專利名稱:用城市垃圾生產(chǎn)可燃?xì)怏w的方法及設(shè)備的制作方法
用城市垃圾生產(chǎn)可燃性氣體的方法及設(shè)備屬于廢物處理技術(shù)領(lǐng)域：
。
目前，世界上工業(yè)和生活垃圾正以3%的速度增長(zhǎng)。據(jù)估計(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家每人每年制造垃圾三噸，發(fā)展中國(guó)家為一噸。大量垃圾不斷排泄對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康危害甚大，以對(duì)能源和環(huán)境保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)，世界各國(guó)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)從廢物中提取燃料非常重視，他們把這種發(fā)展傾向稱為開(kāi)發(fā)“第六種燃料”，國(guó)外從廢物中制取燃料的生產(chǎn)主要采用機(jī)械加工法，從垃圾中挑選出可燃性廢物經(jīng)機(jī)械加工制成燃料塊，供有關(guān)場(chǎng)合使用。最近幾年發(fā)展為采用高溫?zé)岱纸獾姆椒?，將垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇夹詺怏w。例如日本專利“固體廢料城市煤氣化方法”(昭61-40279)是將固體垃圾熱分解生成的氣體通過(guò)兩次氫化，再加水蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘忻簹?。此方法采用的是加焦炭，進(jìn)行大量鼓風(fēng)的敞式立爐，這樣的氣體中混入了大量的二氧化碳、氮、硫、氯化氫和其它一些有害氣體。這些有害氣體的一一轉(zhuǎn)化和脫除，不得不增加許多大型設(shè)備，其中有的必須高溫、高壓，同時(shí)還要配以多種的吸附劑，設(shè)備繁多，工藝和管理復(fù)雜且成本相當(dāng)高昂。
本發(fā)明的目的是將城市垃圾等廢棄物變化為新的燃?xì)饽茉?。所提供的方法及其系統(tǒng)設(shè)備有較好的經(jīng)濟(jì)性能，生產(chǎn)出的可燃性氣體無(wú)毒、無(wú)味、熱值高、用途廣泛。
本發(fā)明的技術(shù)特征是以城市垃圾中的有機(jī)物成份為原料，添加適量生石灰，廢石油瀝青或廢煤焦油裝入臥式密封轉(zhuǎn)體爐中，在隔絕空氣缺氧的條件下干餾氣化，然后經(jīng)冷卻塔、過(guò)濾器、水封槽、洗滌塔系列設(shè)備凈化處理后獲得無(wú)毒無(wú)味的高熱值可燃性氣體。其輔助設(shè)備還有除塵器、氣壓保險(xiǎn)裝置、鼓風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器和抽氣機(jī)。裝爐原料組成(重量百分比)生石灰(氧化鈣)45～48，廢石油瀝青或廢煤焦油(煉焦和煤氣廠排出的廢料)45～48，城市垃圾中篩出的有機(jī)物垃圾4～10%。對(duì)原物料的要求塊狀生石灰(20～60mm)占70%，粉狀占30%;廢石油瀝青粒度≤40mm;城市垃圾篩除泥土、磚塊之后，應(yīng)用其中有機(jī)物垃圾。而加熱用的燃料為其余的可燃性垃圾，干餾氣化溫度900～1100℃，壓力2kg/cm2，氣化時(shí)間20分鐘，三種原料成份在臥式密封轉(zhuǎn)體爐中，凡含碳的廢料(樹(shù)枝、樹(shù)葉、木屑、刨花、草木植物、甘蔗渣、菜幫、果皮、破布廢紙等)加熱到400～500℃時(shí)，發(fā)生碳化分解。氣化開(kāi)始后，形成碳?xì)浠衔锏妮p餾分(主要是甲烷)，而且形成的木焦油重餾分也逐漸轉(zhuǎn)化為氣體。其中有不多的水蒸汽并夾雜著少許的氫氣和氮?dú)?。其中甲烷和焦油氣是可燃性氣體，但熱值不太高，因此添加生石灰和石油瀝青(或廢煤焦油)以提高燃?xì)獾臒嶂怠Ｌ砑拥纳?CaO)在臥式密封轉(zhuǎn)體爐中，加熱到500～800℃時(shí)，受木質(zhì)素(有機(jī)物垃圾的主要成份)和石油瀝青的氣化蒸氣(水份)滲浸，促使CaO加速分解，在缺氧條件下生成一氧化碳和鈣蒸氣，同時(shí)裂解的CaO大量放熱。其反應(yīng)方程式可表達(dá)為CaO+C(木質(zhì)素)→Ca(蒸氣)+CO。添加的廢焦油(或廢石油瀝青)內(nèi)含C、H、O等多種元素，當(dāng)爐溫加熱到400～500℃時(shí)，即熱裂分解，其揮發(fā)的氣體主要成份為C3H8(丙烷)、C4H10(丁烷)、CH4(甲烷)和少量的烯烴，并混有少量的CO2和H2。這種混合氣體熱值高，足以代替電石乙炔氣。
本發(fā)明生產(chǎn)的可燃性氣體無(wú)煙、無(wú)毒、不含硫，不污染環(huán)境，可與天燃?xì)?、煤氣混合使用，也可以單?dú)使用。由于原料價(jià)格低廉，成本較低。此種燃?xì)饪梢詮V泛用于工業(yè)(如加熱爐、切割、焊接鋼材、冶煉、輕工等)、交通運(yùn)輸(代替汽油、柴油用于各式內(nèi)燃機(jī))、生活民用(代替煤、焦炭、天然氣、煤氣)。并在使用該可燃性氣體過(guò)程中其管道和噴嘴處不會(huì)產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成套設(shè)備制作亦不復(fù)雜，若以該燃?xì)獯骐娛?yīng)工業(yè)，節(jié)約的電力資源是相當(dāng)可觀的。此外，在生產(chǎn)可燃性氣體過(guò)程中，還可回收貴重的化工原料煤焦油。估算每噸原料可回收全燃性煤焦油150千克。爐渣也可綜合利用。爐渣按體積比可占原料的30%，是有用的鈣基材料，可以制成性能優(yōu)良的各種建筑材料代替木材、磚瓦。
本發(fā)明生產(chǎn)的可燃性氣體與幾種常用的燃?xì)饧叭毡緦＠a(chǎn)的城市煤氣熱值比較
可燃性氣體種類 熱值電石乙炔氣 13380KCa1/m3本發(fā)明的可燃性氣體 11400KCa1/m3天然氣 8500KCa1/m3日本相關(guān)專利的城市煤氣 3060～8530KCa1/m3從上表可見(jiàn)本發(fā)明生產(chǎn)的可燃性氣體熱值遠(yuǎn)高于天然氣以及日本專利生產(chǎn)的城市煤氣的熱值，可以代替乙炔氣使用于工業(yè)中。
1-臥式密封轉(zhuǎn)體爐 2-煙道消煙除塵器3-氣壓保險(xiǎn)裝置 4-鼓風(fēng)機(jī)5-空氣預(yù)熱器 6-冷卻塔7-洗氣過(guò)濾器 8-水封9-洗滌塔 10-抽氣機(jī)本發(fā)明實(shí)施例將定量三種原料，即篩除泥土的城市垃圾2kg、生石灰15kg、廢石油瀝青15kg。攪拌均勻后裝入臥式密封轉(zhuǎn)體干餾爐中，再利用可燃垃圾作為燃料加熱，在密閉缺氧條件下，當(dāng)溫度達(dá)到950℃，表壓為2kg/cm2以下，氣化20分鐘，即生成高溫可燃性氣體。在加熱氣化過(guò)程中，產(chǎn)生煙氣經(jīng)煙道除塵器2排出，除塵器采用上下水淋式，以φ10玻璃球作填充物，分上下兩層，每小時(shí)可潔凈煙氣400m3。氣壓保險(xiǎn)裝置3的作用是隨時(shí)觀察爐內(nèi)氣壓，在氣壓大于2kg時(shí)，安全閥自動(dòng)放氣。鼓風(fēng)機(jī)4主要向爐內(nèi)送風(fēng)助燃?？諝忸A(yù)熱器5是預(yù)熱向爐內(nèi)送進(jìn)的冷風(fēng)，有利于潮濕垃圾充分燃燒以及爐灰的順利排出。高溫可燃?xì)怏w通過(guò)冷卻塔6，塔中采用多管式水循環(huán)裝置，將氣體急驟冷卻，同時(shí)獲取10%(填料重量比)的高級(jí)煤焦油，是昂貴的化工原料。高溫可燃?xì)饨?jīng)冷卻塔6再進(jìn)入洗氣過(guò)濾器7以及水淋式洗滌塔9，進(jìn)行過(guò)濾、并迫使其通過(guò)洗滌塔9內(nèi)水淋和填充物間隙，燃?xì)庖蚨_(dá)到潔凈的技術(shù)要求。水封8是在送氣過(guò)程中，送氣管和出氣管在水封內(nèi)割斷，氣體通過(guò)水層由送氣到出氣管道，避免燃火后回返。
高溫可燃性氣體經(jīng)上述系列設(shè)備凈化后，抽取試樣分析成分如下成分 百分比 成分 百分比甲烷 32.65 異戊烷 0.033氫氣 32.45 正戊烷 0.052一氧化碳 3.92 氮?dú)? 14.77乙烷 3.02 空氣 5.48丙烷 0.52 烯烴類 7.0異丁烷 0.013正丁烷 0.044 合計(jì) 99.952
④文件名稱 頁(yè) 行 補(bǔ)正前 補(bǔ)正后說(shuō)明書(shū) 1 1 可燃性氣體 可燃?xì)怏w〃 1 7 制取燃料的生產(chǎn) 制取燃料〃 1 16 復(fù)雜且 復(fù)雜而且〃 2 3 塔系列 塔等一系列〃 2 10 料為其余的 料為城市垃圾中的〃 2 16 不多的 少量的④文件名稱 頁(yè) 行 補(bǔ)正前 補(bǔ)正后說(shuō)明書(shū) 3 3 C.H.O 碳、氫、氧〃 3 6 熱值高，足以代替電石 經(jīng)一系列凈化設(shè)備處理乙炔氣。 后獲得高熱值的可燃?xì)怏w〃 4 13 將定量三種 將稱量的三種〃 5 3-4 高級(jí)煤焦油，是昂貴的 昂貴的化工原料高級(jí)煤化工原料。 焦油。
〃 5 6 水封8是 水封8的作用是
權(quán)利要求
1.一種用城市垃圾生產(chǎn)可燃性氣體的方法，其特征是以城市垃圾中的有機(jī)物成份為原料，添加適量生石灰、廢石油瀝青或麻煤焦油經(jīng)干餾氣化生成可燃性氣體。
2.一種用城市垃圾生產(chǎn)可燃燒氣體的系統(tǒng)設(shè)備，其特征是由臥式密封轉(zhuǎn)體爐、除塵器、氣壓保險(xiǎn)裝置、鼓風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器、冷卻塔、過(guò)濾器、水封槽、洗滌塔和抽氣機(jī)組成。
專利摘要
用城市垃圾生產(chǎn)可燃?xì)怏w的方法及設(shè)備。
一種用城市垃圾生產(chǎn)可燃?xì)怏w的方法及設(shè)備。其方法是用可燃燒城市垃圾的一部分作燃料，另一部分作填料，添加適量生石灰、廢焦油(或廢石油瀝青)，裝入臥式密封轉(zhuǎn)體爐中，在缺氧的條件下干餾氣化，然后經(jīng)冷卻塔、過(guò)濾器、水封槽、洗滌塔等一系列設(shè)備凈化處理后獲得高熱值的可燃?xì)怏w。
文檔編號(hào)C10J3/20GK87101256SQ87101256
公開(kāi)日1988年12月7日 申請(qǐng)日期1987年12月22日
發(fā)明者韓岳天 申請(qǐng)人:韓岳天導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan