專利名稱：高熱值可燃氣體制取設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及燃氣領(lǐng)域，特別是一種高熱值可燃氣體制取設(shè)備。
能源是國民經(jīng)濟和人民生活的重要資源，人們都在積極開發(fā)利用各種新能源。利用各種農(nóng)作物和各種植物的碎屑作原料，連續(xù)地制取高熱值可燃氣體是人們熱切期待的一種技術(shù)。
發(fā)明專利申請CN92110742公開了一種由植物秸桿制取可燃性氣體的方法和設(shè)備，將植物秸桿粉碎后與一定比例的輔助物混合攪勻，在基本隔絕空氣的狀態(tài)下，加熱到300～500℃，進行裂解、合成反應(yīng)，制得可燃氣體。這里的要點是加入12～26％的輔助物，給此項技術(shù)的實施推廣應(yīng)用造成了困難。
實用新型專利CN93227510公開了一種可燃氣體生產(chǎn)裝置，是在具有內(nèi)外層的反應(yīng)罐上具有電機通過皮帶與減速機上的皮帶輪相連接，減速機通過聯(lián)軸節(jié)與螺旋進給箱相連接，在反應(yīng)器上還設(shè)有化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)進給箱，3～6個凈化器的每一端通過管路相連接，反應(yīng)器下端有一排渣口，反應(yīng)器底部設(shè)有雙層爐排，上層爐排上有撥渣勾并和曲軸連接。這種裝置和方法要使用化學(xué)物質(zhì)；反應(yīng)器密封困難，凈化器的連接方法無法實現(xiàn)長時間使用，最主要的是所制得的可燃氣體熱值較低。
本實用新型的目的是提供一種不用任何催化劑、化學(xué)物質(zhì)的、以植物碎屑為原料的、由可燃氣體發(fā)生爐、焦油過濾器和冷凝器所組成的高熱值可燃氣體制取設(shè)備。
本實用新型的另一個目的是提供一種帶有回轉(zhuǎn)式星形進料機構(gòu)、排料機構(gòu)、徊旋式集氣中溫微甲烷化裝置，圓臺形供風(fēng)爐膽和排氮裝置的可燃氣體發(fā)生爐的高熱值可燃氣體制取設(shè)備。
本實用新型的又一個目的是提供一種帶有長條形孔的、活動爐篦的邊緣呈刃狀的雙層爐篦的可燃氣體制取設(shè)備。
本實用新型的再一個目的是提供一個由進氮口、輸?shù)?、三通、電碰錐形閥等所組成的排氮裝置的可燃氣體制取設(shè)備，此排氮設(shè)備對于提高煤氣的熱值至關(guān)重要。
本實用新型還有一個目的是提供一種裝有金屬絲網(wǎng)的過濾器和裝有隔板和分流式冷凝管的冷凝器的可燃氣體發(fā)生裝置。
按照本實用新型的高熱值可燃氣體制取設(shè)備，由通用的原料粉碎機構(gòu)、已有的上料機構(gòu)、可燃氣體發(fā)生爐、雙層爐篦、排渣機構(gòu)和過濾器等所組成，在可燃氣體發(fā)生爐的圓錐形爐頂上端設(shè)有回轉(zhuǎn)式星形進料機構(gòu)、圓錐形爐底下端設(shè)有回轉(zhuǎn)式星形排料機構(gòu)。
按照本實用新型，在可燃氣體發(fā)生爐的中部設(shè)有徊旋式集氣中溫微甲烷化裝置，此裝置設(shè)有依次相接的進氣管、環(huán)形下腔、環(huán)形上腔引出管。
按照本實用新型，在微甲烷化裝置的下側(cè)設(shè)有旁熱式圓臺形供風(fēng)爐膽，其內(nèi)側(cè)設(shè)有與水平面呈大于45度角的雙排噴嘴，其主管與風(fēng)機相連接。
按照本實用新型，在圓錐形爐底的中部設(shè)有一組排氮裝置。
按照本實用新型，微甲烷化裝置的引出管(也即可燃氣體發(fā)生爐的引出管)引出發(fā)生爐外，和由6～9個圓筒形焦油過濾器串接而成的過濾系統(tǒng)相連接，過濾器的高度位置逐漸降低，兩側(cè)分設(shè)進出氣孔，圓筒下端和集焦油環(huán)相連接。最后一個焦油過濾器的出口和冷凝器相接，冷凝器則通過一臺壓縮機和貯氣罐相連接。
按照本實用新型，所述的回轉(zhuǎn)星形進料機構(gòu)的轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙為0.5～3mm。所述的雙層爐篦為往復(fù)式條形孔爐篦，條形孔長45～70mm，寬15～35mm，固定爐篦(6)上設(shè)有托輪，活動爐篦(5)的邊緣呈25～45度的刃狀，爐篦厚度≤30～40mm。
按照本實用新型，所述的排氮裝置由插入爐底部分的輸?shù)芸拷岸说南聜?cè)有進氮氣口，裝在爐外的和輸?shù)芟嘟拥娜?、裝在此三通中的錐形閥、控制此錐形閥的電磁鐵及此錐形閥的復(fù)位彈簧所組成。
按照本實用新型，在所述的雙排風(fēng)嘴中，靠近風(fēng)機側(cè)的噴嘴直徑較小，與之相對一測的噴嘴直徑稍大。
按照本實用新型，所述的過濾器內(nèi)設(shè)40～120目金屬絲網(wǎng)作為過濾網(wǎng)。
按照本實用新型，所述的冷凝器內(nèi)置隔板，此隔板的一側(cè)裝有分流式冷凝管，此冷凝管的入口和過濾器的出口相接，冷凝管的出口穿過隔板，隔板兩側(cè)的冷凝器底部分別設(shè)排水閥。
按照本實用新型，其產(chǎn)生可燃氣體的過程是粉碎后的物料通過可燃氣體發(fā)生爐的爐頂上的回轉(zhuǎn)式星形進料機構(gòu)實現(xiàn)密封上料。反應(yīng)后的物料通過雙層爐篦中活動爐篦的往復(fù)運動，經(jīng)爐篦的條形孔落到爐底。固定爐篦上的托輪在爐篦往復(fù)運動中能產(chǎn)生振動，保證反應(yīng)后的爐渣的落下，活動爐篦的邊緣為25～45°的刃狀，能切割堆積在周圍的灰渣，不會造成因擠料而阻斷活動爐篦的活動。落到爐底中的爐渣是炭化了的顆粒，通過回轉(zhuǎn)式星形排料機構(gòu)將炭化顆粒排出爐外。
制氣過程為爐子點火后，開動風(fēng)機，空氣進入旁熱式供風(fēng)爐膽時被加熱后通過直徑不等的噴嘴吹到爐內(nèi)燃燒區(qū)?？諝庵械难鯕鈪⑴c燃燒，生成CO和CO2，并使燃燒區(qū)上部物料(含有18～20％的天然水分)加熱，產(chǎn)生一定的水蒸汽(H2O)。在鼓風(fēng)機向爐內(nèi)鼓風(fēng)的同時，位于爐底的排氮裝置中的電磁閥打開，鼓風(fēng)中不能參與氧化反應(yīng)的氮氣N2攜帶部分CO2通過排氮裝置排出爐外。風(fēng)機關(guān)斷時，與其聯(lián)鎖的電磁閥因斷電而在復(fù)位彈簧作用下復(fù)位，防止爐外空氣倒灌。
反應(yīng)中生成的氣體和水蒸汽在壓力作用下，經(jīng)過徊旋式集氣中溫微甲烷化裝置的集氣管進入該裝置的底腔，走行一周后進入上腔，在上腔內(nèi)沿反方向走行一周后由排出管排出。由于此裝置位于燃燒區(qū)上部而被加熱到350～400℃，因此在此裝置內(nèi)走行了兩周的氣體(CO、CO2、H2O)在此溫度下部分地合成CH4，其反應(yīng)方程式如下
引出爐外的氣體主要成分為CH4、CO、H2和氣態(tài)H2O，還有少量CnHm，N2CO2。此外混合氣體送到過濾系統(tǒng)后，隨著溫度的降低，焦油被掛在金屬絲網(wǎng)上，部分水蒸汽凝結(jié)成水，被濾下的焦油和水滴入過濾器底部的漏斗中，沿漏斗滴入集焦油環(huán)被回收。
由過濾器出來的氣體已濾凈焦油，送到冷凝器中。冷凝器內(nèi)隔板一側(cè)裝有分流式冷凝管和水，氣體經(jīng)過冷凝管后，殘留水蒸汽冷凝成水沿分流式冷凝管的內(nèi)壁流下，滴落到冷凝管另一側(cè)底部，由排水閥門排出。脫水后的可燃氣體由壓縮機送到貯氣罐，以備使用。
利用本實用新型的可燃氣體制取設(shè)備所制得的可燃氣體純度較高，熱值達到17.3～19.0MJ/m3約4350大卡，高于我國城市煤氣熱值標準。而其成本卻遠低于城市煤氣。所使用的原料來源廣泛，生產(chǎn)過程無污染，其副產(chǎn)品(炭化顆粒和焦油)可回收利用，具有很高的經(jīng)濟價值。用本實用新型所生產(chǎn)的可燃氣體可以稱為“綠色氣體”，可以廣泛地用于工業(yè)窯爐或民用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型示意圖。
圖2為中溫微甲烷化裝置剖視圖。
圖3為中溫微甲烷化裝置的俯視圖。
圖4為排氮裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為分流式冷凝管示意圖。
如
圖1所示，本實用新型由上料機構(gòu)(圖中未示出)、可燃氣體發(fā)生爐、雙層爐篦、排渣機構(gòu)和過濾器所組成。
1)可燃氣體發(fā)生爐的圓錐形爐頂(2)上設(shè)有回轉(zhuǎn)式星形進料機構(gòu)(1)，圓錐形爐底(8)的下端設(shè)有回轉(zhuǎn)式星形排料機構(gòu)(9)。
2)可燃氣體發(fā)生爐的中部，燃燒區(qū)上方設(shè)有回旋式集氣中溫微甲烷化裝置(3)，如圖2，圖3所示，此裝置設(shè)有依次相接的進氣管(15)、環(huán)形底腔(12)、環(huán)形上腔(13)和引出管(14)。
3)在所述的裝置(3)的下側(cè)設(shè)有旁熱式圓臺形供風(fēng)爐膽(4)，其內(nèi)側(cè)設(shè)有與水平面呈大于45度角的雙排噴嘴(10)，風(fēng)機(11)與雙排噴嘴(10)的主管道相接?？拷L(fēng)機側(cè)(11)的噴嘴直徑較小，與之相對一側(cè)的噴嘴直徑稍大。
4)在爐底(8)的中部設(shè)有一組排氮裝置(7)。
5)引出管(14)引出發(fā)生爐之外，和由6～9個圓筒形焦油過濾器(16)串接而成的過濾系統(tǒng)相連接，過濾器的位置逐個降低，過濾器的兩側(cè)分設(shè)進出氣口，依次相接，圓筒下端和集焦油環(huán)(17)相接。
6)最后一個焦油過濾器的出口和冷凝器(18)相接，冷凝器(18)則通過一臺壓縮機和貯氣柜相連接。
回轉(zhuǎn)式星形進料機構(gòu)(1)的轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙為0.5～3mm。雙層爐篦為往復(fù)式條形孔爐篦，條形孔長45～70mm，寬15～35mm，在固定爐篦(6)上設(shè)有托輪，活動爐篦(5)的邊緣呈25～45度的刃狀，爐篦厚度為30～40mm。
排氮裝置(7)由插入爐底(8)的輸?shù)?21)、靠近此輸?shù)?21)前端的下側(cè)有進氮氣口(24)，裝在爐底外的和輸?shù)?21)相接的三通(25)、裝在此三通(25)中的錐形閥(22)、控制此錐形閥(22)的電磁鐵(23)及此錐形閥的復(fù)位彈簧(26)所組成。
如
圖1和圖5所示，冷凝器(18)內(nèi)設(shè)置隔板(20)，此隔板一側(cè)裝有分流式冷凝管(19)，此冷凝管(19)的入口和過濾器(17)的出口相接，冷凝管的出口穿過隔板(20)，隔板兩側(cè)的冷凝器底部分別設(shè)排水閥。
本實用新型的高熱值可燃氣體制取設(shè)備結(jié)構(gòu)合理可靠，操作簡單，能充分利用自然資源，是一種可在城鄉(xiāng)普遍推廣應(yīng)用的能源設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種由上料機構(gòu)、可燃氣體發(fā)生爐、雙層爐篦、排渣機構(gòu)和過濾器所組成的高熱值可燃氣體制取設(shè)備，其特征在于1)可燃氣體發(fā)生爐的圓錐形爐頂(2)上端設(shè)有回轉(zhuǎn)式星形進料機構(gòu)(1)，圓錐形爐底(8)的下端設(shè)有回轉(zhuǎn)式星形排料機構(gòu)(9)，2)可燃氣體發(fā)生爐的中部，燃燒區(qū)上方設(shè)有徊旋式集氣中溫微甲烷化裝置(3)，此裝置設(shè)有依次相接的進氣管(15)、環(huán)形底腔(12)、環(huán)形上腔(13)和引出管(14)，3)在所述的裝置(3)的下側(cè)設(shè)有旁熱式圓臺形供風(fēng)爐膽(4)，其內(nèi)側(cè)設(shè)有與水平面呈大于45度角的雙排噴嘴(10)，風(fēng)機(11)與雙排噴嘴(10)的主管道相接，4)在爐底(8)的中部設(shè)有一組排氮裝置(7)，5)引出管(14)引出發(fā)生爐之外，和由6～9個圓筒形焦油過濾器(16)串接而成的過濾系統(tǒng)相連接，過濾器的位置逐個降低，兩側(cè)分設(shè)進出氣口，依次相接的圓筒下端和集焦油環(huán)(17)相接，6)最后一個焦油過濾器的出口和冷凝器(18)相接，冷凝器(18)則通過一臺壓縮機和貯氣柜相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高熱值可燃氣體制取設(shè)備，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)式星形進料機構(gòu)(1)的轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙為0.5～3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的高熱值可燃氣體制取設(shè)備，其特征在于所述的雙層爐篦為往復(fù)式條形孔爐篦，條形孔長45～70mm，寬15～35mm，在固定爐篦(6)上設(shè)有托輪，活動爐篦(5)的邊緣呈25～45度的刃狀，爐篦厚度≤30～40mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的高熱值可燃氣體制取設(shè)備，其特征在于所述的排氮裝置(7)由插入爐底(8)的輸?shù)?21)、靠近此輸?shù)?21)前端的下側(cè)有進氮氣口(24)、裝在爐底外的和輸?shù)?21)相接的三通(25)、裝在此三通(25)中的錐形閥(22)、控制此錐形閥(22)的電磁鐵(23)及此錐形閥的復(fù)位彈簧(26)所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的高熱值可燃氣體制取設(shè)備，其特征在于所述的雙排噴嘴中，靠近風(fēng)機(11)側(cè)的噴嘴直徑較小，與之相對一側(cè)的噴嘴直徑稍大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的高熱值可燃氣體制取設(shè)備，其特征在于所述的過濾器(16)內(nèi)設(shè)40～120目金屬絲網(wǎng)作為過濾網(wǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的高熱值可燃氣體制取設(shè)備，其特征在于所述的冷凝器(18)內(nèi)設(shè)置隔板(20)，此隔板一側(cè)裝有分流式冷凝管(19)，此冷凝管(19)的入口和過濾器(16)的出口相接，冷凝管的出口穿過隔板(20)，隔板兩側(cè)的冷凝器底部分別設(shè)排水閥。
專利摘要一種高熱值可燃氣體制取設(shè)備，是在可燃氣體發(fā)生爐內(nèi)燃燒植物碎屑連續(xù)產(chǎn)生可燃氣體的設(shè)備，該設(shè)備由回轉(zhuǎn)式星形進排料機構(gòu)、徊旋式集氣中溫微甲烷化裝置、旁熱式圓臺形供風(fēng)爐膽、雙排傾斜噴嘴，雙層往復(fù)式條形孔爐箅，排氮裝置所組成的發(fā)生爐，由6～9個圓筒形焦油過濾器串接成的過濾系統(tǒng)以及冷凝器所構(gòu)成。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)合理可靠，操作簡單，所制得的可燃氣體熱值高達4350千卡，其副產(chǎn)品炭化顆粒和焦油可回收利用。
文檔編號C10B53/00GK2246150SQ9622541
公開日1997年1月29日 申請日期1996年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月9日
發(fā)明者夏長嶺 申請人:夏長嶺