[發明專利]甲烷合成設備及甲烷合成凈化系統

在審

• 申請號: 201910341438.9
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110002931A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 史俊元
• 申請（專利權）人: 上海元神環保技術有限公司
• 主分類號: C07C1/00
• 分類號: C07C1/00;C07C7/00;C07C9/04
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 周宇

本發明提供了一種甲烷合成設備及甲烷合成凈化系統，涉及能源化工技術領域。包括依次連接設置的熱解裝置、燃燒裝置和還原裝置，生物質輸入所述熱解裝置并在所述熱解裝置中熱解為可燃性氣體和半焦，所述熱解裝置輸出的可燃性氣體和半焦輸入所述燃燒裝置并由分子態裂解為原子態，所述燃燒裝置輸出的原子態裂解產物輸入所述還原裝置合成為甲烷氣體。能夠將生物質中的C與H直接合成CH₄，并提高合成氣中CH₄含量。

技術領域

本發明涉及能源化工技術領域，具體而言，涉及一種甲烷合成設備及甲烷合成凈化系統。

背景技術

生物質作為一種可再生能源，在能源結構系統中的地位越來越重要，由于化石燃料、煤炭的不可再生性和使用過程對環境的影響，生物質能將成為最主要能源之一。生物質在我國豐富而廣泛，大力發展生物質氣化技術，對緩解能源供求矛盾和減少環境污染有著十分重要的意義。

生物質中含有大量的C和H等元素，但是直接利用C和H合成為甲烷(CH₄)是難以攻克的難題。因為C原子外層4個電子，2s軌道內2個已成對，2px、2py軌道內各1個電子未成對，根據泡利原理，1個軌道最多容納2個電子，因此，2s軌道已有2個電子就不能再吸收電子，2px、2py軌道最多各吸收1個電子，所以，C原子最多與2個H化合，不能與4個H合成CH₄。

而通過隔絕氧氣，利用生物質，經過微生物發酵產生甲烷的周期較長，而且受外界因素影響較大，一時難以解決對能源的需求。因此，利用生物質直接快速的合成甲烷已成為亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種甲烷合成設備及甲烷合成凈化系統，能夠將生物質中的C與H直接合成CH₄，并提高合成氣中CH₄含量。

本發明的實施例是這樣實現的：

本發明實施例的一方面，提供一種甲烷合成設備，包括依次連接設置的熱解裝置、燃燒裝置和還原裝置，生物質輸入所述熱解裝置并在所述熱解裝置中熱解為可燃性氣體和半焦，所述熱解裝置輸出的可燃性氣體和半焦輸入所述燃燒裝置并由分子態裂解為原子態，所述燃燒裝置輸出的原子態裂解產物輸入所述還原裝置合成為甲烷氣體。

可選地，所述熱解裝置包括第一撬裝箱和穿設在所述第一撬裝箱上的第一回轉窯筒體；所述燃燒裝置包括第二撬裝箱和設置在所述第二撬裝箱內的灰渣輸送機；所述還原裝置包括第三撬裝箱和穿設在所述第三撬裝箱上的第二回轉窯筒體，所述第一回轉窯筒體的一端與所述第二回轉窯筒體的一端通過所述第二撬裝箱連接。

可選地，所述第一撬裝箱內設置有第一加熱組件，所述第三撬裝箱內設置有第二加熱組件，所述第一回轉窯筒體和所述第二回轉窯筒體內壁分別設置有導流板，以形成輸送通路。

可選地，所述熱解裝置還包括窯頭罩，所述窯頭罩設置在所述第一回轉窯筒體遠離所述第二撬裝箱的一端；所述還原裝置還包括窯尾罩，所述窯尾罩設置在所述第二回轉窯筒體遠離所述第二撬裝箱的一端。

可選地，所述第一回轉窯筒體與所述窯頭罩連接處、所述第一回轉窯筒體與所述第二撬裝箱連接處、所述第二回轉窯筒體與所述窯尾罩以及所述第二回轉窯筒體與所述第二撬裝箱連接處分別設置有密封裝置，所述密封裝置包括第一密封層、第二密封層和風機，所述第一密封層和所述第二密封層之間形成有空腔，所述風機用于將所述空腔內形成負壓。

可選地，所述熱解裝置還包括進料輸送機，所述進料輸送機設置在所述窯頭罩上，用于將生物質輸送到所述第一回轉窯筒體內。

可選地，所述燃燒裝置還包括點火組件，所述點火組件包括供氧管、燃氣管、液化氣管和點火槍，所述供氧管、所述燃氣管、所述液化氣管以及所述點火槍的末端匯集于一處，所述燃氣管用于輸送燃氣，所述供氧管用于提供燃氣燃燒所需氧氣，所述液化氣管用于提供液化氣以引燃火苗，所述點火槍用于提供點火源。