專利名稱：用植物秸稈生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用農(nóng)作物廢棄物生產(chǎn)液化燃?xì)獾男屡e措，是一種利用植物秸稈、農(nóng)作物果食的殼、糠等生產(chǎn)高熱值、可罐裝液化燃?xì)獾男路椒ā?br> (二)技術(shù)背景我國的熱能源主要依賴于天然氣、石油液化氣、煤，其次是使用太陽能和電能，在農(nóng)村主要還用柴禾、植物資源作為熱能源，而根據(jù)國際能源機構(gòu)的統(tǒng)計，假使按目前的勢頭發(fā)展下去，不加節(jié)制或廢料利用，那么，地球上天然氣、石油液化氣、煤這三種能源能供人類開采的年限，分別只有40年、50年和240年了。四五十年，從人類歷史的角度來看，實在是非常非常的短暫。人們已經(jīng)認(rèn)識到煤炭、石油和天然氣等能源資源的有限性及其對環(huán)境所造成的污染嚴(yán)重性。目前在農(nóng)村利用作物秸稈和雜草生產(chǎn)沼氣，可供家庭和小型企業(yè)使用，自產(chǎn)自用。由于個體家庭生產(chǎn)的沼氣沒有液化，因此不能作為商品銷售。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的，是針對上述問題提供一種利用作物秸稈、谷殼、谷糠和雜草生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒ā?br> 采用的技術(shù)方案是用植物秸稈生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒?，包括下述步驟一、原料稻草、稻殼、秸稈、谷殼、谷糠、雜草類、農(nóng)作物廢棄有機物等。
二、粉碎粉碎秸稈大型物料，進(jìn)行整理，擠壓成塊狀，以利于物料焚燒和產(chǎn)氣。
三、主要設(shè)備有氣化爐、凈化器和混合液蒸發(fā)器等。
四、制氣步驟1、取原料300-350kg投入到氣化爐中，約占?xì)饣胰莘e的70-80％，為防止死爐，加入助燃劑固體粉狀乙醇，每爐3-5Kg；均勻混拌物料中即可。
氣化爐內(nèi)在缺氧的條件下燃燒，主要反應(yīng)
副反應(yīng)(當(dāng)O2過量時)
氣化爐內(nèi)溫度為700-900℃，是將固體燃料轉(zhuǎn)化為含有CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w和CO2、N2、NO、NO2等非可燃?xì)怏w的過程。
氣化爐內(nèi)外層之間設(shè)有管狀熱水加熱器，將氣化爐產(chǎn)生的多余熱量供給混合液蒸發(fā)器，以作燃?xì)夥蛛x之用。
2、凈化。氣化爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入凈化器I，并用堿液洗滌。凈化器I工作溫度在40-50℃，壓力1個大氣壓。堿液從凈化器的洗液入口加入，堿液濃度為10-15％，加入400-450kg，清洗除去酸性氣體，其反應(yīng)為
NO或N2O吸收反應(yīng)有酸堿中和，也有歧化和逆歧化反應(yīng)歧化逆歧化氣體之間也有轉(zhuǎn)化
經(jīng)過凈化器I凈化后的氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入凈化器II，凈化器II由溶解室和蒸發(fā)室組成。在凈化器II內(nèi)加入70-90％的乙醇溶液用來溶解CO，加入量為900-1000kg，凈化器II內(nèi)反應(yīng)溫度為50-60℃，常壓下進(jìn)行操作，溶解有CO的液體，進(jìn)入混合液分離器，除去中性氣體N2，將CO與N2等不溶氣體分離，含CO乙醇液從溶液出口流出，經(jīng)管路進(jìn)入混合液分離器，溶液蒸發(fā)分離，并排出廢氣。可燃?xì)怏w經(jīng)過濾后進(jìn)入氣體儲存罐，壓力為10-15.0Mpa，溫度為40-60℃。
3、壓縮液化CO的臨界點-139℃，壓力3.5Mpa；液態(tài)CO在-170℃時的蒸汽壓為0.5Mpa，可壓縮至液化氣鋼瓶內(nèi)使用。
壓縮機為定型設(shè)備，采用湖南省米蘭特種壓縮機產(chǎn)品；輸送設(shè)備YQ5-1/8.0液化氣輸送泵等。
加入助燃劑助燃劑是甲醇∶乙醇∶乙醚按2-3∶6-7∶1-2比例配制而成；助燃劑作用是提供氫、碳、氧，有助液化。
燃?xì)饣旌弦旱男再|(zhì)助燃劑與CO的性質(zhì)及其純度是提高燃?xì)馊紵档年P(guān)鍵。
系統(tǒng)安全性無漏氣，無明火，有氣體安全檢查、監(jiān)控、防毒、防燃燒和防爆炸監(jiān)督控制系統(tǒng)。
罐裝安全檢查裝置裝罐采用GC-20(10×2)型氣體充裝臺；液化氣罐需經(jīng)安全檢查。
本發(fā)明的優(yōu)點在于可利用植物秸稈等有機物，規(guī)?；?、工廠化生產(chǎn)液化氣，可作為商品供應(yīng)城鄉(xiāng)需要，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。


圖1是凈化器I的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是凈化器II的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是混合液分離器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是液體儲存罐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是氣化爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為液化燃?xì)馍a(chǎn)工藝流程圖。
具體實施方式
用植物秸稈生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒?，包括原料制備和液化燃?xì)庵苽洹Ｔ线x用植物秸稈、谷殼、谷糠等，對秸稈進(jìn)行粉碎，壓成塊狀。
制液化燃?xì)獍ㄏ率霾襟E1、取制備好的原料320kg，從氣化爐的進(jìn)料口1加入到氣化爐的氣化室10內(nèi)。約占?xì)饣?0容積的70-80％，為防止死爐，在原料中加入固體粉狀乙醇4kg，攪拌均勻。氣化室10內(nèi)的原料在缺氧條件下燃燒，生成的煙氣從氣化爐的出氣口3輸出。
2、凈化。從氣化爐出氣口3輸出的煙氣經(jīng)管路從凈化器I的進(jìn)氣口12進(jìn)入凈化器I內(nèi)。從凈化器I的洗液入口14加入10-15％的NaOH堿液400-450kg。要求堿液的液面13高于進(jìn)氣口12。工作溫度為40-50℃，壓力為1個大氣壓。利用10-15％堿(NaOH)液溶液除去CO2、H2S、NO、H2O(g)等氣體，并加以利用生產(chǎn)新的相應(yīng)鹽。凈化后氣體從凈化器I的氣體出口15輸出經(jīng)管路從凈化氣II的進(jìn)氣口19進(jìn)入凈化器II。從凈化器II的洗液入口18加入70-90％乙醇900-1000g，乙醇液面21高于進(jìn)氣口19。凈化器II內(nèi)反應(yīng)溫度50-60℃，常壓入工作，用乙醇溶液溶解CO，廢氣從凈化器II的廢氣出口22排出。含CO乙醇溶液從凈化器II的溶液出口20輸出。
3、制氣。從凈化器II輸出的液體經(jīng)管路從混合液分離器的液體入口24進(jìn)入混合液分離器內(nèi)，液面27距混合液分離器殼體上端為20-30cm，如果液面低于該值可從混合液分離器的補液口23加入70-90％乙醇溶液使之達(dá)到上述幅值。從廢氣排出口25排出N等不溶氣體。將混合液分離器內(nèi)液體加熱(由于氣化爐設(shè)置的熱水管9內(nèi)的水被加熱，熱水經(jīng)管路進(jìn)入混合液分離器內(nèi)設(shè)置的熱水管，構(gòu)成回路，通過泵進(jìn)行循環(huán)。混合液分離器內(nèi)設(shè)置的熱水管的熱水使?fàn)t內(nèi)液體加熱)，使CO等可燃?xì)怏w分離，并從凈化氣體出口26輸出，經(jīng)過濾后送入氣體儲存罐III，壓力10-15Mpa，溫度40-60℃。
4、壓縮液化。采用壓縮機將過濾后的CO液化，并送入液化氣鋼瓶。
氣化爐結(jié)構(gòu)外部構(gòu)型外徑2000-2200mm；高3500-4500mm；上部設(shè)有裝料箱2，裝料箱有進(jìn)料口1，料箱低部設(shè)有封蓋，以控制進(jìn)料，并有防止漏氣功能；底部設(shè)有排灰渣口6，用風(fēng)力設(shè)備輸送到庫房內(nèi)。
氣化爐材質(zhì)鐵合金板，厚20-30mm；內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部分為氣化室10和灰渣室7兩室，氣化室為圓臺形，上部內(nèi)直徑1800-2000mm；下部內(nèi)直徑1400-1600mm；高為3000-4000mm；氣化室底部設(shè)有可翻動的傾斜角為15-20度的爐箅子8，爐箅子內(nèi)直徑1395-1595mm，厚40-50mm，爐箅子上有內(nèi)徑50-60mm均勻分布的箅孔；爐箅子以下為圓柱形灰渣室，直徑1800-2000mm；高為500mm；并設(shè)有點火口；內(nèi)外層之間裝有熱水管9，以供蒸發(fā)器加熱需要；氣化爐中上部設(shè)有出氣口3。在爐體側(cè)壁上設(shè)置有視鏡4和風(fēng)口5，在爐體內(nèi)設(shè)有透氣柵板11。
凈化器I的結(jié)構(gòu)材質(zhì)鐵合金板，厚20-30mm；下部為洗液室；上部為蓄氣室；洗液室長1500-1800mm；寬500-800mm；高800-1000mm；蓄氣室圓柱型，長1500-1800mm；直徑800-1000mm；凈化器I有帶液封管16的進(jìn)氣口12和氣體出口15。在凈化器I上蓋上有洗液入口14，底部有廢液出口17。
凈化器II結(jié)構(gòu)凈化器II的結(jié)構(gòu)由溶解室和蒸發(fā)室組成，材質(zhì)鐵合金板，厚20-30mm；溶解室的直徑900mm-1000mm；高3000mm-4500mm(排除雜氣)；蒸發(fā)室內(nèi)液體加熱(熱量來自氣化爐)，直徑900mm-1000mm；高3000mm-4500mm。凈化器II上設(shè)有進(jìn)氣口19和溶液出口20，凈化器II頂蓋上設(shè)有洗液入口18和廢氣出口22。
氣體儲存罐臥式，密閉性好；直徑2000-2400mm，長8000-10000mm，兩頭為球缺型，高400-500mm；材質(zhì)鐵合金板，厚20-30mm；壓力為10-15.0Mpa；溫度為40-60℃。箱體30的兩端分別設(shè)有氣體入口31和氣體出口32。
混合液分離器結(jié)構(gòu)該分離器側(cè)壁上設(shè)有液體入口24，補液口23、凈氣體出口26。在該分離器的頂蓋上設(shè)有廢氣排出口25，底部設(shè)有殘液出口29，在該分離器的下部內(nèi)側(cè)設(shè)有加熱管28。
權(quán)利要求
1.用植物秸稈生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒?，包括原料制備和液化燃?xì)庵苽洌辉习ㄖ参锝斩?、谷殼、谷糠，對秸稈進(jìn)行粉碎，壓成塊狀，其特征在于所述的液化燃?xì)庵苽錃獍ㄏ率霾襟EA、取制備好的原料300-350kg，從氣化爐的進(jìn)料口(1)加入到氣化爐的氣化室(10)內(nèi)，約占?xì)饣?10)容積的70-80％，為防止死爐，在原料中加入固體粉狀乙醇3-5kg，攪拌均勻，氣化室(10)內(nèi)的原料在缺氧條件下燃燒，生成的煙氣從氣化爐的出氣口(3)輸出；B、凈化，從氣化爐出氣口(3)輸出的煙氣經(jīng)管路從凈化器(I)的進(jìn)氣口(12)進(jìn)入凈化器(I)內(nèi)，從凈化器(I)的洗液入口(14)加入10-15％的NaOH堿液400-450kg，要求堿液的液面(13)高于進(jìn)氣口(12)，工作溫度為40-50℃，壓力為一個大氣壓，利用10-15％的NaOH溶液除去CO2、H2S、NO、H2O(g)氣體，凈化后氣體從凈化器(I)的氣體出口(15)輸出經(jīng)管路從凈化氣(II)的進(jìn)氣口(19)進(jìn)入凈化器(II)，從凈化器(II)的洗液入口(18)加入70-90％乙醇900-1000g，乙醇液面(21)高于進(jìn)氣口(19)，凈化器(II)內(nèi)反應(yīng)溫度50-60℃，常壓入工作，用乙醇溶液溶解CO，廢氣從凈化器(II)的廢氣出口(22)排出，含CO乙醇溶液從凈化器(II)的溶液出口(20)輸出；C、制氣，從凈化器(II)輸出的液體經(jīng)管路從混合液分離器的液體入口(24)進(jìn)入混合液分離器內(nèi)，液面(27)距混合液分離器殼體上端為20-30cm，如果液面低于該值可從混合液分離器的補液口(23)加入70-90％乙醇溶液使之達(dá)到上述幅值，從廢氣排出口(25)排出N不溶氣體，將混合液分離器內(nèi)液體加熱，使CO可燃?xì)怏w分離，并從凈化氣體出口(26)輸出，經(jīng)過濾后送入氣體儲存罐(III)，壓力10-15Mpa，溫度40-60℃；D、壓縮液化，采用壓縮機將過濾后的CO液化，并送入液化氣鋼瓶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用植物秸稈生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒?，其特征在于所述的氣化爐，外部構(gòu)型外徑2000-2200mm；高3500-4500mm；上部設(shè)有裝料箱(2)，裝料箱有進(jìn)料口(1)，料箱低部設(shè)有封蓋，以控制進(jìn)料，并有防止漏氣功能；底部設(shè)有排灰渣口(6)，氣化爐材質(zhì)鐵合金板，厚20-30mm；內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部分為氣化室(10)和灰渣室(7)兩室，氣化室為圓臺形，上部內(nèi)直徑1800-2000mm；下部內(nèi)直徑1400-1600mm；高為3000-4000mm；氣化室底部設(shè)有可翻動的傾斜角為15-20度的爐箅子(8)，爐箅子內(nèi)直徑1395-1595mm，厚40-50mm，爐箅子上有內(nèi)徑50-60mm均勻分布的箅孔；爐箅子以下為圓柱形灰渣室，直徑1800-2000mm；高為500mm；并設(shè)有點火口；內(nèi)外層之間裝有熱水管(9)，以供蒸發(fā)器加熱需要；氣化爐中上部設(shè)有出氣口(3)，在爐體側(cè)壁上設(shè)置有視鏡(4)和風(fēng)口(5)，在爐體內(nèi)設(shè)有透氣柵板(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用植物秸稈生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒?，其特征在于所述的凈化?I)的結(jié)構(gòu)材質(zhì)鐵合金板，厚20-30mm；下部為洗液室；上部為蓄氣室；洗液室長1500-1800mm；寬500-800mm；高800-1000mm；蓄氣室圓柱型，長1500-1800mm；直徑800-1000mm；凈化器(I)有帶液封管(16)的進(jìn)氣口(12)和氣體出口(15)，在凈化器(I)上蓋上有洗液入口(14)，底部有廢液出口(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用植物秸稈生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒?，其特征在于所述的凈化?II)由溶解室和蒸發(fā)室組成，材質(zhì)鐵合金板，厚20-30mm；溶解室的直徑900mm-1000mm；高3000mm-4500mm；蒸發(fā)室內(nèi)液體加熱，直徑900mm-1000mm；高3000mm-4500mm，凈化器(II)上設(shè)有進(jìn)氣口(19)和溶液出口(20)，凈化器(II)頂蓋上設(shè)有洗液入口(18)和廢氣出口(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用植物秸稈生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒?，其特征在于所述的混合液分離器側(cè)壁上設(shè)有液體入口(24)，補液口(23)、凈化氣體出口(26)，在該分離器的頂蓋上設(shè)有廢氣排出口(25)，底部設(shè)有殘液出口(29)，在該分離器的下部內(nèi)側(cè)設(shè)有加熱管(28)。
全文摘要
用植物秸稈生產(chǎn)液化燃?xì)獾姆椒?，是將植物秸?20kg裝入到氣化爐中在缺氧條件下燃燒，煙氣進(jìn)入凈化器I中，通過10－15％NaOH溶液凈化后的氣體進(jìn)入凈化器II，加入900－1000g 70－ 90％乙醇，溶解CO，排出廢氣，含CO乙醇通過管路輸送到混合液分離器內(nèi)，并加熱，排出N等不溶氣體，分離出CO可燃?xì)怏w過濾后送入儲罐，壓力10－15Mpa，溫度40－60℃，然后用壓縮機將CO液化送入液化氣鋼瓶。本發(fā)明的優(yōu)點在于可利用植物秸稈等有機物，規(guī)模化、工廠化生產(chǎn)液化氣，可作為商品供應(yīng)城鄉(xiāng)需要，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。
文檔編號F25J1/00GK1858157SQ20061004675
公開日2006年11月8日 申請日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者王明清, 楊月穎 申請人:王明清, 楊月穎