[發明專利]畜禽廢棄物水熱碳與粉煤共氣化制備合成氣的方法

在審

• 申請號: 202010541870.5
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111718761A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 白永輝;宋旭東;王焦飛;馬萌;路廣華;于廣鎖
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 羅大忱

本發明公開了一種畜禽廢棄物水熱碳與粉煤共氣化制備合成氣的方法，包括如下步驟：(1)將畜禽廢棄物晾曬；(2)水熱碳化，獲得水熱碳；(3)將水熱碳加水打漿，獲得水熱碳漿；(4)將步驟(3)的水熱碳漿、水煤漿、水熱碳漿氧化劑和水煤漿氧化劑，分別通過多通道噴嘴的各自的流道，送入氣化爐，獲得合成氣。本發明可以殺滅致病菌，并將廢棄物中有機質進行能量回收和循環利用，本發明原料處理規模大、反應轉化率高、環境友好，為規模化畜禽廢棄物的處理提供技術上的可能性。本發明從源頭上對禽廢棄物進行資源化處理，不僅解決了環境治理的一大難題，而且節省了煤資源，推動了畜禽清潔養殖，禽廢棄物資源化、清潔化利用。

技術領域

本發明屬于含碳基質資源化利用技術領域，具體涉及一種畜禽廢棄物清潔、資源化利用的方法。

背景技術

我國畜牧業持續穩定發展有力地保障了農副產品供給，但未處理的畜禽廢棄物已成為環境治理的一大難題。廢棄物中含有氮、硫、磷及致病菌，污染物量大且集中。

大力推動畜禽清潔養殖，促進廢棄物源頭減量，推進畜禽廢棄物資源化利用是有明確時限要求的硬任務。

目前畜禽廢棄物主要通過堆肥進行處理,但堆肥技術受土地、氣候、農作物生產時效性的影響很大，而且還存在相應工藝廢水處理問題，環境及經濟效益相對較差。

畜禽廢棄物含水率高、含碳量低、能量密度低、形態不規則限制了其直接作為氣化原料進行工業應用。

因此，如何將畜禽廢棄物達到資源化、清潔化利用，具有十分重要意義，也是本領域技術人員的一個重要課題。

發明內容

本發明的目的是提供一種畜禽廢棄物水熱碳與粉煤共氣化制備合成氣的方法，以滿足相關領域的需要。

本發明的方法，包括如下步驟：

(1)將畜禽廢棄物自然晾曬至其中水分的質量含量20％以下；

(2)將步驟(1)的產物，在180～250℃、1.5～3.5MPa的無氧條件下水熱碳化2～3小時，獲得粒徑為50～75微米、水分重量含量為5％-10％的水熱碳，采用氧彈燃燒法進行檢測，其低位熱值為18～25MJ/Kg，與工業氣化用煤相當；

(3)將步驟(2)獲得的水熱碳加水打漿，獲得碳基質重量濃度為60～65％的水熱碳漿；

(4)將步驟(3)的水熱碳漿、碳基質重量濃度為60～65％的水煤漿、水熱碳漿氧化劑和水煤漿氧化劑，分別通過多通道噴嘴的各自的流道，送入氣化爐，在壓力為3～4MPa、溫度為1350～1500℃下發生氣化反應，水熱碳漿的停留時間為6～8s，獲得合成氣，干基合成氣中，各個組份的百分比含量為：

優選的，干基合成氣中，各個組份的百分比含量為：

所述的水熱碳漿與所述的水煤漿的重量比為：

水熱碳漿∶水煤漿＝0.1～0.5∶1；

水熱碳漿氧化劑∶水熱碳漿＝0.85～0.9∶1；

水煤漿氧化劑∶水煤漿＝0.85～0.9∶1；

所述的多通道噴嘴的出口處，各個物料的線速度為：

水熱碳漿1.5～2m/秒，水煤漿1.5～2m/秒，水熱碳漿氧化劑100～120m/秒，水煤漿氧化劑100～120m/秒；

所述的水熱碳漿氧化劑選自純O₂；

所述的水煤漿氧化劑選自純O₂；

所述的氣流床氣化爐的結構為公知的，可參見CN100366710C專利公開的技術。