專利名稱：用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢棄物利用轉(zhuǎn)化方法，尤其是一種用城市生活垃圾及植物廢棄物 制備可燃?xì)怏w的方法。
背景技術(shù)：
城市生活垃圾及植物廢棄物已成為垃圾的主要來(lái)源，現(xiàn)有的垃圾處理方法主要有 掩埋法、燃燒法和填海法，其缺點(diǎn)如下1)掩埋法的成本隨著土地的取得日益困難而增加；易產(chǎn)生臭氣、廢水、蟲、蠅、病 菌等二次公害；掩埋后的土地?zé)o法再次使用，造成土地永久荒廢；2)焚燒法增加了燃料成本；易產(chǎn)生有毒氣體，危害全民身體健康；并會(huì)破壞大氣 及臭氧層；3)填海法會(huì)造成海洋生態(tài)的永久污染。目前，還未出現(xiàn)用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，而人們正在 使用的石油、煤炭等能源均是不可再生的，從城市生活垃圾及植物廢棄物中提取能源為人 類解決能源危機(jī)提供了一個(gè)新的解決途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃 氣體的方法，能將城市生活垃圾及植物廢棄物處理后制備成可燃?xì)怏w，直接利用或利用現(xiàn) 有設(shè)備和工藝合成甲醇，變廢為寶、節(jié)約了能源、保護(hù)了環(huán)境；本發(fā)明的另一目的是提供了 一種制備可燃?xì)怏w的合成塔。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種用城市生活垃圾及植物 廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，將挑選后的城市生活垃圾和植物廢棄物混合粉碎后，送入合 成塔的合成塔體內(nèi)在1100-1200°C下被高溫裂解后，產(chǎn)生的氣體由排氣管通過(guò)水封移動(dòng)觀 察器進(jìn)入水過(guò)濾罐；進(jìn)入水過(guò)濾罐的氣體通過(guò)常溫水進(jìn)行冷卻降溫到25-35°C，使混合氣中的焦油類 物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體，沉落于水過(guò)濾罐的底部，經(jīng)罐底流出；經(jīng)水過(guò)濾罐過(guò)濾的氣體，進(jìn)入加有石灰水的(X)2過(guò)濾器，通過(guò)水泵供水，除去混合 氣中的CO2,使氣體降溫至20-30°C ；經(jīng)(X)2過(guò)濾器過(guò)濾的氣體，通過(guò)海綿過(guò)濾罐過(guò)濾后進(jìn)入棕葉過(guò)濾罐；經(jīng)過(guò)棕葉過(guò)濾罐過(guò)濾的氣體進(jìn)入活性碳過(guò)濾罐過(guò)濾后由真空泵抽入儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)存。城市生活垃圾和植物廢棄物混合粉碎到直徑< 15mm，含水量< 30 %。合成塔中，合成塔體內(nèi)部安裝有高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體，高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體上方的夾套穿 過(guò)合成塔體上壁與第二料庫(kù)連通，第二料庫(kù)內(nèi)安裝有攪拌機(jī)，第二料庫(kù)上方安裝有第一料 庫(kù)，第一料庫(kù)與皮帶傳輸機(jī)的傳輸帶連通，合成塔體底部的排渣口上安裝有排渣推進(jìn)器，第一料庫(kù)和第二料庫(kù)下端分別安裝有開關(guān)。開關(guān)為電動(dòng)開關(guān)。高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體中，圓柱體發(fā)熱體兩端安裝有高溫阻熱器，旋轉(zhuǎn)軸與合成塔體橫 向連接。圓柱體發(fā)熱體為輻射電熱管。本發(fā)明提供的用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，通過(guò)合成塔對(duì) 城市生活垃圾及植物廢棄物進(jìn)行高溫裂解后生成的氣體，經(jīng)水過(guò)濾罐、CO2過(guò)濾器、海綿過(guò) 濾罐、棕葉過(guò)濾罐、活性碳過(guò)濾罐等多重過(guò)濾，得到可燃?xì)怏w，經(jīng)國(guó)家CMA檢驗(yàn)，生成的可燃 氣體中，氫氣46. 14%，一氧化碳32. 66%，甲烷5. 31 %，氧氣0.05%，氮?dú)?.23%，二氧化碳 14. 11%，其余0. 50%，符合可燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn)，可直接供汽車、發(fā)電、工業(yè)、農(nóng)業(yè)使用，也可利用現(xiàn) 有的設(shè)備和工藝直接合成甲醇，裂解后的渣可用于生產(chǎn)有機(jī)肥料，變廢為寶、節(jié)約了能源、 保護(hù)了環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化，節(jié)能化，環(huán)?；a(chǎn)；本方法工藝簡(jiǎn)單、原料易得、設(shè)備投資少， 適合大范圍推廣應(yīng)用。本發(fā)明提供的制備可燃?xì)怏w的合成塔，由于城市生活垃圾及植物廢棄物的混合物 在合成塔體內(nèi)的高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體高溫加熱作用下進(jìn)行裂解，由固體轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，制備 工藝簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2為本發(fā)明合成塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，首先將城 市生活垃圾及植物廢棄物分類，選出其中的金屬、磚塊、石頭和玻璃，進(jìn)行加壓脫水，城市生 活垃圾和植物廢棄物混合粉碎后，送入合成塔的合成塔體1內(nèi)在1100-1200°C下被高溫裂 解后，產(chǎn)生的氣體由排氣管通過(guò)水封移動(dòng)觀察器12進(jìn)入水過(guò)濾罐13 ；進(jìn)入水過(guò)濾罐13的氣體通過(guò)常溫水進(jìn)行冷卻降溫到25-35°C，使混合氣中的焦油 類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體，沉落于水過(guò)濾罐13的底部，經(jīng)罐底流出；經(jīng)水過(guò)濾罐13過(guò)濾的氣體，進(jìn)入加有石灰水的(X)2過(guò)濾器14，通過(guò)水泵供水，除去 混合氣中的CO2,使氣體降溫至20-30°C ；經(jīng)(X)2過(guò)濾器14過(guò)濾的氣體，通過(guò)海綿過(guò)濾罐15過(guò)濾后進(jìn)入棕葉過(guò)濾罐16 ；經(jīng)過(guò)棕葉過(guò)濾罐16過(guò)濾的氣體進(jìn)入活性碳過(guò)濾罐17過(guò)濾后由真空泵18抽入儲(chǔ) 氣罐19中儲(chǔ)存。城市生活垃圾和植物廢棄物混合粉碎到直徑< 15mm，含水量< 30 %。水封移動(dòng)觀察器12由上罐和下罐兩部分組成，上罐裝有球閥開關(guān)出氣孔，在最開 始發(fā)熱體升溫時(shí)，通過(guò)出氣孔出來(lái)的氣體觀察氣體的質(zhì)量，溫度升起來(lái)后，正常運(yùn)行時(shí)關(guān)閉 球閥。下罐裝有水密封，在下罐外壁裝有玻璃套管，根據(jù)水的移動(dòng)情況確定負(fù)壓的大小以及 氣體的流量，然后調(diào)節(jié)真空泵18 ；如水位上升，則說(shuō)明負(fù)壓過(guò)小，水位下落，則說(shuō)明負(fù)壓過(guò)大。水過(guò)濾罐13由上罐和下罐組成，上罐的底部沉落于裝有水的下罐中，上罐無(wú)底， 由水密封，水過(guò)濾罐13的作用是將水封移動(dòng)觀察器12內(nèi)吸附過(guò)來(lái)的氣體進(jìn)行降溫，除塵， 除去焦油類物質(zhì)，焦油類物質(zhì)沉落于水過(guò)濾罐13的底部，經(jīng)罐底隨水排出。CO2過(guò)濾器14由上罐和下罐組成，上罐的底部沉落于裝有石灰水的下罐中，上罐無(wú) 底，由石灰水密封，吸收過(guò)程的反應(yīng)式如下Ca (OH) 2+C02 = CaC03+H20CaC03+C02+H20 = Ca (HCO3) 2海綿過(guò)濾罐15利用海綿的微孔結(jié)構(gòu)，棕葉過(guò)濾罐16利用棕葉的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，活性碳 過(guò)濾罐17利用活性碳的微孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾混合氣體中的水份和灰塵，使真空 泵18抽出的氣體滿足可燃?xì)怏w的標(biāo)準(zhǔn)。真空泵18將過(guò)濾后的混合氣體負(fù)壓345-23451 抽出，然后加壓到10000-490001 輸入到儲(chǔ)氣罐19 ；通過(guò)植物廢棄物及城市生活垃圾的裂解情況，調(diào)節(jié)真空泵18，使真空泵 18的抽氣速度大于植物廢棄物及城市生活垃圾的裂解速度，使合成塔在負(fù)壓的狀態(tài)下運(yùn) 行，確保設(shè)備在運(yùn)行中無(wú)安全隱患及連續(xù)性運(yùn)行。儲(chǔ)氣罐19內(nèi)裝有49000 安全閥，將多余的氣體可以自動(dòng)排除，確保安全運(yùn)行。如圖2所示，合成塔中，合成塔體1內(nèi)部安裝有高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體5，高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體 5上方的夾套2穿過(guò)合成塔體1上壁與第二料庫(kù)3連通，第二料庫(kù)3內(nèi)安裝有攪拌機(jī)4，第 二料庫(kù)3上方安裝有第一料庫(kù)7，第一料庫(kù)7與皮帶傳輸機(jī)的傳輸帶9連通，合成塔體1底 部的排渣口上安裝有排渣推進(jìn)器6，第一料庫(kù)7和第二料庫(kù)3下端分別安裝有開關(guān)8。開關(guān)8為電動(dòng)開關(guān)。高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體5中，圓柱體發(fā)熱體兩端安裝有高溫阻熱器，旋轉(zhuǎn)軸與合成塔體1 橫向連接。圓柱體發(fā)熱體為輻射電熱管。第一料庫(kù)7頂部設(shè)有排氣口 10，合成塔體1頂部設(shè)有出氣口 11，高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體 5下方安裝有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)落料裝置，合成塔體1的塔壁為雙層，起到保溫的作用。城市生活垃圾和植物廢棄物混合粉碎后，送入合成塔中進(jìn)行高溫裂解的操作過(guò)程 如下1、將水份不超過(guò)30%的城市生活垃圾及植物廢棄物混合粉碎為直徑小于20mm的 混合物，通過(guò)皮帶傳輸機(jī)的傳輸帶9輸送到第一料庫(kù)7內(nèi)。2、城市生活垃圾及植物廢棄物混合物落入第一料庫(kù)7底部，第一料庫(kù)7內(nèi)的空氣 從排氣口 10排出，城市生活垃圾及植物廢棄物混合物加滿后，皮帶傳輸機(jī)停止供料；再開 啟第一料庫(kù)7的開關(guān)8，城市生活垃圾及植物廢棄物混合物在自身重力的作用下落入第二 料庫(kù)3，同時(shí)關(guān)閉第一料庫(kù)7。3、啟動(dòng)攪拌機(jī)4，將再開啟第二料庫(kù)3的開關(guān)8，使城市生活垃圾及植物廢棄物混 合物通過(guò)攪拌在密閉的條件下落入合成塔體1內(nèi)，將第二料庫(kù)3關(guān)閉，由夾套2送料到高溫 旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體5。4、高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體5采用輻射電熱管發(fā)熱，使塔內(nèi)溫度快速提到1100-1200°C，城 市生活垃圾及植物廢棄物在高溫下裂解，合成可燃?xì)怏w，可燃?xì)怏w從出氣口 11排出，由固體轉(zhuǎn)化為氣體，經(jīng)國(guó)家CMA檢驗(yàn)，生成的氣體中各組分的含量為氫氣46. 14%, 一氧化碳 32. 66 %，甲烷5. 31 %，氧氣0.05%，氮?dú)?.23%，二氧化碳14. 11 %，其余0. 50 %，符合可燃 氣體的要求。 5、裂解后的渣通過(guò)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)落料裝置將渣送到合成塔體1的底部，通過(guò)排渣推進(jìn) 器6從排渣口排出，裂解后的渣可用于生產(chǎn)有機(jī)肥料。
權(quán)利要求
1.一種用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，其特征在于將挑選后的 城市生活垃圾和植物廢棄物混合粉碎后，送入合成塔的合成塔體(1)內(nèi)在1100-1200°c下 被高溫裂解后，產(chǎn)生的氣體由排氣管通過(guò)水封移動(dòng)觀察器(1 進(jìn)入水過(guò)濾罐(13)；進(jìn)入水過(guò)濾罐(1 的氣體通過(guò)常溫水進(jìn)行冷卻降溫到25-35°C，使混合氣中的焦油類 物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體，沉落于水過(guò)濾罐(1 的底部，經(jīng)罐底流出；經(jīng)水過(guò)濾罐(1 過(guò)濾的氣體，進(jìn)入加有石灰水的CO2過(guò)濾器(14)，通過(guò)水泵供水，除去 混合氣中的CO2,使氣體降溫至20-30°C ；經(jīng)CO2過(guò)濾器(14)過(guò)濾的氣體，通過(guò)海綿過(guò)濾罐(1 過(guò)濾后進(jìn)入棕葉過(guò)濾罐(16)；經(jīng)過(guò)棕葉過(guò)濾罐(16)過(guò)濾的氣體進(jìn)入活性碳過(guò)濾罐(17)過(guò)濾后由真空泵(18)抽入 儲(chǔ)氣罐(19)中儲(chǔ)存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，其特征 在于城市生活垃圾和植物廢棄物混合粉碎到直徑< 15mm，含水量< 30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，其特征 在于合成塔中，合成塔體(1)內(nèi)部安裝有高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體(5)，高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體( 上方 的夾套⑵穿過(guò)合成塔體⑴上壁與第二料庫(kù)⑶連通，第二料庫(kù)⑶內(nèi)安裝有攪拌機(jī)⑷， 第二料庫(kù)C3)上方安裝有第一料庫(kù)(7)，第一料庫(kù)(7)與皮帶傳輸機(jī)的傳輸帶(9)連通，合 成塔體(1)底部的排渣口上安裝有排渣推進(jìn)器(6)，第一料庫(kù)(7)和第二料庫(kù)C3)下端分別 安裝有開關(guān)(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，其特征 在于開關(guān)(8)為電動(dòng)開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，其特 征在于高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體(5)中，圓柱體發(fā)熱體兩端安裝有高溫阻熱器，旋轉(zhuǎn)軸與合成塔體 (1)橫向連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，其特征 在于圓柱體發(fā)熱體為輻射電熱管。
全文摘要
一種用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法，將挑選后的城市生活垃圾和植物廢棄物混合粉碎后，送入合成塔的合成塔體內(nèi)高溫裂解后，產(chǎn)生的氣體進(jìn)入水過(guò)濾罐、CO2過(guò)濾器、海綿過(guò)濾罐、棕葉過(guò)濾罐和活性碳過(guò)濾罐過(guò)濾后抽入儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)存。本發(fā)明還提供了一種制備可燃?xì)怏w的合成塔，高溫旋轉(zhuǎn)發(fā)熱體上方的夾套穿過(guò)合成塔體上壁與第二料庫(kù)連通，第二料庫(kù)內(nèi)安裝有攪拌機(jī)，合成塔體底部的排渣口上安裝有排渣推進(jìn)器。本發(fā)明提供的用城市生活垃圾及植物廢棄物制備可燃?xì)怏w的方法和合成塔，能將城市生活垃圾及植物廢棄物處理后制備成可燃?xì)怏w，直接利用或利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝合成甲醇，節(jié)約了能源、保護(hù)了環(huán)境。
文檔編號(hào)C10K1/32GK102146295SQ20111004444
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者何文華 申請(qǐng)人:何文華