實(shí)施方法的裝置中有一個(gè)熱解反應(yīng)器，它是由兩部分組成。在反應(yīng)器的第二部分安裝了電磁作用的原。第二部分的出口與熱解的蒸汽氣體產(chǎn)物分離系統(tǒng)相連接。技術(shù)結(jié)果是:提高了處理廢物的效果并得到固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料組分形式的產(chǎn)品。在熱解中，使用鈉堿作為催化劑。
[0015]“生物質(zhì)超臨界水氣化制氫催化劑研宄進(jìn)展”，王奕雪等，化學(xué)研宄與應(yīng)用，第25卷第I期，2013年I月，第7-11頁(yè)摘綜述了生物質(zhì)在超臨界水中氣化制氫所用催化劑的國(guó)內(nèi)外研宄進(jìn)展，堿類(lèi)催化劑、金屬類(lèi)催化劑、金屬氧化物催化劑、碳類(lèi)催化劑、礦石類(lèi)等五類(lèi)催化劑均能不同程度提高氣化率和氫氣產(chǎn)率，通過(guò)催化劑的比選，提出有效的催化劑及催化劑載體。
[0016]然而，如上文所述，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，主要針對(duì)的是常規(guī)生物質(zhì)(例如秸桿)或者生活垃圾進(jìn)行的氣化，缺乏對(duì)存在較大成分差異的建筑垃圾生物質(zhì)進(jìn)行氣化的工藝和裝置。建筑垃圾回收物中的各種廢棄生物質(zhì)的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、通常部分有一定的污染甚至是有毒物質(zhì)，而且從建筑垃圾回收中的廢棄木頭、板材、纖維織物等生物質(zhì)材料與秸桿等普通生物質(zhì)不同還在于其中含有相當(dāng)量的渣土、水泥塊和其它廢棄建材，不僅污染大，而且影響燃燒。因此將它們進(jìn)行氣化轉(zhuǎn)化與常規(guī)的生物質(zhì)氣化制備清潔燃?xì)?例如秸桿制造清潔燃?xì)?在工藝和設(shè)備方面存在很大不同，二者不能簡(jiǎn)單互換使用。本領(lǐng)域需要一種能夠?qū)慕ㄖ厥盏纳镔|(zhì)進(jìn)行氣化能源轉(zhuǎn)化的裝置和工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研宄和大量實(shí)驗(yàn)，提出了如下技術(shù)方案:
[0018]在本發(fā)明的一方面，提供了一種將從建筑垃圾回收的生物質(zhì)進(jìn)行氣化能源轉(zhuǎn)化的工藝，該工藝包括將從建筑垃圾中回收的生物質(zhì)在裂解爐中進(jìn)行裂解氣化，然后進(jìn)行一級(jí)凈化和二級(jí)凈化，再進(jìn)行一級(jí)分離和二級(jí)分離，在二級(jí)分離后，使用風(fēng)機(jī)將尾氣引出。
[0019]優(yōu)選地，一級(jí)凈化用于除去焦油。焦油的存在會(huì)降低產(chǎn)氣率和熱效率，更為嚴(yán)重的是在低溫時(shí)，焦油還會(huì)凝結(jié)為液態(tài)，易于與水和灰塵結(jié)合在一起堵塞和腐蝕設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作焦油具有較大的粘稠性，因此應(yīng)及時(shí)除去，否則會(huì)影響后續(xù)工藝。另夕卜，剛剛離開(kāi)裂解爐的焦油尚具有比較高的溫度，并且通常呈氣態(tài)，因而此時(shí)容易凈化除去。
[0020]優(yōu)選地，二級(jí)凈化用于除去灰渣、木炭粉物質(zhì)?；以蜌?zhí)恳彩菤饣^(guò)程中經(jīng)常產(chǎn)生的物質(zhì)，其可以通過(guò)例如旋風(fēng)分離進(jìn)行凈化去除。
[0021]優(yōu)選地，一級(jí)分離用于分離出H2、CO、CO2, CH4, C2H4和/或C 2H6氣體。這些氣體可以作為綜合燃?xì)馐褂?，從而提高了整個(gè)工藝的附加值。所述燃?xì)?分鐘左右即可產(chǎn)生，能夠直接用于工業(yè)供熱、供能等使用。
[0022]優(yōu)選地，二級(jí)分離用于分離出細(xì)灰分，細(xì)灰分的主要成分是木炭粉，其也可以用作下文所述催化劑的載體，或者可以和生物質(zhì)一起混合送入裂解爐。在經(jīng)歷前述凈化和分離步驟中，尾氣中尚存在一些很細(xì)的灰分，例如粒徑為10-100 μπι的灰分顆粒，需要將其分離，可以將這些細(xì)灰分與二級(jí)凈化中的灰渣、殘?zhí)亢喜?，作為裂解氣化催化劑的載體使用。
[0023]優(yōu)選地，本發(fā)明的所述工藝不包括三級(jí)凈化。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，在將從建筑垃圾中回收的生物質(zhì)送入裂解爐之前，將其與催化劑充分混合。如前文所述，焦油的存在會(huì)降低產(chǎn)氣率和熱效率，更為嚴(yán)重的是，在低溫時(shí)，焦油還會(huì)凝結(jié)為液態(tài)，易于與水和灰塵結(jié)合在一起堵塞和腐蝕設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作，因此要求將焦油的產(chǎn)量降低到最低，以提高熱解氣的品質(zhì)。在各種措施中，焦油的催化裂解被認(rèn)為是最高效的一種工藝過(guò)程，該工藝是將焦油轉(zhuǎn)化成小分子的永久性氣體，與可燃?xì)庖黄鸨焕谩１景l(fā)明人經(jīng)過(guò)大量研宄，開(kāi)發(fā)了一種能夠有效分解焦油的催化劑，該催化劑包含載體和負(fù)載在所述載體上的活性成分，其中載體為粉煤灰，催化活性組分為Ni0、Cu0、Fe203三種氧化物的復(fù)合氧化物，該催化劑可以表示為N1-CuO-Fe2O3/粉煤灰，其中Ni,Cu,Fe的摩爾比為(5-10): (1-2): (10-20)，基于催化劑總重量計(jì)，N1-CuO-Fe2O3復(fù)合氧化物的含量為2-10%。優(yōu)選地，所述N1-CuO-Fe 203復(fù)合氧化物為納米級(jí)，其粒徑為5-80nm。該催化劑中使用粉煤灰作為催化劑載體，粉煤灰在裂解過(guò)程中快速燃燒，從而可以非?？焖俚靥岣叽呋瘎┗钚越M分周?chē)植凯h(huán)境的問(wèn)題，從而使催化劑活性成分非?？焖?、高效地發(fā)揮作用，即使在較低的爐溫下也能夠發(fā)揮很好的焦油裂解作用，并且粉煤灰本身可分解，無(wú)殘留。在催化劑的制備中，可以將凈化和分離中獲得的灰渣、殘?zhí)?、?xì)灰分與粉煤灰混合，以提高資源利用率。所述活性組分的設(shè)計(jì)，可以有效分解焦油，使整個(gè)工藝中的焦油產(chǎn)率極大降低。這樣的催化劑在先前尚未見(jiàn)報(bào)道，是本發(fā)明針對(duì)從建筑垃圾回收的生物質(zhì)的具體組成特點(diǎn)有針對(duì)性地設(shè)計(jì)的，其設(shè)計(jì)過(guò)程花費(fèi)了大量勞動(dòng)。
[0025]該催化劑可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的浸漬煅燒法進(jìn)行制備。具體地，按上述比例稱(chēng)取一定量的NiCl2.6H20、Cu (NO3)2.3H20、Fe (NO3) 3.9H20和檸檬酸，加去離子水溶解，攪拌均勻，配成濃度為0.5-1.5mol/L的溶液，稱(chēng)取一定量的粉煤灰放入三頸瓶底部，將配好的溶液倒入三頸瓶?jī)?nèi)，置于恒溫加熱磁力攪拌器中油浴加熱，在60-120°C溫度下攪拌lh-10h，然后放入干燥箱中100°C _150°C干燥12h，隨后將得到的催化劑前驅(qū)體置于馬弗爐中500 0C _800°C煅燒lh-6h，即得到黑褐色的N1-CuO-Fe2O3/粉煤灰催化劑。
[0026]在所述工藝中，可以將所述催化劑與來(lái)自建筑垃圾的生物質(zhì)以1: (100-10000)，例如1:1000的重量比混合。可以采用攪拌器將其混合均勻。
[0027]所述粉煤灰優(yōu)選為經(jīng)過(guò)改性的粉煤灰，該經(jīng)過(guò)改性的粉煤灰通過(guò)如下方法制得:向粉煤灰加入基于粉煤灰重量計(jì) 1.0-2.0% Ca (OH)2^0.5-1.0% CaCljP 0.5-1.0% CaSO4,攪拌均勻后加入基于粉煤灰重量計(jì)5.0-10.0%的水，再次攪拌均勻，然后進(jìn)行干燥至水含量低于0.5重量％。所述含Ca物質(zhì)的加入可以促進(jìn)半焦氣化反應(yīng)的進(jìn)行，并且在載體表面形成多種含鈣絡(luò)合物，使顆粒的表而具有極性活化位，可以吸附碳?xì)浠衔?，使C-H鍵斷裂，促進(jìn)焦油和大分子碳?xì)浠衔?如粉煤灰)的分解。
[0028]當(dāng)然，也可以在裂解爐中將生物質(zhì)與催化劑原位混合。例如，可以采用噴射裝置將催化劑粉末噴入到生物質(zhì)中。
[0029]在另一方面，本發(fā)明提供了一種將從建筑垃圾回收的生物質(zhì)進(jìn)行氣化能源轉(zhuǎn)化的設(shè)備，該設(shè)備包括裂解爐、一級(jí)凈化器、二級(jí)凈化器、一級(jí)分離器、二級(jí)分離器、羅茨風(fēng)機(jī)以及它們的連接管道，或者由裂解爐、一級(jí)凈化器、二級(jí)凈化器、一級(jí)分離器、二級(jí)分離器、羅茨風(fēng)機(jī)以及它們的連接管道組成。
[0030]本發(fā)明的裂解爐優(yōu)選使用等離子炬加熱器。
[0031]更具體地，本發(fā)明提供了一種將從建筑垃圾回收的生物質(zhì)進(jìn)行氣化能源轉(zhuǎn)化的設(shè)備，該設(shè)備包括裂解爐、一級(jí)凈化器、二級(jí)凈化器、一級(jí)分離器、二級(jí)分離器、羅茨風(fēng)機(jī)以及它們的連接管道，其特征在于，所述裂解爐的溫控系統(tǒng)使得高溫在爐體中部實(shí)現(xiàn)，并且生物質(zhì)裂解充分，但爐壁不產(chǎn)生高溫且爐壁沒(méi)有耐火材料；所述裂解爐出口與一級(jí)凈化器相連接，二級(jí)凈化器前端接一級(jí)凈化器，后端與一級(jí)分離器連接，一級(jí)分離器后端與二級(jí)分離器連接；羅茨風(fēng)機(jī)與二級(jí)分離器相連。
[0032]優(yōu)選地，本發(fā)明的所述設(shè)備不包括三級(jí)凈化器。
[0033]優(yōu)選地，所述一級(jí)凈化器內(nèi)還設(shè)有氣體洗滌器，所述氣體洗滌器的底部設(shè)有出口連接沉淀池。
[0034]優(yōu)選地，所述裂解爐末端設(shè)有干燥器，所述干燥器通過(guò)氣體收集裝置與一級(jí)凈化器連接，所述氣體收集裝置內(nèi)設(shè)有粉塵過(guò)濾網(wǎng)。