專利名稱：牛糞裂解制氣工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種牛糞的利用及可燃?xì)怏w的制備工藝，具體說明是一種牛糞裂解制氣工藝。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外牛糞的資源化利用主要有如下幾種方式。
1、堆肥牛糞作為一種動(dòng)物性有機(jī)肥料，是一種寶貴的資源。牛采食量大，每天所排出的糞、尿也比其他家畜多。一頭成年牛，每晝夜排糞量達(dá)42.9kg(幅度為28.4～48.1kg)，每晝夜排尿量為10.2kg(幅度為6.5～14.1kg)，再加上墊草，每年可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料約20t。一頭牛年排糞量折合化肥數(shù)量為硫酸銨261kg，過磷酸鈣78.2kg，硫酸鉀86.88kg。農(nóng)作物施用牛糞尿還具有改良土壤結(jié)構(gòu)和保存水分的作用，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。如果加工成生物有機(jī)肥，其經(jīng)濟(jì)效益將是直接出售牛糞的18倍。
不足之處是牛糞質(zhì)地致密，成分與豬糞相似，牛糞中含水量高(50％左右)，通氣性差，分解緩慢，發(fā)酵溫度低，肥效遲緩，故習(xí)稱牛糞為“冷性肥料”。
2、作為燃料我國不少地區(qū)尤其是一些牧區(qū)，大多數(shù)當(dāng)?shù)啬撩袢耘f在沿襲著古老的能源利用方式——燒牛糞。牛糞被當(dāng)作一種燃料，用來作為生活燃料，進(jìn)行取暖、燒飯。
牛糞當(dāng)作燃料燃燒存在的主要問題是會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，污染環(huán)境，能量利用率低，生物質(zhì)能浪費(fèi)嚴(yán)重。
3、制沼氣牛糞的熱值高達(dá)3907J/m3，因此已有將牛糞烘干后通過發(fā)酵來生產(chǎn)沼氣的作法。這種牛糞的利用方式不僅對(duì)環(huán)境不會(huì)帶來危害，而且將廢棄物資源得到了充分利用，是一種環(huán)保型處理工藝。但是這種處理法存在能源利用率低，產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量大，還需進(jìn)行二次處理的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的就是目前的牛糞沒有得到充分有效的利用以及現(xiàn)有的牛糞制氣工藝存在的能源利用率低，產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量大，還需進(jìn)行二次處理的問題。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案利用牛糞來生產(chǎn)可燃?xì)怏w1、將牛糞脫水干燥；2、將脫水干燥后的牛糞與秸桿、稻殼按下述重量比混合牛糞60～80％、秸桿10～20％、稻殼10～20％3、將混合物送入裂解爐裂解；4、將裂解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行冷卻；5、將冷卻后的氣體進(jìn)行除塵，去除雜質(zhì)；6、去除焦油，即制得所需氣體。
步驟1牛糞的脫水干燥可采用高速甩干機(jī)甩干、烘干機(jī)烘干或自然曬干三種方式中的任意一種，也可組合使用。經(jīng)步驟1處理后，牛糞的含水量應(yīng)為11～18％。
步驟3采用的是下吸式裂解爐，裂解溫度為650～850℃，氧氣含量為3～8％，裂解區(qū)壓力為0.05～0.15大氣壓。
步驟4中的冷卻方式既可以是空冷也可以是水冷。經(jīng)步驟4冷卻后可燃?xì)怏w的溫度應(yīng)降至200℃以下。
步驟5可采用旋風(fēng)除塵法或噴霧法中的任意一種，也可兩者結(jié)合使用。通過步驟5中應(yīng)去除可燃?xì)怏w中粒徑15μm以上的雜質(zhì)顆粒。
步驟6可使用鋸木屑或其他濾材如米糠、麩皮等對(duì)可燃?xì)怏w進(jìn)行除塵。通過步驟6應(yīng)除去可燃?xì)怏w中90％以上的焦油。
本發(fā)明用于處理牛糞，不僅可以將牛糞進(jìn)行有效的處理，而且將能源得到了充分利用，牛糞經(jīng)過本發(fā)明工藝處理后每噸干牛糞可產(chǎn)生1200～1800M3可燃?xì)怏w，廢棄物極少，且均為固體物，體積小，是一種環(huán)保型處理工藝。產(chǎn)生的可燃?xì)怏w即可直接燃燒，也可用于發(fā)電。
經(jīng)檢測(cè)，采用本發(fā)明所述之工藝制備出來的可燃?xì)怏w的成份如下O2 2～6％H2 10～18％N2 50～65％CO 12～20％CH41～3％CO213～17％(2)熱值高位熱值3.2～4.7KJ/M3
低位熱值2.6～4.3KJ/M3(3)氣體發(fā)生率1KG干牛糞可產(chǎn)生1.2～1.8M3氣體
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(1)工藝過程牛糞經(jīng)過10～15天自然曬干后，含水率為12～15％。將其與秸桿、稻殼(比例為75∶15∶10)混合后通過螺桿輸送機(jī)由上部送入裂解爐，經(jīng)過裂解處理，將產(chǎn)生的可燃?xì)怏w通過循環(huán)水進(jìn)行冷卻，對(duì)冷卻后的氣體進(jìn)行除塵，去除雜質(zhì)，通過鋸木屑去除焦油，即可制得一定熱值的氣體。
(2)實(shí)施效果氣體成分O22～6％，H210～18％，N250～65％，CO12～20％，CH41～3％，CO213～17％。
氣體熱值高位熱值3.8～4.7KJ/M3低位熱值2.8～4.4KJ/M3氣體發(fā)生率1KG干牛糞可產(chǎn)生約1M3氣體實(shí)施例2(1)工藝過程牛糞經(jīng)過高速甩干機(jī)甩干后，含水率為14～18％。將其與秸桿、稻殼(比例為70∶15∶15)混合后通過螺桿輸送機(jī)由上部送入裂解爐，經(jīng)過裂解處理，將產(chǎn)生的可燃?xì)怏w通過循環(huán)水進(jìn)行冷卻，對(duì)冷卻后的氣體進(jìn)行除塵，去除雜質(zhì)，通過鋸木屑去除焦油，即可制得一定熱值的氣體。
(2)實(shí)施效果氣體成分O22～6％，H210～18％，N250～65％，CO12～20％，CH41～3％，CO213～17％。
氣體熱值高位熱值3.1～4.5KJ/M3低位熱值2.6～4.0KJ/M3氣體發(fā)生率1KG干牛糞可產(chǎn)生1M3氣體實(shí)施例31)工藝過程牛糞經(jīng)過烘干機(jī)烘干后，含水率為16～18％。將其與秸桿、稻殼(比例為80∶10∶10)混合后通過螺桿輸送機(jī)由上部送入裂解爐，經(jīng)過裂解處理，將產(chǎn)生的可燃?xì)怏w通過循環(huán)水進(jìn)行冷卻，對(duì)冷卻后的氣體進(jìn)行除塵，去除雜質(zhì)，通過鋸木屑去除焦油，即可制得一定熱值的氣體。
(2)實(shí)施效果氣體成分O22～6％，H210～18％，N250～65％，CO12～20％，CH41～3％，CO213～17％。
氣體熱值高位熱值3.4～4.6KJ/M3低位熱值2.7～4.2KJ/M3氣體發(fā)生率1KG干牛糞可產(chǎn)生1M3氣體
權(quán)利要求
1.牛糞裂解制氣工藝，其特征在于包括如下步驟(1)將牛糞脫水干燥；(2)將脫水干燥后的牛糞與秸桿、稻殼按下述重量比混合牛糞60～80％、秸桿10～20％、稻殼10～20％(3)將混合物送入裂解爐裂解；(4)將裂解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行冷卻；(5)將冷卻后的氣體進(jìn)行除塵，去除雜質(zhì)；(6)去除焦油，即制得所需氣體。
2.如權(quán)利要求1所述的牛糞制氣工藝，其特征在于牛糞的脫水干燥可采用高速甩干機(jī)甩干、烘干機(jī)烘干或自然曬干三種方式中的任意一種，也可組合使用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的牛糞制氣工藝，其特征在于經(jīng)步驟(1)處理后，牛糞的含水量應(yīng)為11～18％。
4.如權(quán)利要求1所述的牛糞制氣工藝，其特征在于步驟(3)中裂解溫度為650～850℃，氧氣含量為3～8％，裂解區(qū)壓力為0.05～0.15大氣壓。
5.如權(quán)利要求1所述的牛糞制氣工藝，其特征在于步驟(3)中采用的是下吸式裂解爐。
6.如權(quán)利要求1所述的牛糞制氣工藝，其特征在于步驟(4)中的冷卻方式既可以是空冷也可以是水冷。
7.如權(quán)利要求1所述的牛糞制氣工藝，其特征在于經(jīng)步驟(4)冷卻后可燃?xì)怏w的溫度應(yīng)降至200℃以下。
8.如權(quán)利要求1所述的牛糞制氣工藝，其特征在于步驟(5)可采用旋風(fēng)除塵法或噴霧法中的任意一種，也可兩者結(jié)合使用。
9.如權(quán)利要求1或7所述的牛糞制氣工藝，其特征在于通過步驟(5)中應(yīng)去除可燃?xì)怏w中粒徑15μm以上的雜質(zhì)顆粒。
10.如權(quán)利要求1所述的牛糞制氣工藝，其特征在于通過步驟(6)可使用鋸木屑或其他濾材如米糠、麩皮等對(duì)可燃?xì)怏w進(jìn)行除塵。
11.如權(quán)利要求1所述的牛糞制氣工藝，其特征在于通過步驟(6)應(yīng)除去可燃?xì)怏w中90％以上的焦油。
全文摘要
一種牛糞裂解制氣工藝，包括如下步驟(1)將牛糞脫水干燥；(2)將脫水干燥后的牛糞與秸稈、稻殼按下述重量比混合牛糞60～80％、秸稈10～20％、稻殼10～20％；(3)將混合物送入裂解爐裂解；4)將產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行冷卻；(5)將冷卻后的氣體進(jìn)行除塵，去除雜質(zhì)；(6)去除焦油，即制得所需氣體。本發(fā)明用于處理牛糞，不僅可以將牛糞進(jìn)行有效的處理，而且將能源得到了充分利用，牛糞經(jīng)過本發(fā)明工藝處理后每噸干牛糞可產(chǎn)生1000m
文檔編號(hào)C10G1/00GK1804008SQ200510095448
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月16日
發(fā)明者崔益華, 薛建軍, 陶杰, 沃丁柱, 何小民, 蔡敬東 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)