生活垃圾制天然氣工藝與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及垃圾處理領(lǐng)域，尤其涉及生活垃圾制天然氣工藝與裝置，通過將生活垃圾分類粉碎預(yù)處理后，無機(jī)物垃圾通過制H2多槍氣化爐（6）、制CO多槍催化爐（19）反應(yīng)生成H2與CO，H2與CO反應(yīng)生成甲烷，有機(jī)物垃圾通過發(fā)酵池（48）從沼氣中凈化分離甲烷。本發(fā)明的有益效果在于：煙氣主要污染物近零排放：在煙氣密閉循環(huán)狀態(tài)下捕集CO2的過程中，實(shí)現(xiàn)煙氣主要污染物近零排放；生產(chǎn)高附加值天然氣與碳黑產(chǎn)品，明顯增加經(jīng)濟(jì)效益；適應(yīng)大規(guī)模處理生活垃圾，可日處理量3000—30000噸。
【專利說明】生活垃圾制天然氣工藝與裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理領(lǐng)域，尤其涉及生活垃圾制天然氣工藝與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，垃圾圍城現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。同時，隨著中國對大氣污染、以及PM2.5防治行動的進(jìn)一步深化，城市生活垃圾簡單焚燒發(fā)電將被淘汰。
[0003]現(xiàn)行生活垃圾簡單焚燒發(fā)電技術(shù)的主要缺陷:一是二惡英(包括氯化物)、氮氧化物、硫氧化物、粉塵、以及臭味、其它有害的有機(jī)氣體等污染物對周邊環(huán)境的影響，引起附近地區(qū)居民難以排除的恐慌心理，造成抵觸情緒，使垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目選址困難；二是設(shè)備投資大，經(jīng)濟(jì)效益差，靠垃圾處理費(fèi)維持開支與利潤；三是規(guī)模小，不能適應(yīng)大中等城市生活垃圾減量化資源化處理。
[0004]生活垃圾等離子體氣化處理，是一種比較先進(jìn)的處理方式，但現(xiàn)行技術(shù)的處理量不大。如目前美國、日本、加拿大等用等離子體生活垃圾氣化處理設(shè)備的最大單臺日處理量只能處理110噸，而且費(fèi)用大。而我國大中等城市生活垃圾日發(fā)生量巨大:如上海2萬噸，北京1.8萬，廣州1.8萬噸，很難選用國外現(xiàn)行技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供生活垃圾制天然氣工藝與裝置，克服現(xiàn)行生活垃圾簡單焚燒發(fā)電技術(shù)的缺陷，實(shí)現(xiàn)煙氣主要污染物近零排放、生產(chǎn)高附加值天然氣與碳黑產(chǎn)品、大規(guī)模處理生活垃圾。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:生活垃圾制天然氣工藝，包括以下工藝步驟:
[0007]I)垃圾經(jīng)垃圾分類島對生活垃圾進(jìn)行分類粉碎，分成廢塑料、廢紙等有機(jī)質(zhì)含量較高的垃圾和餐飲、污泥等含水量較高而有機(jī)質(zhì)含量較少的垃圾；
[0008]2)廢塑料、廢紙等含量有機(jī)物較高垃圾通過甲烷島制H2多槍氣化爐、制CO多槍催化爐反應(yīng)生成H2與CO，H2與CO反應(yīng)生成甲烷后送天然氣島，并從甲烷島捕集C02送C02循環(huán)島，具體包括以下步驟:
[0009]Step21:依次打開遠(yuǎn)程防爆總控島電源開關(guān)和其它各系統(tǒng)電源開關(guān)，打開遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器、制H2多槍氣化爐、制CO多槍催化爐循環(huán)水與過熱鍋爐送水閥門；
[0010]Step22:依次打開水蒸汽罐、C02循環(huán)島C02罐、C02脫氧器閥門，向遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器輸送所需的H20、C02和02，并將H20、C02和02激發(fā)成具有高活性的等離子態(tài)，送入制H2多槍氣化爐與垃圾進(jìn)行氣化反應(yīng)；
[0011]St印23:將經(jīng)垃圾分類粉碎器粉碎好的垃圾，通過垃圾輸送帶送到螺桿壓縮真空送料器，送到制H2多槍氣化爐進(jìn)行氣化制H2 ；
[0012]Step24:將制H2多槍氣化爐氣化反應(yīng)的氣體送入過熱鍋爐，產(chǎn)生的一部分蒸汽送蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電；一部分蒸汽送水蒸汽罐供遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器供制H2多槍氣化爐制H2使用；
[0013]Step25:將經(jīng)過熱鍋爐降溫的氣化氣體送凈化器凈化脫塵、脫硫、脫氯、脫硝后，送H2分離器進(jìn)行分離，其中:H2經(jīng)通氫分子篩送H2罐，供甲烷合成器進(jìn)行甲烷合成；
[0014]分離出來的C02送C02循環(huán)島C02罐，一部分C02經(jīng)熱交換器預(yù)熱送遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器供制H2多槍氣化爐制H2使用，一部分C02送C02脫氧器脫02，02經(jīng)熱交換器預(yù)熱送遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器供制H2多槍氣化爐制H2使用；脫02后獲得的C，送碳黑包裝線包裝作為碳黑產(chǎn)品出售，也可以作為C源拌進(jìn)垃圾一起送進(jìn)制H2多槍氣化爐循環(huán)氣化使用；
[0015]完成的主反應(yīng)為:
[0016]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+C02——2C0(1-1)
[0017]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+H20 (水蒸氣)——C0+H2 (1-2)
[0018]C0+H20 (水蒸氣)-C02+H2(1-3)
[0019]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+02——2C02(1-4)
[0020]C02-C+02(1-5)
[0021]副反應(yīng):
[0022]C0+02-2C02(1-6)
[0023]2H2+02-2H20(1-7)
[0024]St印26::將C02、02經(jīng)熱交換器預(yù)熱送遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器供制CO多槍催化爐與螺桿壓縮真空送料器送進(jìn)來的垃圾氣化制CO ；
[0025]完成的主反應(yīng)為:
[0026]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+C02——2C0(1-8)
[0027]副反應(yīng)為:
[0028]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+02——2C02(1-9)
[0029]C0+02-2C02(1-10)
[0030]St印27:將制CO多槍催化爐的CO氣體送凈化器凈化后送CO分離器分離，CO送甲烷合成器與H2反應(yīng)制甲烷；分離的C02供制CO多槍催化爐循環(huán)使用；
[0031]甲烷合成器的主要反應(yīng)機(jī)理為:
[0032]C0+3H2-CH4+H20(1-11)
[0033]St印28:將甲烷合成器合成好的CH4，經(jīng)冷卻脫水或液化脫水處理后送天然氣島CH4罐儲存應(yīng)用；
[0034]3)餐飲、污泥等含水量較高而有機(jī)物含量較少的垃圾送沼氣島發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣送沼氣分離島，從沼氣中分離的甲烷送天然氣島，分離的C02送C02循環(huán)島，具體包括以下步驟:
[0035]St印31:依次打開遠(yuǎn)程防爆總控島電源開關(guān)、沼氣島遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器、遠(yuǎn)程壓力傳感器、發(fā)酵池上部溫濕度酸度監(jiān)測器、發(fā)酵池下部溫濕度酸度監(jiān)測器電源開關(guān)，對垃圾發(fā)酵實(shí)行遠(yuǎn)程防爆、壓力、溫度、PH值監(jiān)控；
[0036]Step32:餐飲、污泥等含有機(jī)物垃圾經(jīng)粉碎送料器送發(fā)酵池發(fā)酵，并將每批清池處理的發(fā)酵液經(jīng)發(fā)酵液體進(jìn)料口送進(jìn)發(fā)酵池循環(huán)利用；
[0037]優(yōu)選發(fā)酵溫度20— 45°C ；[0038]優(yōu)選發(fā)酵含水量75— 85%;
[0039]優(yōu)選發(fā)酵PH 值 7.0 — 8.5 ;
[0040]優(yōu)選發(fā)酵池48發(fā)酵周期5 — 30天；
[0041]Step33:將沼氣送沼氣分離島凈化分離器凈化分離，其中C02送C02循島C02罐，H2送H2儲罐，CH4送天然氣島CH4罐，N2送N2儲罐或直接排放，H2S送H2S脫硫分離器；脫硫后的H2送H2儲fe，脫硫后的S送硫橫加工包裝線，或加工成硫Ife廣品；
[0042]Step34:將發(fā)酵池發(fā)酵后的沼渣送沼渣處理器處理，處理后的沼渣可做肥料；
[0043]Step35:將發(fā)酵池發(fā)酵后的沼液送沼液池集中，送發(fā)酵液體進(jìn)料口循環(huán)利用；
[0044]4) C02循環(huán)島中約25— 50%的C02送甲烷島循環(huán)制甲烷，約50— 75%的C02送碳黑島分離，分離的02送甲烷島循環(huán)利用，分離的碳黑送炭黑包裝線包裝，或送甲烷島循環(huán)利用制甲烷。
[0045]作為優(yōu)選，在St印27中，優(yōu)選甲烷合成器的反應(yīng)溫度30—900°C，優(yōu)選甲烷合成器的反應(yīng)壓力IMpa以上，優(yōu)選冷卻脫水溫度20°C以下，優(yōu)選成品天然氣中CH4含量達(dá)到98%以上。
[0046]作為優(yōu)選，所述生活垃圾為工農(nóng)業(yè)廢料、污泥、煤炭、秸桿、有機(jī)質(zhì)、廢紙、廢塑料中的一種或幾種。
[0047]生活垃圾制天然氣裝置，包括:遠(yuǎn)程防爆總控島、垃圾分類島、甲烷島、沼氣島、沼氣分離島、天然氣島、C02循環(huán)島、碳黑島；所述垃圾分類島與甲烷島、沼氣島連接；沼氣島與沼氣分離島連接；甲烷島、沼氣分離`島與天然氣島連接；甲烷島、沼氣分離島與C02循環(huán)島連接；C02循環(huán)島與碳黑島連接；碳黑島與甲燒島連接。
[0048]作為優(yōu)選，所述甲烷島包括:螺桿壓縮真空送料器、遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器、制H2多槍氣化爐、過熱鍋爐、熱交換器、水蒸汽罐、制CO多槍催化爐、凈化器、H2分離器、C02脫氧器、甲烷合成器、CO分離器；所述垃圾分類粉碎器通過垃圾輸送帶與螺桿壓縮真空送料器連接，制H2多槍氣化爐、制CO多槍催化爐頂部設(shè)有螺桿壓縮真空送料器；所述制H2多槍氣化爐頂端設(shè)有開口與過熱鍋爐連接，下部與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器連接，過熱鍋爐一端通過水蒸汽罐與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器連通，過熱鍋爐另一端通過蒸汽輪機(jī)供發(fā)電機(jī)組工作，過熱鍋爐還有一端與熱交換器連接，熱交換器與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器、凈化器、C02循環(huán)島C02罐、C02脫氧器連接，凈化器與H2分離器連接，H2分離器底部與C02循環(huán)島C02罐連接，H2分離器頂部與H2罐連接，H2罐與甲烷合成器連接；所述制CO多槍催化爐頂端設(shè)有開口與熱交換器連接，下部與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器連接，熱交換器與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器、凈化器、CO分離器連接，CO分離器與凈化器、甲烷合成器連接，甲燒合成器還與天然氣島CH4罐連接。
[0049]作為優(yōu)選，所述沼氣島包括:垃圾有機(jī)物粉碎送料器、發(fā)酵池、沼氣凈化分離器、H2S脫硫分離器、硫磺加工包裝線、N2儲罐、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器、遠(yuǎn)程壓力傳感器、發(fā)酵液體進(jìn)料口、發(fā)酵池上部溫濕度酸度監(jiān)測器、發(fā)酵池下部溫濕度酸度監(jiān)測器、沼渣處理器、沼液池；所述垃圾分類粉碎器通過垃圾有機(jī)物粉碎送料器將有機(jī)物垃圾運(yùn)送到發(fā)酵池，發(fā)酵池頂部的沼氣出口與沼氣凈化分離器連接，沼氣凈化分離器與C02循環(huán)島C02罐、H2罐、天然氣島CH4罐、H2S脫硫分離器、N2儲罐連接，H2S脫硫分離器與硫磺加工包裝線連接；發(fā)酵池上設(shè)有發(fā)酵液體進(jìn)料口，發(fā)酵池下部與沼渣處理器連通，發(fā)酵池底部與沼液池連通，沼液池與發(fā)酵液體進(jìn)料口連接；遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器、遠(yuǎn)程壓力傳感器、發(fā)酵池上部溫濕度酸度監(jiān)測器、發(fā)酵池下部溫濕度酸度監(jiān)測器對發(fā)酵池實(shí)行遠(yuǎn)程防爆、壓力、溫度、PH值監(jiān)控。
[0050]作為優(yōu)選，所述制H2多槍氣化爐包括:爐殼、等離子體槍、等離子體燃燒器、多噴嘴等離子體燃燒器、干燥段、氣化揮發(fā)份段、裂解還原段、燃燒段、燃燼段、出氣管道、在線防爆監(jiān)測器、落灰渣槽、網(wǎng)孔不銹鋼板，所述爐殼頂端與螺桿壓縮真空送料器連接，爐殼下部從上到下依次設(shè)有等離子體槍、等離子體燃燒器、多噴嘴等離子體燃燒器，多噴嘴等離子體燃燒器上設(shè)有網(wǎng)孔不銹鋼板，爐殼內(nèi)從上到下依次設(shè)有干燥段、氣化揮發(fā)份段、裂解還原段、燃燒段、燃燼段，爐殼頂端設(shè)有出氣管道，出氣管道與氣化氣體出口連接，爐殼內(nèi)還設(shè)有落灰渣槽，落灰渣槽上設(shè)有自動密封排灰渣口 ；所述在線防爆監(jiān)測器檢測爐內(nèi)壓力、溫度、反應(yīng)氣體成分。
[0051]作為優(yōu)選，所述制CO多槍催化爐包括:爐殼、等離子體槍、等離子體燃燒器、多噴嘴等離子體燃燒器、干燥段、氣化揮發(fā)份段、裂解還原段、燃燒段、燃燼段、出氣管道、在線防爆監(jiān)測器、落灰渣槽、網(wǎng)孔不銹鋼板，所述爐殼頂端與螺桿壓縮真空送料器連接，爐殼下部從上到下依次設(shè)有等離子體槍、等離子體燃燒器、多噴嘴等離子體燃燒器，多噴嘴等離子體燃燒器上設(shè)有網(wǎng)孔不銹鋼板，爐殼內(nèi)從上到下依次設(shè)有干燥段、氣化揮發(fā)份段、裂解還原段、燃燒段、燃燼段，爐殼頂端設(shè)有出氣管道，出氣管道與氣化氣體出口連接，爐殼內(nèi)還設(shè)有落灰渣槽，落灰渣槽上設(shè)有自動密封排灰渣口 ；所述在線防爆監(jiān)測器檢測爐內(nèi)壓力、溫度、反應(yīng)氣體成分。
[0052]作為優(yōu)選，所述所述甲烷合成器包括:高壓脈沖電源、脈沖形成器、絕緣體、電極催化芯、冷卻器、冷卻水箱、多嘴噴管，所述甲烷合成器殼上部設(shè)有絕緣體，絕緣體上設(shè)有電極催化芯，絕緣體伸出甲烷合成器殼外部的一端與脈沖形成器連接，脈沖形成器與高壓脈沖電源連接，甲烷合成器殼還與冷卻器連接，冷卻器與天然氣島CH4罐、冷卻水箱連接，甲烷合成器殼底部設(shè)有多嘴噴管，多嘴噴管與CO分離器連接；所述甲烷合成器還與H2罐連接。
[0053]作為優(yōu)選，所述C0 2脫氧器包括:高壓脈沖電源、脈沖形成器、絕緣體、電極催化芯、C02多嘴噴管、02罐，所述C02脫氧器頂部與02罐連接，C02脫氧器殼上部設(shè)有絕緣體，絕緣體上設(shè)有電極催化芯，絕緣 體伸出C02脫氧器殼外部的一端與脈沖形成器連接，脈沖形成器與高壓脈沖電源連接，C02脫氧器殼下部設(shè)有C02多嘴噴管，C02多嘴噴管與C02循環(huán)島C02罐連接，C02脫氧器底部與炭黑包裝線連接。
[0054]本發(fā)明的有益效果在于:
[0055]1、煙氣主要污染物近零排放:在煙氣密閉循環(huán)狀態(tài)下捕集C02的過程中，實(shí)現(xiàn)煙氣主要污染物近零排放。
[0056]2、生產(chǎn)高附加值天然氣與碳黑產(chǎn)品，明顯增加經(jīng)濟(jì)效益。
[0057]3、適應(yīng)大規(guī)模處理生活垃圾，可日處理量3000— 30000噸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0058]圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖；
[0059]圖2是甲烷島的工藝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060]圖3是制H2多槍氣化爐的工藝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0061]圖4是高壓脈沖甲烷合成器的工藝結(jié)構(gòu)示意圖；[0062]圖5是熱等離子體與高壓脈沖結(jié)合甲烷合成器的工藝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063]圖6是C02脫氧器的工藝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖7是沼氣島的工藝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0065]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
[0066]實(shí)施例1:生活垃圾可為工農(nóng)業(yè)廢料、煤炭、秸桿、有機(jī)質(zhì)、廢紙、廢塑料中的一種或幾種，具體包括有機(jī)物垃圾與無機(jī)物垃圾，因此需要對其進(jìn)行分類處理，如圖1所示，生活垃圾制天然氣裝置，包括:遠(yuǎn)程防爆總控監(jiān)測柜1、垃圾分類粉碎器2、甲烷島、沼氣島、C02循環(huán)島C02罐13、H2罐14、天然氣島CH4罐16 ;所述垃圾分類粉碎器2與甲烷島、沼氣島連接，甲烷島、沼氣島與C02循環(huán)島C02罐13、H2罐14、天然氣島CH4罐16連接。
[0067]如圖2所示，甲烷島，包括:垃圾輸送帶3、螺桿壓縮真空送料器4、遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5、制H2多槍氣化爐6、過熱鍋爐7、蒸汽輪機(jī)8、發(fā)電機(jī)組9、熱交換器18、水蒸汽罐10、制CO多槍催化爐19、凈化器11、H2分離器12、C02脫氧器20、甲烷合成器15、CO分離器17、炭黑包裝線21，所述垃圾分類粉碎器2通過垃圾輸送帶3與螺桿壓縮真空送料器4連接，制H2多槍氣化爐6、制CO多槍催化爐19頂部設(shè)有螺桿壓縮真空送料器4 ;所述制H2多槍氣化爐6頂端設(shè)有開口與過熱鍋爐7連接，下部與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5連接，過熱鍋爐7 —端通過水蒸汽罐10與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5連通，過熱鍋爐7另一端通過蒸汽輪機(jī)8供發(fā)電機(jī)組9工作，過熱鍋爐7還有一端與熱交換器18連接，熱交換器18與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5、凈化器11、C02循環(huán)島C02罐13、C02脫氧器20連接，凈化器11與H2分離器12連接，H2分 離器12底部與C02循環(huán)島C02罐13連接，H2分離器12頂部與H2罐14連接，H2罐14與甲烷合成器15連接；所述制CO多槍催化爐19頂端設(shè)有開口與熱交換器18連接，下部與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5連接，熱交換器18與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5、凈化器11、CO分離器17連接，CO分離器17與凈化器11、甲烷合成器15連接，甲烷合成器15還與天然氣島CH4罐16連接。
[0068]基于上述裝置實(shí)現(xiàn)生活垃圾制天然氣工藝包括以下步驟:
[0069]第一步、依次打開遠(yuǎn)程防爆總控監(jiān)測柜I和其它各系統(tǒng)電源開關(guān)，打開遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5、制H2多槍氣化爐6、制CO多槍催化爐19循環(huán)水與過熱鍋爐7送水閥門；
[0070]第二步、依次打開水蒸汽罐10、C02循環(huán)島C02罐13、C02脫氧器20閥門，向遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5輸送所需的H20、C02和02，并將H20、C02和02激發(fā)成具有高活性的等離子態(tài)，送入制H2多槍氣化爐6與垃圾進(jìn)行氣化反應(yīng)；
[0071]第三步、將經(jīng)垃圾分類粉碎器2粉碎好的垃圾，通過垃圾輸送帶3送到螺桿壓縮真空送料器4，送到制H2多槍氣化爐6進(jìn)行氣化制H2 ；
[0072]第四步、將制H2多槍氣化爐6氣化反應(yīng)的氣體送入過熱鍋爐7，產(chǎn)生的一部分蒸汽送蒸汽輪機(jī)8、發(fā)電機(jī)組9進(jìn)行發(fā)電，一部分蒸汽送水蒸汽罐10供遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5供制H2多槍氣化爐6制H2使用；
[0073]第五步、制H2:將經(jīng)過熱鍋爐7降溫的氣化氣體送凈化器11凈化脫塵、脫硫、脫氯、脫硝后，送H2分離器12進(jìn)行分離，其中:
[0074]H2經(jīng)通氫分子篩送H2罐14，供甲烷合成器15進(jìn)行甲烷合成；
[0075]分離出來的C02送C02循環(huán)島C02罐13，一部分C02經(jīng)熱交換器18預(yù)熱送遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5供制H2多槍氣化爐6制H2使用；一部分C02送C02脫氧器20脫02，02經(jīng)熱交換器18預(yù)熱送遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5供制H2多槍氣化爐6制H2使用；脫02后獲得的C，送碳黑包裝線21包裝作為碳黑產(chǎn)品出售，也可以作為C源拌進(jìn)垃圾一起送進(jìn)制H2多槍氣化爐6循環(huán)氣化使用；
[0076]完成的主反應(yīng)為:
[0077]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+C02——2C0(1-1)
[0078]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+H20 (水蒸氣)——C0+H2 (1-2)
[0079]C0+H20 (水蒸氣)-C02+H2(1-3)
[0080]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+02——2C02(1-4) [0081]C02-C+02(1-5)
[0082]副反應(yīng):
[0083]C0+02-2C02(1-6)
[0084]2H2+02-2H20(1-7)
[0085]優(yōu)選H20溫度21 (TC以上；
[0086]優(yōu)選C02預(yù)熱溫度300°C以上；
[0087]優(yōu)選02預(yù)熱溫度300°C以上；
[0088]第六步、制CO:將C02、02經(jīng)熱交換器18預(yù)熱送遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5供制CO多槍催化爐19與螺桿壓縮真空送料器4送進(jìn)來的垃圾氣化制CO ；
[0089]完成的主反應(yīng)為:
[0090]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+C02——2C0(1-8)
[0091]副反應(yīng)為:
[0092]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+02——2C02(1-9)
[0093]C0+02-2C02(1-10)
[0094]優(yōu)選C02預(yù)熱溫度300°C以上；
[0095]優(yōu)選02預(yù)熱溫度300°C以上。
[0096]第七步、將制CO多槍催化爐19的CO氣體送凈化器11凈化后送CO分離器17分離，CO送甲烷合成器15與H2反應(yīng)制甲烷；分離的C02供制CO多槍催化爐19循環(huán)使用；
[0097]甲烷合成器15的主要反應(yīng)機(jī)理為:
[0098]C0+3H2-CH4+H20(1-11)
[0099]優(yōu)選甲烷合成器15的反應(yīng)溫度30— 900°C ;
[0100]優(yōu)選甲烷合成器15的反應(yīng)壓力IMpa以上；
[0101]第八步、將甲烷合成器15合成好的CH4，經(jīng)冷卻脫水或液化脫水處理后送天然氣島CH4罐16儲存應(yīng)用；
[0102]優(yōu)選冷卻脫水溫度20°C以下；
[0103]優(yōu)選成品天然氣中CH4含量達(dá)到98%以上。
[0104]圖3是制H2多槍氣化爐工藝結(jié)構(gòu)示意圖，所述制H2多槍氣化爐6包括:爐殼22、等離子體槍23、等離子體燃燒器24、多噴嘴等離子體燃燒器25、干燥段26、氣化揮發(fā)份段27、裂解還原段28、燃燒段29、燃燼段30、出氣管道31、氣化氣體出口 32、在線防爆監(jiān)測器33、落灰渣槽34、自動密封排灰渣口 35、網(wǎng)孔不銹鋼板36，所述爐殼22頂端與螺桿壓縮真空送料器4連接，爐殼22下部從上到下依次設(shè)有等離子體槍23、等離子體燃燒器24、多噴嘴等離子體燃燒器25，多噴嘴等離子體燃燒器25上設(shè)有網(wǎng)孔不銹鋼板36，爐殼22內(nèi)從上到下依次設(shè)有干燥段26、氣化揮發(fā)份段27、裂解還原段28、燃燒段29、燃燼段30，爐殼22頂端設(shè)有出氣管道31，出氣管道31與氣化氣體出口 32連接，爐殼22內(nèi)還設(shè)有落灰渣槽34，落灰渣槽34上設(shè)有自動密封排灰渣口 35 ;所述在線防爆監(jiān)測器33檢測爐內(nèi)壓力、溫度、反應(yīng)氣體成分。
[0105]實(shí)施步驟:
[0106]第一步:依次打開等離子體槍23、等離子體燃燒器24、多噴嘴等離子體燃燒器25循環(huán)水與電源開關(guān)，以及載體風(fēng)開關(guān)、在線防爆監(jiān)測器33開關(guān)；
[0107]第二步:打開螺桿壓縮真空送料器4閥門，將粉碎垃圾送入制H2多槍氣化爐5內(nèi)，經(jīng)干燥段26、氣化揮發(fā)份段27、裂解還原段28、燃燒段29、燃燼段30完成垃圾氣化與制H2反應(yīng)，經(jīng)出氣管道31和氣化氣體出口 32送出H2合成氣體；
[0108]優(yōu)選干燥段26溫度200°C以上，將垃圾顆粒中水份烘干；
[0109]優(yōu)選氣化揮發(fā)份段27溫度350°C以上，使垃圾顆粒中揮發(fā)份餾出；
[0110]優(yōu)選裂解還原段28溫度650°C以上，使垃圾焦化；
[0111]優(yōu)選燃燒段29溫度850°C以上，燃燒焦化物質(zhì)，并為氣化爐直接增加氣化熱能；
[0112]優(yōu)選燃燼段30溫度1200°C以上，使所有焦化物質(zhì)全部充分反應(yīng)成簡單的CO、H2、C02 ；`
[0113]這一步所完成的王反應(yīng)為:
[0114]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+C02——2C0(1-1)
[0115]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+H20 (水蒸氣)——C0+H2 (1-2)
[0116]C0+H20 (水蒸氣)-C02+H2(1-3)
[0117]C (垃圾有機(jī)質(zhì))+02——2C02(1-4)
[0118]副反應(yīng):
[0119]C0+02-2C02(1-5)
[0120]2H2+02-2H20(1-6)
[0121]優(yōu)選等離子體槍23為I層或多層，每層I支或多支組成，載體風(fēng)以C02為主；
[0122]優(yōu)選等離子體燃燒器24為I層或2層、3層，每層I支或多支組成，載體風(fēng)為C02+H20 ；
[0123]優(yōu)選多噴嘴等離子體燃燒器25為I層或2層，每層I支或多支組成，載體風(fēng)C02+02，其中02比例優(yōu)選占75%以上；
[0124]優(yōu)選每支等離子體槍23、等離子體燃燒器24、多噴嘴等離子體燃燒器25的等離子體功率為0.1 — 10麗；
[0125]優(yōu)選等離子體槍23、等離子體燃燒器24、多噴嘴等離子體燃燒器25的載體風(fēng)壓力為 5—IOOKpa ；
[0126]為了提高產(chǎn)H2率，優(yōu)選H20、C02適當(dāng)過量，使上述主反應(yīng)充分進(jìn)行，使氣化氣體出口 32的氣體中CO接近為零；
[0127]為了減少等離子體槍23、等離子體燃燒器24、多噴嘴等離子體燃燒器25等離子體的能耗，優(yōu)選燃燒段29溫度850°C以上，燃燒焦化物質(zhì)，為氣化爐直接增加和提供90%以上氣化熱能，改變現(xiàn)行技術(shù)單一靠等離子體功率提供熱能的方式；
[0128]第三步:打開落灰渣槽34底部自動密封排灰渣口 35將灰渣排出；
[0129]第四步:通過在線防爆監(jiān)測器33記錄的壓力、溫度、反應(yīng)氣體成分，進(jìn)行調(diào)節(jié)等離子體槍23、等離子體燃燒器24、多噴嘴等離子體燃燒器25載體風(fēng)的流量，使之達(dá)到設(shè)定的最佳氣化工況效果。
[0130]本發(fā)明的制CO多槍催化爐19裝置工藝結(jié)構(gòu)與制H2多槍氣化爐6基本相同，區(qū)別只是載體風(fēng)中沒有H20。
[0131]優(yōu)選遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器5進(jìn)制CO多槍催化爐19的載體風(fēng)為C02、02。
[0132]圖4是高壓脈沖甲烷合成器工藝結(jié)構(gòu)示意圖，高壓脈沖甲烷合成器由高壓脈沖電源37、脈沖形成器38、絕緣體39、電極催化芯40、冷卻器41、冷卻水箱42、C0多嘴噴管43組成，所述甲烷合成器殼上部設(shè)有絕緣體39，絕緣體39上設(shè)有電極催化芯40，絕緣體39伸出甲烷合成器殼外部的一端與脈沖形成器38連接，脈沖形成器38與高壓脈沖電源37連接，甲烷合成器殼還與冷卻器41連接，冷卻器41與天然氣島CH4罐16、冷卻水箱42連接，甲烷合成器殼頂部與H2罐14連接，甲烷合成器殼底部設(shè)有CO多嘴噴管43，CO多嘴噴管43與CO罐17連接。
[0133]實(shí)施步驟:
[0134]第一步:將電極催化芯40和甲烷合成器殼內(nèi)壁涂上N1、Fe為主催化劑；
[0135]優(yōu)選電極催化芯40和甲烷合成器殼內(nèi)壁的材質(zhì)為不銹鋼；
[0136]優(yōu)選電極催化芯40形狀蜂窩式或網(wǎng)板式，或蜂窩管式或網(wǎng)板管式；
[0137]第二步:打開高壓脈沖電源37和脈沖形成器38開關(guān)；
[0138]優(yōu)選高壓脈沖電源輸出電壓為20— 120KV,直流迭加200— 1000KV ；
[0139]優(yōu)選脈沖電流2 — 100A ；
[0140]優(yōu)選壓力為常壓；
[0141]第三步:打開H2罐14和CO罐17閥門，將C0+H2在甲烷合成器15內(nèi)在高壓脈沖的作用下完成合成反應(yīng):
[0142]C0+3H2-CH4+H20(1-11)
[0143]優(yōu)選甲烷合成溫度30— 300 V ；
[0144]優(yōu)選CO多嘴噴管43與H2罐14送出壓力為10 — lOOKpa。
[0145]甲烷合成器15還可以是如圖5所示，熱等離子體與高壓脈沖結(jié)合甲烷合成器由高壓脈沖電源37、脈沖形成器38、絕緣體39、電極催化芯40、冷卻器41、冷卻水箱42、多嘴噴管等離子體燃燒器25組成，所述甲烷合成器殼上部設(shè)有絕緣體39，絕緣體39上設(shè)有電極催化芯40，絕緣體39伸出甲烷合成器殼外部的一端與脈沖形成器38連接，脈沖形成器38與高壓脈沖電源37連接，甲烷合成器殼還與冷卻器41連接，冷卻器41與天然氣島CH4罐、冷卻水箱42連接，甲烷合成器殼底部設(shè)有多嘴噴管等離子體燃燒器25，多嘴噴管等離子體燃燒器25與CO罐17、H2罐14連接。
[0146]實(shí)施步驟:[0147]第一步:將電極催化芯40和甲烷合成器殼內(nèi)壁涂上N1、Fe為主催化劑；
[0148]優(yōu)選電極催化芯40和甲烷合成器殼內(nèi)壁內(nèi)壁的材質(zhì)為不銹鋼；
[0149]優(yōu)選電極催化芯40形狀蜂窩式或網(wǎng)板式，或蜂窩管式或網(wǎng)板管式；
[0150]第二步:打開高壓脈沖電源37和脈沖形成器38開關(guān)；
[0151 ] 優(yōu)選高壓脈沖電源37輸出電壓為20— 120KV,直流迭加200— 1000KV ；
[0152]優(yōu)選脈沖電流2 — 100A ；
[0153]優(yōu)選壓力為常壓； [0154]第三步:打開H2罐14和CO罐17閥門，將CO罐17中的CO與H2罐14中的H2 —起送入多噴嘴等離子體燃燒器25后送入甲烷合成器15內(nèi)完成合成反應(yīng):
[0155]C0+3H2-CH4+H20(1-11)
[0156]優(yōu)選CO與H2合成甲烷的溫度為200— 900°C ；
[0157]優(yōu)選多噴嘴等離子體燃燒器25的電源直流電壓為380— 500V ；
[0158]優(yōu)選多噴嘴等離子體燃燒器25為一層或多層。每層由一個或多個組成。
[0159]如圖6所示，所述C02脫氧器20包括:高壓脈沖電源37、脈沖形成器38、絕緣體39、電極催化芯40、C02多嘴噴管45、02罐44，所述C02脫氧器殼頂部與02罐44連接，C02脫氧器殼上部設(shè)有絕緣體39，絕緣體39上設(shè)有電極催化芯40，絕緣體39伸出C02脫氧器殼外部的一端與脈沖形成器38連接，脈沖形成器38與高壓脈沖電源37連接，C02脫氧器殼下部設(shè)有C02多嘴噴管45，C02多嘴噴管45與C02循環(huán)島C02罐13連接，C02脫氧器殼底部與炭黑包裝線21連接。
[0160]實(shí)施步驟:
[0161]第一步:將電極催化芯40和C02脫氧器殼內(nèi)壁涂上N1、Fe為主催化劑；
[0162]優(yōu)選電極催化芯40為I個或多個為一組；
[0163]優(yōu)選電極催化芯40為I組或多組，每組之間并聯(lián)成I層，或多層；
[0164]第二步:打開高壓脈沖電源37和脈沖形成器38開關(guān)；
[0165]優(yōu)選高壓脈沖電源37輸出電壓為20— 120KV,直流迭加200— 1000KV ；
[0166]優(yōu)選脈沖電流2 — 100A ；
[0167]優(yōu)選壓力為常壓；
[0168]第三步:打開C02循環(huán)島C02罐13閥門，將C02在C02脫氧器20內(nèi)在高壓脈沖的作用下完成脫02反應(yīng):
[0169]C02-C+02(1-12)
[0170]優(yōu)選脫溫度0— 300 V ；
[0171]優(yōu)選C02多嘴噴管45壓力為10 — IOOKpa;
[0172]第四步:將C02脫氧器20分離的02送02罐44供循環(huán)使用，脫02后獲得的C送碳黑包裝線21包裝作為碳黑產(chǎn)品出售，也可以作為C源拌進(jìn)垃圾一起送進(jìn)制H2多槍氣化爐6循環(huán)氣化使用。
[0173]圖7是沼氣島的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:垃圾有機(jī)物粉碎送料器47、發(fā)酵池48、沼氣凈化分離器49、H2S脫硫分離器50、硫磺加工包裝線51、N2儲罐52、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器53、遠(yuǎn)程壓力傳感器54、發(fā)酵液體進(jìn)料口 55、發(fā)酵池上部溫濕度酸度監(jiān)測器56、發(fā)酵池下部溫濕度酸度監(jiān)測器57、沼渣處理器58、沼液池46 ;所述垃圾分類粉碎器2通過垃圾有機(jī)物粉碎送料器47將有機(jī)物垃圾運(yùn)送到發(fā)酵池48，發(fā)酵池48頂部的沼氣出口與沼氣凈化分離器49連接，沼氣凈化分離器49與C02循環(huán)島C02罐13、H2罐14、天然氣島CH4罐16、H2S脫硫分離器50、N2儲罐52連接，H2S脫硫分離器50與硫磺加工包裝線51連接；發(fā)酵池48上設(shè)有發(fā)酵液體進(jìn)料口 55，發(fā)酵池48下部與沼渣處理器58連通，發(fā)酵池48底部與沼液池46連通，沼液池46與發(fā)酵液體進(jìn)料口 55連接；遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器53、遠(yuǎn)程壓力傳感器54、發(fā)酵池上部溫濕度酸度監(jiān)測器56、發(fā)酵池下部溫濕度酸度監(jiān)測器57對發(fā)酵池48實(shí)行遠(yuǎn)程防爆、壓力、溫度、PH值監(jiān)控。
[0174]具體實(shí)施步驟:
[0175]第一步:依次打開遠(yuǎn)程防爆總控島電源開關(guān)、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器53、遠(yuǎn)程壓力傳感器54、發(fā)酵池上部溫濕度酸度監(jiān)測器56、發(fā)酵池下部溫濕度酸度監(jiān)測器57電源開關(guān)，對垃圾發(fā)酵實(shí)行遠(yuǎn)程防爆、壓力、溫度、PH值監(jiān)控；
[0176]第二步:把有機(jī)物垃圾經(jīng)垃圾有機(jī)物粉碎送料器47粉碎后送進(jìn)發(fā)酵池48發(fā)酵，并將發(fā)酵液(清水、沼液)經(jīng)發(fā)酵液體進(jìn)料口 55送進(jìn)發(fā)酵池48 ；
[0177]優(yōu)選發(fā)酵溫度20— 45 0C ；
[0178]優(yōu)選發(fā)酵含水量75— 85% ；
[0179]優(yōu)選發(fā)酵PH 值 7.0 — 8.5 ;
[0180]優(yōu)選發(fā)酵池48數(shù)量為I個或多個；
[0181]優(yōu)選發(fā)酵池48結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土 ；
[0182]優(yōu)選發(fā)酵池48外 形為立式蛋型，高3— 80米，最大內(nèi)徑2 — 65米，中間設(shè)攪拌器；
[0183]優(yōu)選發(fā)酵池48發(fā)酵周期5 — 30天；
[0184]第三步:將沼氣送沼氣凈化分離器49凈化分離，其中C02送C02循島C02罐13，H2送H2儲罐14，CH4送天然氣島CH4罐16，N2送N2儲罐52或直接排放，H2S送H2S脫硫分尚器50，脫硫后的H2送H2儲_，脫硫后的S送硫橫加工包裝線51，或加工成硫酸廣品；
[0185]第四步:將沼氣池48發(fā)酵后的沼渣送沼渣處理器58處理，處理后的沼渣可做肥料；
[0186]第五步:將沼氣池48發(fā)酵后的沼液送沼液池46集中，送發(fā)酵液體進(jìn)料口 55循環(huán)利用。
[0187]遠(yuǎn)程防爆總控島全程監(jiān)控、記錄整個工藝流程中的壓力、溫度、反應(yīng)氣體成分，為反應(yīng)發(fā)生提供安全、可控的技術(shù)保障。
[0188]以上的所述乃是本發(fā)明的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，仍應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.生活垃圾制天然氣工藝，其特征在于包括以下工藝步驟: 1)垃圾經(jīng)垃圾分類島對生活垃圾進(jìn)行分類粉碎,分成廢塑料、廢紙等有機(jī)質(zhì)含量較高的垃圾和餐飲、污泥等含水量較高而有機(jī)質(zhì)含量較少的垃圾； 2)廢塑料、廢紙等含量有機(jī)物較高垃圾通過甲烷島制H2多槍氣化爐(6)、制CO多槍催化爐(19)反應(yīng)生成H2與C0，H2與CO反應(yīng)生成甲烷后送天然氣島，并從甲烷島捕集C02送C02循環(huán)島，具體包括以下步驟: Step21:依次打開遠(yuǎn)程防爆總控島電源開關(guān)和其它各系統(tǒng)電源開關(guān)，打開遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)、制H2多槍氣化爐(6)、制CO多槍催化爐(19)循環(huán)水與過熱鍋爐(7)送水閥門； St印22:依次打開水蒸汽罐(10)、C02循環(huán)島C02罐(13)、C02脫氧器(20)閥門，向遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)輸送所需的H20、C02和02，并將H20、C02和02激發(fā)成具有高活性的等離子態(tài)，送入制H2多槍氣化爐(6)與垃圾進(jìn)行氣化反應(yīng)； St印23:將經(jīng)垃圾分類粉碎器(2)粉碎好的垃圾，通過垃圾輸送帶(3)送到螺桿壓縮真空送料器(4)，送到制H2多槍氣化爐(6)進(jìn)行氣化制H2 ； Step24:將制H2多槍氣化爐(6)氣化反應(yīng)的氣體送入過熱鍋爐(7)，產(chǎn)生的一部分蒸汽送蒸汽輪機(jī)(8 )、發(fā)電機(jī)組(8 )進(jìn)行發(fā)電；一部分蒸汽送水蒸汽罐(10 )供遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)供制H2多槍氣化爐(6)制H2使用； Step25:將經(jīng)過熱鍋爐(7)降溫的氣化氣體送凈化器(11)凈化脫塵、脫硫、脫氯、脫硝后，送H2分離器(12)進(jìn)行分離，其中:H2經(jīng)通氫分子篩送H2罐(14)，供甲烷合成器(15)進(jìn)行甲烷合成； 分離出來的C02送C02循環(huán)島C02罐(13)，一部分C02經(jīng)熱交換器(18)預(yù)熱送遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)供制H2多槍氣化爐(6)制H2使用，一部分C02送C02脫氧器(20)脫02，02經(jīng)熱交換器(18)預(yù)熱送遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)供制H2多槍氣化爐(6)制H2使用；脫02后獲得的C，送碳黑包裝線(21)包裝作為碳黑產(chǎn)品出售，也可以作為C源拌進(jìn)垃圾一起送進(jìn)制H2多槍氣化爐(6)循環(huán)氣化使用； 完成的主反應(yīng)為: C (垃圾有機(jī)質(zhì))+C02——2C0(1-1) C (垃圾有機(jī)質(zhì))+H20 (水蒸氣)——C0+H2 (1-2) C0+H20 (水蒸氣)——C02+H2(1-3) C (垃圾有機(jī)質(zhì))+02——2C02(1-4) C02-C+02(1-5) 副反應(yīng): C0+02-2C02(1-6) 2H2+02-2H20(1-7) Step26::將C02、02經(jīng)熱交換器(18)預(yù)熱送遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)供制CO多槍催化爐(19)與螺桿壓縮真空送料器(4)送進(jìn)來的垃圾氣化制CO ； 完成的主反應(yīng)為: C (垃圾有機(jī)質(zhì))+C02——2C0(1-8) 副反應(yīng)為:C (垃圾有機(jī)質(zhì))+02——2C02(1-9) C0+02-2C02(1-10) St印27:將制CO多槍催化爐(19)的CO氣體送凈化器(11)凈化后送CO分離器(17)分離，CO送甲烷合成器(15)與H2反應(yīng)制甲烷；分離的C02供制CO多槍催化爐(19)循環(huán)使用； 甲烷合成器(15)的主要反應(yīng)機(jī)理為: C0+3H2-CH4+H20(1-11) St印28:將甲烷合成器(15)合成好的CH4，經(jīng)冷卻脫水或液化脫水處理后送天然氣島CH4罐(16)儲存應(yīng)用； 3)餐飲、污泥等含水量較高而有機(jī)物含量較少的垃圾送沼氣島發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣送沼氣分離島，從沼氣中分離的甲烷送天然氣島，分離的C02送C02循環(huán)島，具體包括以下步驟: Step31:依次打開遠(yuǎn)程防爆總控島電源開關(guān)、沼氣島遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器(53)、遠(yuǎn)程壓力傳感器(54)、發(fā)酵池上部溫濕度酸度監(jiān)測器(56)、發(fā)酵池下部溫濕度酸度監(jiān)測器(57)電源開關(guān)，對垃圾發(fā)酵實(shí)行遠(yuǎn)程防爆、壓力、溫度、PH值監(jiān)控； Step32:餐飲、污泥等含有機(jī)物垃圾經(jīng)粉碎送料器(47)送發(fā)酵池(48)發(fā)酵，并將每批清池處理的發(fā)酵液經(jīng)發(fā)酵液體進(jìn)料口(55)送進(jìn)發(fā)酵池(48)循環(huán)利用； 優(yōu)選發(fā)酵溫度20— 45°C ； 優(yōu)選發(fā)酵含水量75— 85% ； 優(yōu)選發(fā)酵PH值7.0—8.5 ； 優(yōu)選發(fā)酵池48發(fā)酵周期5 — 30天； Step33:將沼氣送沼氣分離島凈化分離器(49)凈化分離，其中C02送C02循島C02罐(13 )，H2送H2儲罐(14 )，CH4送天然氣島CH4罐(16 )，N2送N2儲罐或直接排放，H2S送H2S脫硫分離器(50 );脫硫后的H2送H2儲罐(14)，脫硫后的S送硫磺加工包裝線(51)，或加工成硫Ife廣品； St印34:將發(fā)酵池(48)發(fā)酵后的沼渣送沼渣處理器(58)處理，處理后的沼渣可做肥料； St印35:將發(fā)酵池(48)發(fā)酵后的沼液送沼液池(46)集中，送發(fā)酵液體進(jìn)料口(55)循環(huán)利用； 4)C02循環(huán)島中約25— 50%的C02送甲烷島循環(huán)制甲烷，約50— 75%的C02送碳黑島分離，分離的02送甲烷島循環(huán)利用，分離的碳黑送炭黑包裝線(21)包裝，或送甲烷島循環(huán)利用制甲烷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活垃圾制天然氣工藝，其特征在于step27中，優(yōu)選甲烷合成器(15)的反應(yīng)溫度30— 900°C，優(yōu)選甲烷合成器(15)的反應(yīng)壓力IMpa以上，優(yōu)選冷卻脫水溫度20°C以下，優(yōu)選成品天然氣中CH4含量達(dá)到98%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活垃圾制天然氣工藝，其特征在于所述生活垃圾為工農(nóng)業(yè)廢料、污泥、煤炭、秸桿、有機(jī)質(zhì)、廢紙、廢塑料中的一種或幾種。
4.實(shí)現(xiàn)上述工藝的生活垃圾制天然氣裝置，其特征在于包括:遠(yuǎn)程防爆總控島、垃圾分類島、甲烷島、沼氣島、沼氣分離島、天然氣島、C02循環(huán)島、碳黑島；所述垃圾分類島與甲烷島、沼氣島連接；沼氣島與沼氣分離島連接；甲烷島、沼氣分離島與天然氣島連接；甲烷島、沼氣分離島與C02循環(huán)島連接；C02循環(huán)島與碳黑島連接；碳黑島與甲烷島連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生活垃圾制天然氣裝置，其特征在于，所述甲烷島包括:螺桿壓縮真空送料器(4)、遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)、制H2多槍氣化爐(6)、過熱鍋爐(7)、熱交換器(18 )、水蒸汽罐(10 )、制CO多槍催化爐(19 )、凈化器(11)、H2分離器(12 )、C02脫氧器(20 )、甲烷合成器(15 )、⑶分離器(17 );所述垃圾分類粉碎器(2 )通過垃圾輸送帶(3 )與螺桿壓縮真空送料器(4)連接，制H2多槍氣化爐(6)、制CO多槍催化爐(19)頂部設(shè)有螺桿壓縮真空送料器(4 );所述制H2多槍氣化爐(6 )頂端設(shè)有開口與過熱鍋爐(7 )連接，下部與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)連接，過熱鍋爐(7)—端通過水蒸汽罐(10)與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)連通，過熱鍋爐(7)另一端通過蒸汽輪機(jī)(8)供發(fā)電機(jī)組(9)工作，過熱鍋爐(7)還有一端與熱交換器(18)連接，熱交換器(18)與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)、凈化器(11)、C02循環(huán)島C02罐(13 )、C02脫氧器(20 )連接，凈化器(11)與H2分離器(12 )連接，H2分離器(12)底部與C02循環(huán)島C02罐(13)連接，H2分離器(12)頂部與H2罐(14)連接，H2罐(14)與甲烷合成器(15)連接；所述制CO多槍催化爐(19)頂端設(shè)有開口與熱交換器(18)連接，下部與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)連接，熱交換器(18)與遠(yuǎn)程防爆等離子體發(fā)生器(5)、凈化器(11)、CO分離器(17)連接，CO分離器(17)與凈化器(11)、甲烷合成器(15)連接，甲烷合成器(15)還與天然氣島CH4罐(16)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生活垃圾制天然氣裝置，其特征在于，所述沼氣島包括:垃圾有機(jī)物粉碎送料器(47)、發(fā)酵池(48)、沼氣凈化分離器(49)、H2S脫硫分離器(50)、硫磺加工包裝線(51)、N2儲罐(52)、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器(53)、遠(yuǎn)程壓力傳感器(54)、發(fā)酵液體進(jìn)料口(55)、發(fā)酵池上部溫濕度酸度監(jiān)測器(56)、發(fā)酵池下部溫濕度酸度監(jiān)測器(57)、沼渣處理器(58)、沼液池(46);所述垃圾分類粉碎器(2)通過垃圾有機(jī)物粉碎送料器(47)將有機(jī)物垃圾運(yùn)送到發(fā)酵池(48)，發(fā)酵池(48)頂部的沼氣出口與沼氣凈化分離器(49)連接，沼氣凈化分離器(49)與C02循環(huán)島C02罐(13)、H2罐(14)、天然氣島CH4罐(16)、H2S脫硫分離器(50)、N2儲罐(52)連接，H2S脫硫分離器(50)與硫磺加工包裝線(51)連接；發(fā)酵池(48 )上設(shè)有發(fā)酵液體進(jìn)料口( 55 )，發(fā)酵池(48 )下部與沼渣處理器(58 )連通，發(fā)酵池(48 )底部與沼液池(46)連通，沼液池(46)與發(fā)酵液體進(jìn)料口(55)連接；遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測傳感器(53)、遠(yuǎn)程壓力傳感器(54)、發(fā)酵池上部溫濕度酸度監(jiān)測器(56)、發(fā)酵池下部溫濕度酸度監(jiān)測器(57)對發(fā)酵池(48)實(shí)行遠(yuǎn)程防爆、壓力、溫度、PH值監(jiān)控。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生活垃圾制天然氣裝置，其特征在于，所述制H2多槍氣化爐(6)包括:爐殼(22)、等離子體槍(23)、等離子體燃燒器(24)、多噴嘴等離子體燃燒器(25)、干燥段(26)、氣化揮發(fā)份段(27)、裂解還原段(28)、燃燒段(29)、燃燼段(30)、出氣管道(31)、在線防爆監(jiān)測器(33)、落灰渣槽(34)、網(wǎng)孔不銹鋼板(36)，所述爐殼(22)頂端與螺桿壓縮真空送料器(4)連接，爐殼(22)下部從上到下依次設(shè)有等離子體槍(23)、等離子體燃燒器(24)、多噴嘴等離子體燃燒器(25)，多噴嘴等離子體燃燒器(25)上設(shè)有網(wǎng)孔不銹鋼板(36)，爐殼(22)內(nèi)從上到下依次設(shè)有干燥段(26)、氣化揮發(fā)份段(27)、裂解還原段(28)、燃燒段(29)、燃燼段(30)，爐 殼(22)頂端設(shè)有出氣管道(31)，出氣管道(31)與氣化氣體出口(32)連接，爐殼(22)內(nèi)還設(shè)有落灰渣槽(34)，落灰渣槽(34)上設(shè)有自動密封排灰渣口(35);所述在線防爆監(jiān)測器(33)檢測爐內(nèi)壓力、溫度、反應(yīng)氣體成分。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生活垃圾制天然氣裝置，其特征在于，所述制CO多槍催化爐(19)包括:爐殼(22)、等離子體槍(23)、等離子體燃燒器(24)、多噴嘴等離子體燃燒器(25)、干燥段(26)、氣化揮發(fā)份段(27)、裂解還原段(28)、燃燒段(29)、燃燼段(30)、出氣管道(31)、在線防爆監(jiān)測器(33)、落灰渣槽(34)、網(wǎng)孔不銹鋼板(36)，所述爐殼(22)頂端與螺桿壓縮真空送料器(4)連接，爐殼(22)下部從上到下依次設(shè)有等離子體槍(23)、等離子體燃燒器(24)、多噴嘴等離子體燃燒器(25)，多噴嘴等離子體燃燒器(25)上設(shè)有網(wǎng)孔不銹鋼板(36)，爐殼(22)內(nèi)從上到下依次設(shè)有干燥段(26)、氣化揮發(fā)份段(27)、裂解還原段(28)、燃燒段(29)、燃燼段(30)，爐殼(22)頂端設(shè)有出氣管道(31)，出氣管道(31)與氣化氣體出口( 32)連接，爐殼(22)內(nèi)還設(shè)有落灰渣槽(34)，落灰渣槽(34)上設(shè)有自動密封排灰渣口(35);所述在線防爆監(jiān)測器(33)檢測爐內(nèi)壓力、溫度、反應(yīng)氣體成分。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生活垃圾制天然氣裝置，其特征在于，所述所述甲烷合成器(15)包括:高壓脈沖電源(37)、脈沖形成器 (38)、絕緣體(39)、電極催化芯(40)、冷卻器(41)、冷卻水箱(42)、多嘴噴管，所述甲烷合成器殼上部設(shè)有絕緣體(39)，絕緣體(39)上設(shè)有電極催化芯(40)，絕緣體(39)伸出甲烷合成器殼外部的一端與脈沖形成器(38)連接，脈沖形成器(38)與高壓脈沖電源(37)連接，甲烷合成器殼還與冷卻器(41)連接，冷卻器(41)與天然氣島CH4罐(16)、冷卻水箱(42)連接，甲烷合成器殼底部設(shè)有多嘴噴管，多嘴噴管與CO分離器(17)連接；所述甲烷合成器還與H2罐(14)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生活垃圾制天然氣裝置，其特征在于，所述C02脫氧器(20)包括:高壓脈沖電源(37)、脈沖形成器(38)、絕緣體(39)、電極催化芯(40)、C02多嘴噴管(45)、02罐(44)，所述CO2脫氧器頂部與02罐(44)連接，C02脫氧器殼上部設(shè)有絕緣體(39),絕緣體(39)上設(shè)有電極催化芯(40)，絕緣體(39)伸出C02脫氧器殼外部的一端與脈沖形成器(38)連接，脈沖形成器(38)與高壓脈沖電源(37)連接，C02脫氧器殼下部設(shè)有C02多嘴噴管(45)，CO2多嘴噴管(45)與C02循環(huán)島C02罐(13)連接，C02脫氧器底部與炭黑包裝線(21)連接。
【文檔編號】C10L3/08GK103484183SQ201310446049
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】程禮華 申請人:程禮華