[發明專利]用于氣化處理的方法和設備

有效

• 申請號: 200580041199.1
• 申請日: 2005-11-18
• 公開（公告）號: CN101068909A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 小石川洋平;倉元政道;淺野義彥;北野滋
• 申請（專利權）人: 株式會社明電舍;明和工業株式會社
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;F23G5/24;C10B53/00;F23J1/02;F23G5/44
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 何騰云

技術領域

本發明涉及用于氣化工藝的氣化加工方法和設備，更具體地涉及 用于產生高熱值或高BTU可燃氣體、同時限制在廢物或碎屑例如木屑 的處理中產生低熱值可燃氣體的加工方法和設備。

背景技術

由于廢物例如木屑的焚化產生的二氧化碳和二氧雜芑是導致全球 環境破壞的因素，因此最近對在高于或等于800℃的高溫下完成熱分 解或熱解而不會使廢物燃燒的氣化爐格外關注。

氣化爐也被稱為滲碳爐，在專利文獻1和2中公開了它們的已知 類型。專利文獻1示出了一種為了降低干餾時間并吸取所產生的氣體 而布置成在關閉從料斗中供給待蒸餾材料的供給入口的狀態下通過燃 燒器并在干餾塔內完成干餾以使待蒸餾材料蒸餾的系統。專利文獻2 示出了一種布置在豎直方向以降低包括氣化爐和燃燒爐的系統的尺寸 的系統。

專利文獻1：公開的日本專利說明書公開No.H01-28077。

專利文獻2：公開的日本專利說明書公開No.2004-233048。

然而，氣化爐具有以下問題。通過廢物處理產生的干餾的可燃氣 體熱值(卡路里，calorie)低至4-6MJ，由此收集的氣體在利用燃燒 熱的熱應用方面受到限制。由于低熱值特性，收集的氣體不適用于內 燃機例如燃氣發動機的燃料。因此，難以通過將內燃機作為原動機通 過驅動發電機而將收集氣體的能量轉化電能，并難以期望實現多樣化。 出于以下原因產生高熱值氣體和低熱值氣體。

(1)為了產生高熱值可燃氣體，必須控制作為氣化劑從外部供給 的原材料的燃燒用空氣量。氣化爐容易使空氣在供給原材料的步驟和 排放的步驟被混合，并且難以遮斷和控制外部空氣。因此，從外部導 入的過量空氣促進了燃燒反應，并由此降低了可燃氣體的熱值。在這 種氣化反應中，如果沒有形成任何焦油、煤煙和木炭，則反應可以通 過以下表示所產生氣體的主要成分的簡化的化學反應式表達。

CnHmOp+aO2+bH2O→cCO+dCO2+eH2+CxHy

在高于或等于800℃的理論化學平衡中，不僅產生CxHy，而且產 生CO、CO2和H2的純凈氣體。在高溫和長時間的反應中，所述成 分變得接近平衡的氣體成分。然而，如果氣化劑的量相當少的話，則 從化學平衡計算中也可以確認產生CH4和C(參照：Japan?Institute?of Energy編的“Biomass?Handbook(日文)”、第93頁)。

(2)為了產生高熱值可燃氣體，有效的方法是對原材料的快速熱 分解。然而，由于加工材料是固體，因此不可能僅通過利用來自的外 部的熱在設備內快速形成均勻的高溫反應場，從而在原材料處理過程 中形成不均勻性。因此，由氣化爐產生的可燃氣體的熱值變得不規則 (熱值降低)并且所產生氣體的量(體積)增大或減小。

圖6是表示在上述參考文獻的109頁中公開的“加熱溫度與氣體 成分之間關系”的視圖。在圖6的視圖中，在對數刻度上表示了通過 瞬間加熱產生的熱分解氣體的成分。在400℃的加熱溫度下，CO2占 60％。在更高溫度下，CO2濃度變得更低，并且可燃氣體(CO、CO2、 H2)的濃度變得更高。因此，如果大約4-6MJ的低熱值氣體的產生受 到限制并且可以產生13MJ或更高的高熱值氣體的話，則可以使應用 拓寬到采用該氣體的熱電聯合系統的公式化；期望具有多樣化；以及 有效地利用未使用氣體的能量。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供可以產生高熱值可燃氣體的氣化 工藝和氣化設備。

根據本發明的一方面，一種氣化工藝，所述氣化工藝包括：將可 燃原材料供給到豎直氣化爐主體內，其中，在豎直氣化爐主體中旋轉 布置有螺旋裝置；從氣化爐主體的側面加熱氣化爐主體；以及，收集 所產生的氣體；其中，所述氣化工藝包括：通過向氣化爐主體內供給 空氣來產生高熱值可燃氣體。

根據本發明的另一方面，通過加熱氣化爐側面并由此使可燃原材 料燃燒而進行快速加熱，由此進行氣化爐主體的加熱。

根據本發明的另一方面，在氣化爐主體的加熱過程中，空氣供給 量設定在氧量為2％-10％的范圍內。

根據本發明的另一方面，通過經由形成在螺旋裝置的螺旋軸中的 軸向孔供給空氣，來進行空氣向氣化爐主體內的供給。

根據本發明的另一方面，通過設置在螺旋裝置中的攪拌葉片來分 散被供給到氣化爐主體內的空氣。