[其他]用城市垃圾生產可燃氣體的方法及設備

無效

• 申請號: 87101256
• 申請日: 1987-12-28
• 公開（公告）號: CN87101256A
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 韓岳天
• 申請（專利權）人: 韓岳天
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

用城市垃圾生產可燃性氣體的方法及設備屬于廢物處理技術領域。

目前，世界上工業和生活垃圾正以3%的速度增長。據估計，發達國家每人每年制造垃圾三噸，發展中國家為一噸。大量垃圾不斷排泄對生態環境和人類健康危害甚大，以對能源和環境保護為出發點，世界各國，特別是發達國家，對從廢物中提取燃料非常重視，他們把這種發展傾向稱為開發“第六種燃料”，國外從廢物中制取燃料的生產主要采用機械加工法，從垃圾中挑選出可燃性廢物經機械加工制成燃料塊，供有關場合使用。最近幾年發展為采用高溫熱分解的方法，將垃圾轉變為可燃性氣體。例如日本專利“固體廢料城市煤氣化方法”（昭61-40279）是將固體垃圾熱分解生成的氣體通過兩次氫化，再加水蒸汽轉變為城市煤氣。此方法采用的是加焦炭，進行大量鼓風的敞式立爐，這樣的氣體中混入了大量的二氧化碳、氮、硫、氯化氫和其它一些有害氣體。這些有害氣體的一一轉化和脫除，不得不增加許多大型設備，其中有的必須高溫、高壓，同時還要配以多種的吸附劑，設備繁多，工藝和管理復雜且成本相當高昂。

本發明的目的是將城市垃圾等廢棄物變化為新的燃氣能源。所提供的方法及其系統設備有較好的經濟性能，生產出的可燃性氣體無毒、無味、熱值高、用途廣泛。

本發明的技術特征是：以城市垃圾中的有機物成份為原料，添加適量生石灰，廢石油瀝青或廢煤焦油裝入臥式密封轉體爐中，在隔絕空氣缺氧的條件下干餾氣化，然后經冷卻塔、過濾器、水封槽、洗滌塔系列設備凈化處理后獲得無毒無味的高熱值可燃性氣體。其輔助設備還有除塵器、氣壓保險裝置、鼓風機、空氣預熱器和抽氣機。裝爐原料組成（重量百分比）：生石灰（氧化鈣）45～48，廢石油瀝青或廢煤焦油（煉焦和煤氣廠排出的廢料）45～48，城市垃圾中篩出的有機物垃圾4～10%。對原物料的要求：塊狀生石灰（20～60mm）占70%，粉狀占30%;廢石油瀝青粒度≤40mm;城市垃圾篩除泥土、磚塊之后，應用其中有機物垃圾。而加熱用的燃料為其余的可燃性垃圾，干餾氣化溫度：900～1100℃，壓力2kg/cm²，氣化時間20分鐘，三種原料成份在臥式密封轉體爐中，凡含碳的廢料（樹枝、樹葉、木屑、刨花、草木植物、甘蔗渣、菜幫、果皮、破布廢紙等）加熱到400～500℃時，發生碳化分解。氣化開始后，形成碳氫化合物的輕餾分（主要是甲烷），而且形成的木焦油重餾分也逐漸轉化為氣體。其中有不多的水蒸汽并夾雜著少許的氫氣和氮氣。其中甲烷和焦油氣是可燃性氣體，但熱值不太高，因此添加生石灰和石油瀝青（或廢煤焦油）以提高燃氣的熱值。添加的生石灰（CaO）在臥式密封轉體爐中，加熱到500～800℃時，受木質素（有機物垃圾的主要成份）和石油瀝青的氣化蒸氣（水份）滲浸，促使CaO加速分解，在缺氧條件下生成一氧化碳和鈣蒸氣，同時裂解的CaO大量放熱。其反應方程式可表達為：CaO+C（木質素）→Ca（蒸氣）+CO。添加的廢焦油（或廢石油瀝青）內含C、H、O等多種元素，當爐溫加熱到400～500℃時，即熱裂分解，其揮發的氣體主要成份為C₃H₈（丙烷）、C₄H₁₀（丁烷）、CH₄（甲烷）和少量的烯烴，并混有少量的CO₂和H₂。這種混合氣體熱值高，足以代替電石乙炔氣。

本發明生產的可燃性氣體無煙、無毒、不含硫，不污染環境，可與天燃氣、煤氣混合使用，也可以單獨使用。由于原料價格低廉，成本較低。此種燃氣可以廣泛用于工業（如加熱爐、切割、焊接鋼材、冶煉、輕工等）、交通運輸（代替汽油、柴油用于各式內燃機）、生活民用（代替煤、焦炭、天然氣、煤氣）。并在使用該可燃性氣體過程中其管道和噴嘴處不會產生結焦現象。

本發明生產工藝簡單，成套設備制作亦不復雜，若以該燃氣代替電石供應工業，節約的電力資源是相當可觀的。此外，在生產可燃性氣體過程中，還可回收貴重的化工原料煤焦油。估算每噸原料可回收全燃性煤焦油150千克。爐渣也可綜合利用。爐渣按體積比可占原料的30%，是有用的鈣基材料，可以制成性能優良的各種建筑材料代替木材、磚瓦。

本發明生產的可燃性氣體與幾種常用的燃氣及日本專利生產的城市煤氣熱值比較：

可燃性氣體種類????熱值

電石乙炔氣 13380KCa1/m³

本發明的可燃性氣體 11400KCa1/m³

天然氣 8500KCa1/m³