專利名稱：生物能源氣體的生產工藝及其專用設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物能源，具體說是一種生物能源氣體的生產工藝及其 專用設備。
背景技術：
隨著人們物質生活水平的提高，廣大農村要求改善環(huán)境質量和生活質量， 告別以秸桿作燃料煮飯煙熏火燎的日子。目前利用秸桿、鋸末等生物質，在 厭氧條件下加熱，使之發(fā)生復雜的熱化學反應的能量轉化過程。此過程實質 是植物中的碳、氫、氧等元素的原子，在反應條件下按照化學鍵的成鍵原理， 變成一氧化碳、甲烷、氫氣等可燃性氣體，用于農村居民的炊事及采暖。在 這種過程中，生物質的全部能量不能完全被氣化轉移到可燃氣中，而且這種 可燃氣中一氧化碳量高，熱值低。另外，生物質氣化后的其余產物，如焦油、 炭黑均作廢物處理，造成能源浪費。炭黑可用于制造中國墨、油墨、油漆等， 炭黑還在塑料行業(yè)中有著重要作用。焦油是生產塑料、合成纖維、染料、橡 膠、醫(yī)藥、耐高溫材料等的重要原料。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種可使生物質能量完全轉化，產生的可燃氣體一 氧化碳含量低、熱值高，而且可將焦油、炭黑變廢為寶的生物能源氣體的生 產工藝及其專用設備。
本發(fā)明所采用的技術方案為生物能源氣體的生產工藝秸桿、鋸末等生物質燃料在無氧條件下，迅速升溫至500°C-90(TC左右，生物質燃料充分 遇熱分解，變成小分子，進而成為氣體揮發(fā)出來，該氣體迅速冷凝到2(TC以 下，使其部分燃氣液化形成焦油，剩余氣體即為可燃生物能源氣體，生物質 碳氫化合物被熱解成氣體揮發(fā)出容器后，余下100%的炭分子形成了炭黑。
作為本發(fā)明的一種改進，所述可燃生物能源氣體通過氨洗和蒸餾，進一 步凈化生物能源氣體。
作為本發(fā)明的一種改進，對所述可燃生物能源氣體進行過濾，變?yōu)闊o色
的燃燒氣體。
生產本發(fā)明生物能源氣體的專用設備，該設備包括爐體、冷凝器，所述 爐體內設有熱解容器，在所述爐體內且在熱解容器下方設爐蓖，所述熱解容 器上設送料管、出氣管、出料管及與真空爐連接的真空管，所述出氣管穿過 冷凝器，在所述冷凝器底部且在出氣管上設焦油容器。
作為本發(fā)明的一種改進，所述熱解容器內設攪拌裝置。 作為本發(fā)明的另一種改進，所述冷凝器的出氣管未端連有氨洗噴淋塔。 作為本發(fā)明的又一種改進，所述冷凝器為水冷式交換器。
作為本發(fā)明的另一種改進，所述出氣管末端連有過濾裝置，該過濾裝置 頂部設有燃氣管。
本發(fā)明首先把秸桿、鋸末等生物質燃料通過送料管裝進熱解容器，裝滿 后將送料管密封，把熱解容器抽成真空，生物質與空氣隔絕，使氧氣不能參 與熱解，避免一氧化碳產生，然后，在爐體內、爐蓖上加柴燃燒，迅速給熱 解容器加熱到500°C-900°C，生物質燃料遇熱分解，變成小分子，變成氣體 揮發(fā)出來，通過冷凝器冷熱交換，迅速冷凝到2(TC以下，使其部分燃氣液化形成焦油，從焦油容器導出，剩余氣體將從出氣管出來，進入可燃氣體儲氣 柜備用，供居民炊事、供暖使用。本發(fā)明還可將可燃生物能源氣體通過氨洗 和蒸餾，進一步分離出可燃生物能源氣體中的焦油。本發(fā)明生物質在攪拌裝 置作用下，更加充分遇熱分解。本發(fā)明還在出氣管末端設過濾裝置，氣體通 過過濾裝置過濾，變?yōu)闊o色、無味的燃燒氣體，通過燃氣管進入儲氣柜備用。 在熱解容器里，生物質碳氫化合物被熱解成氣體揮發(fā)出容器，很短時間內，
便揮發(fā)完畢，余下100%的炭分子留在容器里，排出后形成了炭黑，炭黑從出
料口收集出來，變廢為寶。本發(fā)明還可把冷凝器中的溫水回收利用，充分利
用能量。


圖1為生產本發(fā)明生物能源氣體的專用設備的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明生物能源氣體的生產工藝為秸桿、鋸末等生物質燃料在缺氧條
件下，迅速升溫至500°C-900°C，生物質燃料充分遇熱分解，變成小分子， 進而成為氣體揮發(fā)出來，該氣體迅速冷凝到2(TC以下，使其部分燃氣液化形 成焦油，剩余氣體即為可燃生物能源氣體，本發(fā)明生物質碳氫化合物被熱解 成氣體揮發(fā)出容器后，余下100%的炭分子形成炭黑。為了進一步分離出可燃 生物能源氣體中的焦油，本發(fā)明還可將可燃生物能源氣體通過氨洗，即通過 氨水淋沐燃燒氣，進一步把可燃生物能源氣體中的焦油分離出來，因焦油溶 解于氨水，然后再蒸餾使焦油脫水、脫氨，這樣可燃生物能源氣體更加潔凈。 本發(fā)明還可將可燃生物能源氣體過濾，使其變?yōu)闊o色的燃燒氣體。本發(fā)明可 將城市生活垃圾作為生物質燃料。如圖1所示，生產本發(fā)明生物能源氣體的專用設備，包括爐體1、冷凝
器4，與普通爐體一樣，在爐體2頂端裝有煙囪7，在爐體l內設有熱解容器 2，在爐體l內且在熱解容器2下方設爐蓖3，熱解容器2上設送料管23、出 氣管24、出料口22及與真空爐連接的真空管25，出氣管24從冷凝器2底部 穿出，為了加快燃氣熱交換，本發(fā)明出氣管24在冷凝器2內可盤旋設置，也 可設若干根平行且相通的出氣管24，在冷凝器2底部且在出氣管24上設焦 油容器5。本發(fā)明爐體1為耐火材料制成，熱解容器2可為鐵皮制品，也可 為耐火材料制成。為了使生物質燃燒更加完全和充分，本發(fā)明在熱解容器2 內設攪拌裝置21，該攪拌裝置21可采用普通的攪龍，該攪龍由轉輪25、電 機提供動力。本發(fā)明的冷凝器2為水冷式交換器，經過熱交換的水變成溫水， 還可以回收利用，充分利用熱能。為了進一步分離出可燃生物能源氣體中的 焦油，本發(fā)明還可在冷凝器4的出氣管未端連有氨洗噴淋塔，即該噴淋塔底 部與出氣管相連，噴淋塔上部設凈化氣出氣管，生成的可燃生物能源氣體從 噴淋塔底部進入，經氨水淋沐，較凈化的氣體從凈化氣出氣管出來。為了更 進一步凈化可燃氣體，本發(fā)明在凈化氣出氣管24末端設有過濾裝置6，過濾 裝置6采用水介質，在過濾裝置6頂部設有燃氣管241，可燃氣體通過過濾 裝置6進行過濾，變成無色的燃燒氣體，將氣體收集于大罐中，再分配到各 用戶。
權利要求
1、一種生物能源氣體生產工藝，其特征在于秸桿、鋸末等生物質燃料在無氧條件下，迅速升溫至500℃-900℃，生物質燃料充分遇熱分解，變成小分子，進而成為氣體揮發(fā)出來，該氣體迅速冷凝到20℃以下，使其部分燃氣液化形成焦油，剩余氣體即為可燃生物能源氣體，所述生物質碳氫化合物被熱解成氣體揮發(fā)出容器后，余下100％的炭分子形成了炭黑。
2、 根據(jù)權利要求l所述的生物能源氣體生產工藝，其特征在于所述可燃生物能源氣體通過氨洗和蒸餾。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的生物能源氣體生產工藝，其特征在于 所述可燃生物能源氣體進行過濾，變?yōu)闊o色的燃燒氣體。
4、 一種生產生物能源氣體的專用設備，其特征在于該設備包括爐 體(1)、冷凝器(4)，所述爐體(1)內設有熱解容器(2)，在 所述爐體(1)內且在熱解容器(2)下方設爐蓖(3)，所述熱解 容器(1)上設送料管(23)、出氣管(24)、出料管(22)及與 真空爐連接的真空管(25)，所述出氣管(24)穿過冷凝器(4)， 在所述冷凝器(4)底部且在出氣管(24)上設焦油容器(5)。
5、 根據(jù)權利要求4所述的生產生物能源氣體的專用設備，其特征在 于所述熱解容器(2)內設攪拌裝置(21)。
6、 根據(jù)權利要求4或5所述的生產生物能源氣體的專用設備，其特 征在于所述冷凝器(4)的出氣管未端與氨洗噴淋塔底部相連，2氨洗噴淋塔上部設凈化氣出氣管。
7、 根據(jù)權利要求4或5所述的生產生物能源氣體的專用設備，其特 征在于所述冷凝器(4)為水冷式交換器。
8、 根據(jù)權利要求4或5所述的生產生物能源氣體的專用設備，其特 征在于所述凈化氣出氣管末端連有過濾裝置，該過濾裝置頂部 設有燃氣管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物能源氣體的生產工藝及其專用設備，秸稈、鋸末等生物質燃料在缺氧條件下，迅速升溫至500℃-900℃，生物質燃料充分遇熱分解，變成小分子，進而成為氣體揮發(fā)出來，該氣體迅速冷凝到20℃以下，使其部分燃氣液化形成焦油，剩余氣體即為可燃生物能源氣體，生物質碳氫化合物被熱解成氣體揮發(fā)出容器后，余下100％的炭分子形成了炭黑。本發(fā)明可使生物質能量完全轉化，產生的可燃氣體一氧化碳含量低、熱值高，而且可將焦油、炭黑變廢為寶。
文檔編號C10B53/02GK101497800SQ200810177499
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權日2008年7月22日
發(fā)明者周錫亮 申請人:周錫亮