[發明專利]等離子體氣化噴槍

有效

• 申請號: 201210336461.7
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102851083A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 周開根
• 申請（專利權）人: 衢州市廣源生活垃圾液化技術研究所
• 主分類號: C10J3/50
• 分類號: C10J3/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及氣化設備，特別是涉及到一種等離子體氣化設備。

背景技術

當前，等離子技術已得到廣泛的應用，工業上應用于等離子點火、等離子噴涂、金屬冶煉、等離子加熱制造納米材料、切割、垃圾焚燒和廢物處理等。近幾年來，利用等離子體處理危險有害的廢棄物和生活垃圾的技術發展很快，等離子體的處理方式和一般的焚燒方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現象下所形成的一種狀態，伴隨著放電現象將會生成了激發原子、激發分子、離解原子、游離原子團、原子或分子離子群的活性化學物以及它們與其它的化學物碰撞而引起的反應。在等離子體發生器中，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態，經相互碰撞而產生高溫，因此，等離子體火炬的中心溫度可高達攝氏5萬度以上，火炬邊緣溫度也可達到3千度以上，被處理的物質受到高溫等離子體沖擊時，其分子、原子將會重新組合而生成新的物質。

當前，常規煤氣化裝置中使用的氣化劑為水蒸汽+空氣或水蒸汽+氧氣，在氣化爐工作時，直接把水蒸汽+空氣或水蒸汽+氧氣送入氣化爐，使水蒸汽與炭發生造氣反應生成合成氣，其反應為吸熱反應，需要由空氣或氧氣與炭發生氧化反應為其提供熱量，這種氣化方式的氣化率僅為70%左右，這將增加煤炭資源消耗，同時，合成氣中產生大量的二氧化碳廢氣，不僅影響到合成氣的品質，而且使后級生產中排放大量的溫室氣體。如把煤粉或水煤漿通過等離子體噴槍進行煤氣化反應，生產的合成氣中氫氣的分數比例高，廢氣的含量低，并且不需建造氣化爐，可以大幅降低投資費用。

我國是一個農業大國，生物質資源非常豐富，僅稻草、麥草、蘆葦、竹子等非木材纖維就年產超過10億噸，加上大量木材加工剩余物，都是巨大的能源“倉庫”。然而，我國目前的農林剩余物質資源浪費驚人，除小部分農村用來發酵生產沼氣外，大部分都被直接燃燒、填埋、腐爛掉了。如把生物質通過等離子體氣化裝置轉化為清潔的二次能源，可以取得雙重的有益效果，一是可以解決環境污染問題，二是可以減少對石油煤炭資源的依賴。

生活垃圾由于熱值低，化學成分中的固定炭含量少，如用常規的水蒸汽、空氣或氧氣作氣化劑來氣化生活垃圾，水蒸汽與炭反應生成合成氣所進行的是吸熱反應，將會消耗氣化爐的熱量，氣化爐需要輸入空氣或氧氣，并且消耗燃料，使得合成氣中廢氣含量高，所得到的合成氣中有用成分相當低，幾乎是廢氣。如把生活垃圾通過分選、干燥處理、制粉等工序制成粉料，然后把有機垃圾的粉料通過等離子體噴槍來進行氣化，使生活垃圾轉化的合成氣品質好，達到化工原料的要求，合成氣再通過后級設備生產甲醇或二甲醚產品，實現無污染處理生活垃圾，同時把垃圾廢物轉化為人類需要的化工原料。

發明內容

本發明的目的是設計制造一種能把包括煤粉、有機垃圾粉料、生物質粉料在氣化裝置內完成氣化反應的等離子體氣化噴槍，替代氣化爐進行煤氣化生產、生活垃圾氣化生產和生物質氣化生產，普及應用后，大幅降低投資費用，并且克服常規技術存在的氣化率低、煤炭資源消耗量大、排放的溫室氣體多及生產的合成氣品質不高的缺點。