[實用新型]基于農作物秸稈的生物質集中氣化系統

有效

• 申請號: 201420044635.7
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN203794889U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 高衛華
• 申請（專利權）人: 天紫再生資源加工（天津）有限公司
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 田陽

技術領域

本實用新型屬于生物質能領域，尤其是一種基于農作物秸稈的生物質集中氣化系統。

背景技術

進入20世紀70年代以來，隨著全球性石油危機的沖擊和環保意識的提高，世界各國越來越重視開發和高效轉換生物質能源，紛紛制定了發展研究計劃。我國在2006年啟動了“十一五”國家科技支撐計劃“農林生物質工程”重大項目。2008年，我國年可收集農作物秸稈資源量為6.87億噸，利用率達到69%，還有31%約2.13億噸剩余未被利用，因此中國農作物秸稈產天然氣的潛力巨大。秸稈中的纖維素、半纖維素、木質素相互纏繞，形成致密的空間結構，不易被厭氧微生物及酶直接利用，因此一般都需要經過預處理后再進行發酵產氣，現有的物理，化學和生物方法預處理雖然能夠達到一定的處理效果，但是這些技術的成本過高，目前還很難應用到實際的小型農場或是工業化生產之中。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于農作物秸稈的生物質集中氣化系統，該系統具有預處理秸稈時間短，天然氣產氣快、產氣量大、運行穩定、成本低。

本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種基于農作物秸稈的生物質集中氣化系統，其系統包括粉碎機、蒸汽彈射式有機質垃圾處理機、酸化罐、酸液分離器、甲烷化罐、生物脫硫塔以及壓縮機構成，粉碎機出口連接蒸汽彈射式有機質垃圾處理機進口，蒸汽彈射式有機質垃圾處理機出口連接酸化罐進口，酸化罐出口連接酸液分離器進口，酸液分離器出口連接甲烷化罐進口，甲烷化罐出口連接生物脫硫塔進口，生物脫硫塔出口連接壓縮機進口。

而且，所述的粉碎機進口連接秸稈儲罐出口。

而且，所述的壓縮機為中壓壓縮機。

而且，所述的壓縮機出口分別連接甲烷收集罐以及二氧化碳收集罐。

本實用新型的優點和有益效果為：

本基于農作物秸稈的生物質集中氣化系統包括粉碎機、蒸汽彈射式有機質垃圾處理機、酸化罐、酸液分離器、甲烷化罐、生物脫硫塔以及壓縮機構成，粉碎機出口連接蒸汽彈射式有機質垃圾處理機進口，蒸汽彈射式有機質垃圾處理機出口連接酸化罐進口，酸化罐出口連接酸液分離器進口，酸液分離器出口連接甲烷化罐進口，甲烷化罐出口連接生物脫硫塔進口，生物脫硫塔出口連接壓縮機進口，本實用新型具有預處理秸稈時間短，天然氣產氣快、產氣量大、運行穩定、成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型系統連接框圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。

一種基于農作物秸稈的生物質集中氣化系統，其系統包括粉碎機、蒸汽彈射式有機質垃圾處理機、酸化罐、酸液分離器、甲烷化罐、生物脫硫塔以及壓縮機構成，粉碎機進口連接秸稈儲罐出口，粉碎機出口連接蒸汽彈射式有機質垃圾處理機進口，蒸汽彈射式有機質垃圾處理機出口連接酸化罐進口，酸化罐出口連接酸液分離器進口，酸液分離器出口連接甲烷化罐進口，甲烷化罐出口連接生物脫硫塔進口，生物脫硫塔出口連接壓縮機進口，壓縮機出口分別連接甲烷收集罐以及二氧化碳收集罐，壓縮機為中壓壓縮機。

首先，青儲秸稈經過粉碎機粉碎，再經過蒸汽彈射處理機進行快速的蒸汽爆破預處理產生秸稈泥漿，秸稈泥漿進入酸化罐進行水解和產酸的發酵過程，發酵后的秸稈通過酸液分離器分離出固形物和酸液兩種物質，酸液分離器獲得的酸液進入甲烷化罐進行產甲烷發酵，發酵產生的天然氣進入生物脫硫塔進行脫硫凈化處理，脫硫后的天然氣經過中壓壓縮機分離出液態的二氧化碳和甲烷氣體。秸稈為玉米、小麥等農作物的秸稈。所述的蒸汽彈射式有機質垃圾處理機包括蒸汽保壓鋼筒、彈射鋼籠、進料旋蓋以及彈射引發氣缸，彈射鋼籠滑動安裝在蒸汽保壓鋼筒內，蒸汽保壓鋼筒上制有蒸汽進口，彈射鋼籠上端制有進料口，彈射鋼籠下端與彈射引發氣缸的活塞桿固裝，進料旋蓋安裝在彈射鋼籠的進料口上。蒸汽彈射預處理秸稈的條件是：秸稈粉碎至2-3cm長，保壓的蒸汽壓力為2MPa，保壓時間為90秒，蒸汽耗量為0.3噸蒸汽/噸秸稈，物料爆出時間僅為0.00875秒。所述的發酵過程采用數控高效兩相中溫厭氧發酵技術，有效的將產酸和產甲烷兩個發酵過程進行分離，提高了整個發酵過程的效率。中壓壓縮機的壓力為25MPa，使其中的二氧化碳氣體液化并分離，得到較為純凈的甲烷氣體。所述的蒸汽彈射處理秸稈產天然氣的系統可以實現使秸稈的降解時間從60天縮短至15天，2.85公斤的干秸稈能產1立方的天然氣。