能的天然仓库，不管其是人为栽培，还是野生繁殖，我们将这种数量巨大的可再生资源称为生物质"。生物质是一种清洁的低碳燃料，其含硫和含氮量均较低，同时灰分份额也很小，所 以燃烧后S02、NOx和灰尘排放量比化石燃料要小得多，是一种清洁燃料，同时，生物质对生态环境的最大贡献还在于其具有CO2零排放的特点，大气中的CO2和地面上的水经光合作用产生用来形成生物质的碳水化合物，如将生物质燃烧利用，则大气中的氧和生物质的碳相互作用生成CO2和水，这个过程是循环的，所以生物质同时是一种可再生资源，可视为取之不尽的永久能源，其利用过程中没有增加大气中CO2的含量，这对于缓解日益严重的“温室效应”有着特殊的意义。而在我国，收割后的土地上，留下的秸杆是几千年来农民的生活燃料、牲畜的饲料。目前，我国每年秸杆资源的可获得量为7亿吨，折合成标煤约为3. 5亿吨，再加以往不可利用的树木的枝、叶与果实的皮、芯、壳核、各种蒿草以及木屑、糖渣等(统称为农林废弃物)，总量可达近20亿吨，相当于10亿吨标准煤。长期以来，秸杆一直是我国农民生活的基本燃料和农业生产的物质资料。在一些粮食主产区，秸杆被大量焚烧，不仅浪费了宝贵的资源，还污染大气环境，威胁交通运输安全、成为一个不好根治的严重社会问题。随着经济的发展和人民生活水平的提高，垃圾问题日益突出。我国近七百座城市，大部分城市仍以简单填坑、挖坑掩埋、投入江河湖海、露天焚烧等处理方式为主。目前大部分城市采用的是填埋法，因为填埋处理费用省，操作方便。我国城市垃圾成份在变，有机成份达60% -90%，垃圾热值范围很大(1850KJ/kg-6413KJ/kg)，所调查城市一般热值为4000KJ/kg，这说明垃圾资源化利用的潜力较大。据专家估计，到2010年，我国城市垃圾产量将达2.9亿吨。据粗略统计，垃圾中有机含量93. 92%，含水率为45. 12%。现有的大部分填埋场设计建造标准低、缺乏污染控制措施，远不能保证填埋垃圾的安全，使集中填埋的垃圾成为即时和潜在的长期污染源。我国2/3的城市被垃圾环带包围。这些垃圾埋不胜埋，烧不胜烧，造成了一系列严重危害。历年全国无序堆放的垃圾总量近80亿吨，占用土地6亿平方米，严重污染大气和地下水资源，更有引发气体爆炸事故的发生。传统的垃圾消纳倾倒方式是一种不负责任的“服务于当代，遗害于子孙”的“污染物转移”方式。而现有的垃圾处理场的数量和规模远远不能适应城市垃圾增长的需求，大部分垃圾仍呈露天集中堆放状态，对环境即时和潜在的危害很大，问题日趋严重。主要表现为一是传染疾病，危害人体健康。尤其是霍乱菌、结核菌，以及蛔虫卵等。二是恶化环境，危害环境质量。一个优美的城市，一旦出现垃圾乱堆乱放，二次污染，蚊蝇孳生，社会经济效益都受到极大影响。三是破坏资源，危害生态平衡。垃圾污染对水资源、地下资源、环境资源和植物生长都有着十分重要的危害性。四是垃圾爆炸事故不断发生。由于城市生活垃圾中有机质含量的提高和由露天分散堆放变为集中堆放，只采用简单覆盖易造成甲烷气体的厌氧环境，使垃圾产生沼气量增加，危害日益突出，事故不断，造成重大损失。世界各国的城市生活垃圾正以快于其经济增速3倍以上的平均速度增长，全球每年排放各类垃圾超100亿吨。许多国家已经开始对各种生物质用于发电进行研究，生活垃圾、动物粪便、植物枯枝等生物质都被尝试用于发电。但是在过去30年的时间内，科学家们的研究和生物质发电厂积累的经验证明，城市生活垃圾等经电厂焚烧后排向大气的烟气含有致癌物质二恶英等，自然界的微生物和水解作用对二恶英的分子结构影响较小，因此，环境中的二恶英很难自然降解消除。它包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累。它的毒性十分大，是砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称，万分之一甚至亿分之一克的二恶英就会给健康带来严重的危害。二恶英除了具有致癌毒性以外，还具有生殖毒性和遗传毒性，直接危害子孙后代的健康和生活。由此公众对建垃圾焚烧电厂有抗拒心理。 与发达国家生物质能利用技术相比，我国目前在这方面相对落后。上世纪八十年代以来，全国多家高校及科研机构在研制生物质气化技术和装置方面相继取得了一系列重要成果，如中国农机院开发的下吸式DN系列生物质气化炉和家用小型气化炉，广州能源所研制的上吸式气化炉，浙江大学热能工程研究所研制的生物质中热值集中供气装置，山东能源所研制出燃用农作物秸杆(以玉米杆为主)的固定床气化炉，经热解产气，成功地向50多个试点村的村民送上管道煤气，上述几种形式气化炉均利用空气气化生产5MJ/Nm3左右的低热值燃气。为了提高热值，浙江大学、广州能源所、中科院化冶所、大连科学院等均开展了利用生物质能的循环流化床或干馏气化技术研究，并已完成实验室阶段研究。然而我国生物质能热化学转换技术的应用远不理想，因为到目前为止，技术的瓶颈并未突破。现有专利号为CN200910148027. 4的中国专利《生物质直接热裂解发生器及其热裂解方法》，所述发生器包括用以进行热裂解反应的热裂解反应室，在该热裂解反应室下方设置有燃烧加热室；所述发生器还包括燃气输送泵，设置在该燃烧加热室下方；燃气回烧管，与位于该热裂解反应室上部的燃气出口连通，该燃气回烧管经由该燃气输送泵连接至该燃烧加热室；配风和点火装置，与该燃烧加热室连通。它是将原料与催化剂混合后直接发生裂解反应，所产生的可燃气体作为生物质热裂解的加热源，但是这种方法对装置的要求比较高，制造成本高，而且制得的可燃气体含有焦油，纯度不够。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种生物质热裂解制取可燃气的方法，对农林或城市生活废弃物进行综合利用来生产可燃气体，变废为宝，降低成本，并且可燃气体的产率高、纯度高，制备方法更加合理。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种结构合理、并容易实施的生物质热裂解制取可燃气的专用装置。本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为一种生物质热裂解制取可燃气的方法，其特征在于包括以下步骤I)将生物质经粉碎后加工成颗粒状；2)将颗粒状物料加入到裂解炉中，采取电弧点火与纯氧同时进行氧化还原反应与热裂解反应，炉体内自下而上的农林废弃物或城市废弃物处于四个层段氧化、还原、热裂解、干燥；由氧化层段维持炉体所需要的温度；还原、热裂解层段生成混合可燃气体。3)将生成的混合可燃气体通过焦油吸收塔和冷凝器进行净化冷却，分离出来的可燃气体经过洗涤处理后得到清洁高热值可燃气，输送至贮气罐中储存；分离出来的混合液体经撇油器处理后除去水分再重新注入裂解炉中进行裂解。所述热裂炉内四个层段的反应温度为氧化层1000°C以上；还原层700°C IOOO0C ;热裂解层 250°C 700°C ;干燥层 100°C 250°C。作为改进，所述生物质为农林废弃物或城市生活废弃物，包括树木的枝、叶、竹块、作物的稻、杆、种子与果实的皮本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物质热裂解制取可燃气的方法，其特征在于包括以下步骤：1)将生物质经粉碎后加工成颗粒状；2)将颗粒状物料加入到裂解炉中，采取电弧点火与纯氧同时进行氧化还原反应与热裂解反应，使裂解炉自下而上形成四个层段：氧化、还原、热裂解、干燥，由还原、热裂解反应生成混合可燃气体；3)将生成的混合可燃气体通过焦油吸收塔和冷凝器进行净化冷却，分离出来的可燃气体经过洗涤处理后得到清洁高热值可燃气，输送至贮气罐中储存；分离出来的混合液体经撇油器处理后除去水分再重新注入裂解炉中进行裂解。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：楼龙春，
申请(专利权)人：楼龙春，
类型：发明
国别省市：
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