[发明专利]用于处置垃圾生物质的等离子体气化炉

说明书

技术领域

 本发明涉及生活垃圾、生物质气化设备，特别是涉及到一种等离子体气化炉设备。

背景技术

生活垃圾的产生量随着人民生活水平提高和城市发展而快速增长，我国每年的生活垃圾清运量已达2亿多吨，许多城市出现垃圾围城情况，成为我国的城市化进程的一大障碍。随着科技进步和人们环保意识的增强，“焚烧法”和“填埋法”给环境带来的破坏作用及威胁人类的身体健康已越来越被人们所认识，人类迫切需要一种新技术来替代“焚烧法”和“填埋法”，以减排温室气体和消除二噁英污染问题。

我国生物质资源非常丰富，仅稻草、麦草、芦苇、竹子等非木材纤维就年产超过10亿吨，加上大量木材加工剩余物，都是巨大的能源“仓库”。然而，我国目前的农林剩余物资源浪费惊人，除小部分农村用来发酵生产沼气外，大部分都被直接燃烧、填埋、腐烂掉了，不仅浪费能源，而且对环境造成破坏。把垃圾生物质通过气化或液化的方法转化为二次清洁能源，可以减少对石油煤炭资源的依赖和解决环境污染问题。但用一般的工艺设备只能生产热值不高的合成气或生物油，再把这种低热值的合成气或生物油进行提炼成满足使用要求的产品，将会使生产成本大幅提高，过高的生产成本限制了生物质转化项目的商业化应用。

常规的气化炉在工作时，把空气或氧气或水蒸汽+空气或水蒸汽+氧气送入气化炉，使水蒸汽与炭发生造气反应生成合成气，其反应为吸热反应，需要由空气或氧气与炭发生氧化反应为其提供热量，这种气化方式将消耗炉内的固定炭，由于生活垃圾、生物质化学成分中的固定炭极其有限，在常规的气化炉中生活垃圾、生物质转化的合成气中有用成分比例相当低，同时，合成气中产生大量的二氧化碳废气，增加后级的处理难度。

发明内容

本发明的目的是把生活垃圾或生物质在气化炉内转化为高品质的富氢合成气，并消除二噁英污染问题，生产的富氢合成气作为后级生产甲醇或二甲醚的原料气应用，实现环境友好和资源节约地处置生活垃圾。本发明采取的措施是用等离子体喷枪协同垃圾生物质气化炉进行联产造气，使水或水蒸汽通过等离子体喷枪加热分解为氢和氧的活性化学物后喷入气化炉内，把气化炉内的垃圾炭或生物质炭作为吸氧和吸氢元件，及时吸收等离子体热解水产生的分解物，生成一氧化碳和氢气，避免水分解的氢、氧进行逆反应，同时，利用垃圾炭或生物质炭气化过程中的吸热来回收等离子体喷枪的余热，水分子的分解物与炭的放热反应为垃圾或生物质原料烘干和热解提供所需的热量，因而不需向气化炉内输入氧气，减少氧化反应的炭损耗和减少废气。本发明把生活垃圾或生物质转化为以氢气和一氧化碳为主要成分的富氢合成气，然后通过后级设备生产甲醇或二甲醚产品。