[發(fā)明專利]一種高溫氣化生物基質的設備及其方法

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• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112280594A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 鄧長揚
• 申請（專利權）人: 四川儀隴益邦能源有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/30;C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 王紅霞

本發(fā)明涉及再生能源領域，具體公開了一種高溫氣化生物基質的設備及其方法。通過對豬糞等生物基質干燥、高溫裂解、淬火、洗滌、凈化、水洗、分離等步驟得到可利用的再生能源，解決了豬糞等生物基質污染環(huán)境，不易被利用的難題。本發(fā)明的高溫裂解方法更加高效，搭配相應的高溫氣化生物基質的設備，尤其是對裂解爐和空氣分離裝置進行了改進，使得再生能源純度和利用率更高。

技術領域

本發(fā)明涉及再生能源領域，具體涉及一種高溫氣化生物基質的設備及其方法。

背景技術

我國作為糧食生產(chǎn)大國，在生產(chǎn)過程中，有較多的可再生能源未被充分挖掘，其相應的基礎原料的經(jīng)濟價值也被低估。例如種植業(yè)產(chǎn)生的秸稈和畜牧業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞便等，其中畜牧業(yè)畜禽糞便的處理甚是棘手。

養(yǎng)殖業(yè)的糞尿排泄物及廢水中含有大量有機物、氮、磷、懸浮物及致病菌并產(chǎn)生惡臭，對環(huán)境質量造成極大影響，養(yǎng)殖糞污的主要特征是：有機物濃度高、懸浮物多、色度深；目前國內外畜禽糞便資源化，推薦的第四代厭氧氣化工藝技術與工藝流程最終將廢水處理達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)要求。

國內外已有部分養(yǎng)殖場對畜禽類糞便等生物質資源進行了再利用，可其利用率和普及率并不高，大部分用作化肥原料，將其氣化生成合成氣或烴類產(chǎn)物的較少，并且缺乏對其高溫裂解細加工的方法，與此同時，生物基質高溫裂解過程需要大量的高濃度氧氣的混入，少部分氮氣作激冷塔的冷源。

就目前情況來看，亟需一種高溫氣化生物基質的方法，不用固液分離，并且不用進行長時間發(fā)酵處理，對其高溫裂解更加精細化，與此同時需要一種包含供氧供氮裝置的高溫氣化生物基質的設備。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決上述問題，提供了一種高溫氣化生物基質的設備及其方法，對熱解步驟進行了精細的區(qū)域控溫加工，并改進空氣分離裝置，為生產(chǎn)過程提供氧氣和氮氣。

本發(fā)明目的之一提供了一種高溫氣化生物基質的方法，具體技術方案如下：

一種生物基質高溫熱裂解氣化的方法，具體步驟包括：

(1)將動物排泄物和秸稈類纖維素通過螺旋擠壓機擠壓到進料斗倉；

(2)將所述進料斗倉里的生物基質經(jīng)干燥反應爐干燥后輸入裂解反應爐；

(3)向所述裂解反應爐輸入氧氣反應得到裂解產(chǎn)物，所述裂解反應爐包括裂解反應層、熱解觸溶層和氣化反應層；

(4)所述裂解產(chǎn)物經(jīng)淬火、洗滌、凈化、水洗、分離得到合成氣體、固體鹽和鋅，所述合成氣體為一氧化碳、二氧化碳和氫氣。

進一步的，步驟(3)中所述裂解反應層溫度為2000±200℃，所述熱解觸溶層溫度為1600±200℃，所述氣化反應層溫度為1200±200℃。

本發(fā)明目的之二在于提供了一種生物基質高溫熱裂解氣化的方法，具體技術方案如下：

一種高溫熱裂解氣化生物基質的裝置，包括螺旋擠壓機、進料斗倉、干燥反應爐、裂解反應爐、淬火塔、洗滌塔、凈化塔、水洗塔、氣體分離塔和空氣分離裝置，其特征在于，所述螺旋擠壓機出料口與進料斗倉進料口連接，所述進料斗倉出料口和干燥反應爐的進料口連接，所述干燥反應爐的出料口和裂解反應爐的進料口連接，所述裂解反應爐包括裂解反應層、熱解觸溶層和氣化反應層，所述空氣分離裝置分離得到的氧氣從所述裂解反應層通入，所述氣化反應層出料口與淬火塔進料口連接，所述淬火塔淬火所得的氣體依次經(jīng)洗滌塔、凈化塔、水洗塔和氣體分離塔處理，所述淬火塔淬火所得的固體物料經(jīng)水洗塔處理。

進一步的，所述氣體分離塔能將分離得到的非目標氣體通入洗滌塔或凈化塔或水洗塔循環(huán)處理，所述氣體分離塔同時能將分離得到的非目標氣體通入所述裂解反應爐循環(huán)處理。