生物質(zhì)及多種廢棄物精確控制富氧高溫裂解反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裂解反應(yīng)器，更具體地說(shuō)，涉及一種生物質(zhì)及多種廢棄物精確控制富氧高溫裂解反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人類(lèi)生產(chǎn)、生活所產(chǎn)生的廢棄物越來(lái)越多，例如生活垃圾(如餐廚垃圾等)、農(nóng)業(yè)廢棄物(如秸桿等)、林業(yè)廢棄物(如橡膠樹(shù)等)和工業(yè)廢棄物(如污泥、地板木粉等)以及各種生物質(zhì)等等，這些廢棄物如果不能妥善處理就會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
[0003]對(duì)于這些廢氣物的處理，傳統(tǒng)做法主要有掩埋和焚燒等，但這些方法或多或少都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，例如垃圾填埋會(huì)污染水體和土壤，焚燒會(huì)污染空氣等等。事實(shí)上，這些生物質(zhì)及其他廢棄物也是一種可再生能源，近年來(lái)，圍繞生物質(zhì)及其他廢棄物的裂解氣化利用備受人們關(guān)注，因?yàn)椴捎眠@種裂解氣化的處理方式不僅有利于環(huán)境保護(hù)，還可以獲得寶貴的能源。
[0004]裂解氣化的基本原理是將生物質(zhì)及其他廢棄物置于半缺氧狀態(tài)下進(jìn)行裂解、氧化還原反應(yīng)(也稱為無(wú)火焰燃燒)，使這些廢棄物中固有的碳水化合物轉(zhuǎn)化為一氧化碳、氫氣和甲烷等多種可燃?xì)怏w，將廢棄物中的能量全部轉(zhuǎn)化為可燃性氣體后，再利用這些可燃性氣體提供熱能。
[0005]但是，由于技術(shù)不夠成熟，導(dǎo)致生物質(zhì)及其他廢棄物的裂解反應(yīng)設(shè)備未能廣泛推廣使用?，F(xiàn)有的裂解反應(yīng)設(shè)備主要存在以下缺點(diǎn):
[0006]I)現(xiàn)有的裂解反應(yīng)設(shè)備不具有通用性，即生物質(zhì)裂解反應(yīng)設(shè)備不能適用于生活垃圾等廢棄物的裂解反應(yīng)，生活垃圾裂解反應(yīng)設(shè)備也不能適用于生物質(zhì)等的裂解反應(yīng);而大多情況下，生物質(zhì)及多種廢棄物會(huì)同時(shí)存在，因此這些反應(yīng)器無(wú)法到達(dá)預(yù)期的氣化效果；
[0007]2)現(xiàn)有的裂解反應(yīng)設(shè)備通過(guò)空氣提供反應(yīng)所需的氧氣，反應(yīng)不完全，尤其對(duì)于生活垃圾等廢棄物而言，會(huì)產(chǎn)生二噁英、氮氧化物等有害氣體，對(duì)環(huán)境造成二次污染，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn);而且裂解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w純度較低，燃燒熱值低；
[0008]3)焦油含量較高，尤其對(duì)于秸桿等生物質(zhì)來(lái)說(shuō)，其極易產(chǎn)生焦油，堵塞管道，且難于處理，不僅造成資源浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染；
[0009]4)現(xiàn)有的裂解反應(yīng)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理，反應(yīng)面積小，氣化效率低，對(duì)于粉狀的木粉來(lái)說(shuō)，基本上無(wú)法實(shí)現(xiàn)裂解氣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的裂解反應(yīng)設(shè)備存在的上述不足，提供一種生物質(zhì)及多種廢棄物精確控制富氧高溫裂解反應(yīng)器，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在富氧狀態(tài)下，可同時(shí)對(duì)生物質(zhì)及多種廢棄物進(jìn)行高溫裂解反應(yīng)，且裂解反應(yīng)充分完全，焦油含量很低，并且減少了氮氧化物及二噁英的產(chǎn)生，燃?xì)獬煞种械沫h(huán)境指標(biāo)比歐盟環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)還低，滿足了環(huán)保要求;同時(shí)通過(guò)二次高溫裂解反應(yīng)大幅提高了可燃?xì)怏w的燃燒熱值，裂解氣化效率高，還可以二次合成甲醇，應(yīng)用范圍廣泛，具有良好的推廣應(yīng)用前景。
[0012]2.技術(shù)方案
[0013]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0014]本發(fā)明的一種生物質(zhì)及多種廢棄物精確控制富氧高溫裂解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器主體、進(jìn)料裝置、爐排、卸料裝置和輸氣管，所述的進(jìn)料裝置設(shè)于反應(yīng)器主體的上部，用于向反應(yīng)器主體內(nèi)輸送物料，所述的爐排設(shè)于反應(yīng)器主體的內(nèi)部，所述的卸料裝置設(shè)于反應(yīng)器主體的下部，用于將爐排上落下的反應(yīng)灰向外排出，還包括富氧供給裝置和二次高溫裂解管，所述的富氧供給裝置連接在爐排的下方，所述的二次高溫裂解管設(shè)于反應(yīng)器主體的內(nèi)部，且二次高溫裂解管的一端連接反應(yīng)器主體上部的燃?xì)獬隹冢硪欢诉B接輸氣管;所述的富氧供給裝置向反應(yīng)器主體內(nèi)輸送高濃度富氧氣體，并精確控制進(jìn)入反應(yīng)器主體內(nèi)的氧氣量，在富氧狀態(tài)下，爐排上的物料與氧氣產(chǎn)生高溫裂解反應(yīng)生成粗燃?xì)?，該粗燃?xì)饨?jīng)過(guò)反應(yīng)器主體上部的燃?xì)獬隹谶M(jìn)入二次高溫裂解管二次高溫裂解后形成高熱值的精品燃?xì)狻?br>[0015]更進(jìn)一步地，所述的反應(yīng)器主體上部的燃?xì)獬隹谂c二次高溫裂解管之間還設(shè)有旋風(fēng)分離器;所述的反應(yīng)器主體的上部還設(shè)有泄壓裝置，該泄壓裝置為水封。
[0016]更進(jìn)一步地，所述的反應(yīng)器主體的內(nèi)部偏上的位置處還設(shè)有用于刮平物料的平料
目.ο
[0017]更進(jìn)一步地，所述的反應(yīng)器主體的外壁上還設(shè)有料位計(jì)和熱電偶，所述的熱電偶在反應(yīng)器主體的上下方向上間隔設(shè)置多個(gè)。
[0018]更進(jìn)一步地，所述的反應(yīng)器主體的底部還設(shè)有補(bǔ)蒸汽裝置。
[0019]更進(jìn)一步地，所述的富氧供給裝置中輸送的高濃度富氧氣體的氧含量不低于93%。
[0020]更進(jìn)一步地，所述的反應(yīng)器主體內(nèi)的裂解溫度控制在1000°C?1300°C;所述的二次高溫裂解管內(nèi)的二次裂解溫度不低于1200°C。
[0021]更進(jìn)一步地，所述的爐排為上小下大的錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，且爐排的錐面與水平面之間的夾角為40°?50°。
[0022]更進(jìn)一步地，所述的物料為生物質(zhì)、生活垃圾、農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物和工業(yè)廢棄物中的任意一種或任意兩種及以上的混合物，且進(jìn)入反應(yīng)器主體內(nèi)的物料的含水率控制在 25%?65%。
[0023 ]更進(jìn)一步地，所述的二次高溫裂解管內(nèi)還設(shè)有脫酸劑和活性炭。
[0024]3.有益效果
[0025]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0026](I)本發(fā)明的一種生物質(zhì)及多種廢棄物精確控制富氧高溫裂解反應(yīng)器，其通過(guò)富氧供給裝置向反應(yīng)器主體內(nèi)輸送高濃度富氧氣體，并精確控制進(jìn)入反應(yīng)器主體內(nèi)的氧氣量，在富氧狀態(tài)下，爐排上的物料與氧氣產(chǎn)生高溫裂解反應(yīng)生成粗燃?xì)?，該粗燃?xì)饨?jīng)過(guò)反應(yīng)器主體上部的燃?xì)獬隹谶M(jìn)入二次高溫裂解管二次高溫裂解后形成高熱值的精品燃?xì)?，可同時(shí)對(duì)生物質(zhì)及多種廢棄物進(jìn)行高溫裂解反應(yīng)，且裂解反應(yīng)充分完全，焦油含量很低，并且減少了氮氧化物及二噁英的產(chǎn)生，燃?xì)獬煞种械沫h(huán)境指標(biāo)比歐盟環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)還低，極大地滿足了環(huán)保要求；同時(shí)通過(guò)二次高溫裂解反應(yīng)大幅提高了可燃?xì)怏w的燃燒熱值，裂解氣化效率高，還可以二次合成甲醇，應(yīng)用范圍廣泛，具有良好的推廣應(yīng)用前景；
[0027](2)本發(fā)明的一種生物質(zhì)及多種廢棄物精確控制富氧高溫裂解反應(yīng)器，其反應(yīng)器主體上部的燃?xì)獬隹谂c二次高溫裂解管之間還設(shè)有旋風(fēng)分離器，利用旋風(fēng)分離器有效將燃?xì)鈨?nèi)的灰塵分離出來(lái)，保證輸出的燃?xì)馇鍧崳?br>[0028](3)本發(fā)明的一種生物質(zhì)及多種廢棄物精確控制富氧高溫裂解反應(yīng)器，其反應(yīng)器主體的上部還設(shè)有泄壓裝置，該泄壓裝置為水封，在反應(yīng)器主體內(nèi)達(dá)到一定壓力時(shí)可以及時(shí)泄壓，安全可靠，且水封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，成本低廉；
[0029](4)本發(fā)明的一種生物質(zhì)及多種廢棄物精確控制富氧高溫裂解反應(yīng)器，其反應(yīng)器主體的內(nèi)部偏上的位置處還設(shè)有用于刮平物料的平料裝置，使物料在反應(yīng)器主體內(nèi)均勻分布，受熱反應(yīng)更加均勻快速，提高裂解氣化效率；
[0030](5)本發(fā)明的一種生物質(zhì)及多種廢棄物精確控制富氧高溫裂解反應(yīng)器，其反應(yīng)器主體的外壁上還設(shè)有料位計(jì)和熱電偶，熱電偶在反應(yīng)器主體的上下方向上間隔設(shè)置多個(gè)，不僅可直觀地反應(yīng)出反應(yīng)器主體內(nèi)的物料高度和反應(yīng)溫度，而且可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的智能控制和全程監(jiān)控；
[0031](6)本發(fā)明的一