CN101434845A - 一种植物燃气的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物燃气的制备方法，包括燃气的收集、导出、物质分离、洗涤、中和、干燥等，该方法以各种植物体如竹、木，及植物茎叶、农作物的秸秆和植物垃圾生产的植物可燃气为气源，制备的植物燃气属于可再生清洁能源，具有气体洁净、燃烧充分，可供作为制炭、发电能源，以及取暖、洗浴、厨房炉灶等日常使用，使用安全；同时，还可以从中得到焦油、木醋、竹醋等医药、化工原料，利于资源循环利用和环境保护。

Description

一种植物燃气的制备方法

技术领域：

本发明涉及化工、环境保护、新能源领域，具体涉及植物干馏燃气的生产方法。

技术背景：

植物燃气是生物质干馏(如木材、竹材、秸秆、麦秆等)时产生的含一氧化碳、甲烷、氢气等可燃成分的副产品，一般不予收集利用或经过简单收集然后导入干馏设备作为能源使用。植物干馏气体中除了可燃性成分、水蒸汽外，还含有酚酸类有机酸成分，该类成分干馏气体中的水蒸汽一起冷却可以成为液体(如竹醋液、木醋液等)，液体中还含有分子量更大、成分更复杂的焦油类成分。

竹醋、木醋等中含有机酸、醇、醛、酮、酯、苯、酚等多种有机化合物，目前可以定性定量分析出的成分近百种，其中以醋酸为最多，含量在5％～8％之间。竹醋、木醋等应用方面有两个途径，一是利用其混合液，如竹醋、木醋等可以作为医药原料、饲料添加剂、脱臭剂、保健品、木材防腐剂、食品防腐剂、作物叶面喷洒剂、绿色农药、园艺喷剂、饮剂、植物发育促进剂、除草剂等。另一种利用途径是从木醋液中提出某些化合物，再进行应用。目前有经济效益的提取物如愈疮木酚、醋酸、醋酸钙、醋酸钠、丙酸钠、丁酸、丙酮、甲醇、苯酚、糠醛等。

每吨秸秆产木醋液量约为200kg～300kg。而如何利用木醋液的问题则是秸秆热解气化中的一大课题，如果利用得好，将会取得很可观的经济效益，如果不加以利用，随干馏气体排放到环境中，是一种很严重的污染物。其他常见的植物干馏过程还有木材、竹材的炭化、活性炭的制造等。

中国专利公开了多种碳化炉，其中某些炭化炉将植物材料炭化产生可燃气的循环利用进行炭化加热。例如实用新型CN91202232.9是一种涉及植物纤维干馏的卧式高效节能炭化炉，可以利用碳化过程中的燃气，节约能源。然而该实用新型同样没有明确燃气的处理方法，也没有进行燃气中成分的分离。

实用新型CN01249146.2公开了一种立式涡流多燃室锅炉，与产生植物燃气的设备配套使用，而未明确燃气的处理方法。

实用新型CN01249149.7公开了一种可利用各种植物的茎叶、农作物的秸秆和植物垃圾生产植物可燃气的闷燃式植物燃气发生器，该实用新型进行了植物燃气的简单气水分离，但是没有强调燃气的综合利用，对于竹材、木材等燃烧(闷然)产生的大量含有机酸的燃气而言，需要进一步的处理。

成品燃气应该除去其中杂质，使之“纯净”，否则其中杂质(有机质、水蒸汽等)会影响直接燃烧的充分性，同时会产生过多的燃烧副产物，污染燃烧器和环境。因此，植物燃气的制备不是一个简单的收集过程，需要一定的工艺精制“纯化”。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种以植物干馏为基础的植物燃气制备方法，其特征是收集植物干馏产生的气体，以管道导出，经过粗分离除去大部分焦油类等成分后，进入液冷止回器(防止回气)，再经过旋风分离方式分离出水蒸气、干馏液，而后经过碱洗中和燃气酸性成分，再经过缓冲、风机引风将燃气引入平衡器调整压力，再过滤除去杂质后进入储气容器(如储气柜)，即得成品气。

本发明的特征在于管道导出的气体以喷淋方式进行粗分离，使收集的高温气体与喷淋的冷凝水接触，经过气体液体热量交换后，气体降温，其中的焦油类等成分冷凝进入水中。

本发明的特征在于所述粗分离后的气体进入液冷止回器(防止回气)，即是将气体通入液体(水)中，然后收集经过液洗的气体导出的过程，即“液封”。

本发明的特征在于可以将其植物燃气中对温度敏感的液体成分进行分离，这些成分包括但不限于水蒸汽、醋酸、甲醇、醛、酮、酯、苯、酚等。

本发明的特征在于可以将其植物燃气中对温度敏感的液体成分进行分离，这些成分包括但不限于焦油类成分。

本发明的优点：该燃气制备方法适应性广，可以用于制备各种植物质的干馏过程；以各种植物体如废竹、废木，及植物茎叶、农作物的秸秆和植物垃圾生产的植物可燃气为气源，该方法制备的植物燃气，属于可再生清洁能源；成品气洁净、燃烧充分，可供作为制炭、发电能源，以及取暖、洗浴、厨房炉灶等日常使用，使用安全；同时，可以分离植物燃气中的醋酸、甲醇、醛、酮、酯、苯、酚、焦油等成分；还可以从中得到焦油、木醋、竹醋等医药、化工原料，利于资源循环利用和环境保护。

附图说明：

附图1为本发明的工艺流程图。

附图2为本发明的喷淋液冷却器示意图(侧面)，其中1，2为进气口；3为冷凝水入口及冷凝水管；4为出气口；5为喷淋管；6为冷凝液排放出口。

附图3为本发明的喷淋液冷却器示意图(俯视)，其中1，2为进气口；3为冷凝水入口及冷凝水管；4为出气口。

附图4为本发明的喷淋液冷却器喷淋管示意图，其中3为冷凝水入口及冷凝水管；5为喷淋管。

具体实施方式：

实施例

下面结合附图对本发明进行说明，但实施例内容并不意味着对本发明内容的限制。

实施例1 以炭化炉进行竹材(竹加工废料、竹屑等)炭化，并作为燃气发生器。炭化室(炉)具有密闭的特征，仅留提取收集管。炭化开始后，干馏气体经由管道收集，通入粗分离装置，该分离器为喷淋液冷方式(如附图2，3，4)，经过热量交换使部分成分冷凝，从而除去大部分焦油类成分，同时使气体降温；而后，气体进入利用“液封”原理的液冷止回器(防止回气)，再经过旋风分离方式进一步冷凝、分离出水蒸汽、干馏液(竹醋液)；气体经过碱洗罐，中和燃气中残留的酸性成分；再经过缓冲罐，由风机引风将燃气引入平衡器，调整压力；最后，经过滤除去杂质后进入储气柜，即得成品气。该燃气可以用于植物干馏(如制木炭)的加热、燃气发电、家用燃气等。

实施例2 以炭化炉进行竹材(竹加工废料、竹屑等)炭化，并作为燃气发生器。炭化室(炉)具有密闭的特征，仅留提取收集管。炭化开始后，干馏气体经由管道收集，通入喷淋液冷粗分离装置(如附图2，3，4)；而后，气体再经过旋风分离方式进一步冷凝、分离；气体再经过碱洗罐、缓冲罐，由风机引风将燃气引入平衡器，调整压力；最后，经过滤除去杂质后进入储气柜，即得成品气。

Claims (4)

1、一种植物燃气的制备方法，其特征在于经过的步骤是：植物干馏，收集干馏产生的气体，以管道导出，经分离除去焦油类成分后，进入液冷止回器，再经过旋风分离方式分离出水蒸气和干馏液，而后经过碱洗，中和燃气酸性成分，再经过缓冲、风机引风将燃气引入平衡器调整压力，再过滤除去杂质后进入储气容器，即得成品气。

2、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于以管道导出的气体以喷淋方式进行分离，使气体降温同时分离出焦油成分。

3、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述分离后的气体进入液冷止回器，是将气体通入水中，然后收集经过液洗的气体导出的过程。

4、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于能将植物燃气中对温度敏感的液体成分进行分离，这些液体成分是水蒸汽、醋酸、甲醇、醛、酮、酯、苯、酚、焦油。

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