CN101712458A - 利用垃圾高温裂解制氢的方法 - Google Patents

利用垃圾高温裂解制氢的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101712458A
CN101712458A CN200810166993A CN200810166993A CN101712458A CN 101712458 A CN101712458 A CN 101712458A CN 200810166993 A CN200810166993 A CN 200810166993A CN 200810166993 A CN200810166993 A CN 200810166993A CN 101712458 A CN101712458 A CN 101712458A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
rubbish
hydrogen
gas
cracking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200810166993A
Other languages
English (en)
Inventor
王振孝
Original Assignee
王振孝
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 王振孝 filed Critical 王振孝
Priority to CN200810166993A priority Critical patent/CN101712458A/zh
Publication of CN101712458A publication Critical patent/CN101712458A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

利用垃圾高温裂解制氢的方法,是将含有一定水分的常温垃圾送入1000℃以上的高温环境中进行裂解重整,垃圾在升温过程中吸收热能脱水并析出挥发份和焦油,当温度升到700℃以上时挥发份和焦油开始裂解,大分子裂解成小分子,出现复杂的热化学反应。当温度升到1000℃以上时,裂解重整反应加快,如果有足够的裂解重整反应时间,最后生成的主要物质有氢气、一氧化碳气、二氧化碳气和灰分。对气体进行降温、除尘、分馏和提纯,便可分别得到氢气、一氧化碳气或二氧化碳气。调节水与碳的比例,可改变最后生成物质中一氧化碳气、二氧化碳气和氢气的比例,以满足不同需要。本发明可实现“零排放”,对环境无污染。

Description

利用垃圾高温裂解制氢的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种二次能源氢的制取方法,尤其是利用垃圾高温裂解制氢的方法。
背景技术
[0002] 氢是一种清洁的能源,但是在自然界多以化合物的形式存在,氢的制取需要相应的方法,并消耗能源,因此氢被称为二次能源。
[0003] 目前,公知众多制取氢的方法,能耗大,成本高,有的对环境还有污染,严重制约了二次能源氢的开发利用,尤其是制约了氢燃料电池的发展和应用。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种利用垃圾高温裂解制氢的方法,这里所说的垃圾是指含有机物的工、农业废弃物和生活废弃物(下同)。平常垃圾里含有较多的水分。将含有一定水分的常温垃圾送入100(TC以上的高温环境中进行裂解重整,垃圾在升温过程中吸收热能脱水并析出挥发份和焦油,水升温汽化,有固态碳和灰分出现。当温度升到70(TC以上时挥发份和焦油开始裂解,大分子裂解成小分子,并出现复杂的热化学反应,化合反应时释放热能,还原反应时吸收热能。当温度升到IOO(TC以上时,裂解重整反应加快,若添加催化剂该反应更快,如果有足够的裂解重整反应时间,最后生成的主要物质有氢气、一氧化碳气、二氧化碳气和灰分(炉渣)。对气体进行降温、除尘、分馏和提纯,便可分别得到氢气、一氧化碳气或二氧化碳气。调节水与碳的比例,可改变最后生成物质中一氧化碳气、二氧化碳气和
氢气的比例,以满足不同需要。本发明可实现"零排放",对环境无污染。
[0005] 本发明的目的是这样实现的:利用垃圾高温裂解制氢的方法,是将垃圾置于高温
环境中先热解后裂解重整,最后生成的主要物质有氢气、一氧化碳气、二氧化碳气和灰分(炉渣),经过对气体的分馏提纯便可获得氢气,它是由给料系统、高温裂解重整系统和气
体处理系统构成,其特征是:给料系统由螺旋送料器(4)、煤炭料仓(5)、垃圾料仓(6)和矿渣料仓(7)等组成;高温裂解重整系统由炉体(1)、热解反应室(2)、进料口 (3)、炉压采集器(8)、滴水系统(9)、下挡墙(10)、上挡墙(11)、热电偶(12)、气体出口 (13)、玻璃熔液出口 (19)、玻璃熔池(20)、迷宫裂解重整隧道(21)和加热电极(22)等组成;气体处理系统由换热冷却系统(14)、引风机构(15)、除尘系统(16)、气体分馏提纯系统(17)和气体分析仪(18)等组成。(a)煤炭料仓(5)、垃圾料仓(6)和矿渣料仓(7)均装有螺旋送料器(4),螺旋送料器(4)可无级变速并由微机控制。(b)加热电极(22)间的电流大小由微机控制。(c)引风机构(15)可无级变速,其风量大小由微机控制。(d)滴水系统(9)向高温裂解重整系统补充水分,水分可以是常温水,也可以是高温蒸气,其供应量的大小由微机控制。(e)炉压采集器(8)采集的压力信号、热电偶(12)采集的温度信号和气体分析仪(18)采集的气体分析信号,均输入微机进行运算处理后,分别向螺旋送料器(4)、滴水系统(9)、加热电极(22)、引风机构(15)发出指令,令其改变运行参数,以满足预定工艺程序的需要。[0006] 给料系统将按工艺要求配好的物料经进料口 (3)送入热解反应室(2),滴水系统(9)按工艺要求将水或高温蒸气送入热解反应室(2),物料在升温过程中吸收热能首先脱水并析出挥发份和焦油,水升温汽化,此时有固态碳出现。当温度升到70(TC以上时挥发份和焦油开始裂解,大分子裂解成小分子,出现复杂的热化学反应,产生的高温气体在引风机构(15)的作用下流向迷宫裂解重整隧道(21)继续进行裂解重整反应,最后的生成物是氢气、一氧化碳气或二氧化碳气及灰分(炉渣)。其生成的气体经气体出口 (13)进入气体处理系统。迷宫裂解重整隧道(21)的温度保持在IOO(TC以上,其热能来源于玻璃熔池(20)的辐射热。加热电极(22)的电能使玻璃熔池(20)的温度保持在130(TC以上。灰分(炉渣)熔化于玻璃熔池(20)中,经玻璃熔液出口 (19)流出炉外,进入下一道工序制作建筑材料。
附图说明
[0007] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0008] 图1是本发明第一实施例的结构示意图
[0009] 图2是本发明第二实施例的部分结构示意图
[0010] 图中:
[0011] l,炉体
[0012] 2,热解反应室
[0013] 3,进料口
[0014] 4,螺旋送料器
[0015] 5,煤炭料仓
[0016] 6,垃圾料仓
[0017] 7,矿渣料仓
[0018] 8,炉压采集器
[0019] 9,滴水系统
[0020] IO,下挡墙
[0021] ll,上挡墙
[0022] 12,热电偶
[0023] 13,气体出口
[0024] 14,换热冷却系统
[0025] 15,引风机构
[0026] 16,除尘系统
[0027] 17,气体分馏提纯系统
[0028] 18,气体分析仪
[0029] 19,玻璃熔液出口
[0030] 20,玻璃熔池
[0031] 21,迷宫裂解重整隧道
[0032] 22,加热电极具体实施方式
[0033] 本发明第一实施例:参见图1
[0034] —、首先将待熔玻璃砂装入玻璃熔池(20),令加热电极(22)接通电源对玻璃砂加热,至玻璃砂熔化,迷宫裂解重整隧道(20)在玻璃熔池(20)的热辐射下升温至100(TC以上。[0035] 二、手工启动调整螺旋送料器(4)按预定比例配料,物料经进料口 (3)送入热解反应室(2),送入的物料在圆锥面上缓慢向下蠕动并吸收热能,开始热解反应,脱水析出挥发份和焦油,水升温汽化。当温度升到70(TC以上时,挥发份和焦油开始裂解重整。当温度升到IOO(TC以上时,裂解重整速度加快,出现复杂的热化学反应,碳氧化燃烧释放热能,产生的高温气体在引风机构(15)的作用下流向迷宫裂解重整隧道(21)继续进行裂解重整反应。接近玻璃熔池液面的物料只是处于半熔化状态的灰分,全部流入玻璃熔池(20),经玻璃熔液出口 (19)流出炉外,进入下一道工序制作建筑材料。
[0036] 三、手工启动调整滴水系统(9)按预定比例向热解反应室(2)供水(或高温蒸气)。
[0037] 四、手工启动调整气体处理系统,保持炉内气压(微负压)正常、稳定,所产气体成分和比例合理、稳定。
[0038] 五、各系统手工启动运转正常后转入微机自动控制。
[0039] 六、本发明用于制氢气时,滴水系统(9)的供水比例相应加大,它的副产品是二氧化碳。氢气和二氧化碳的混合气体,经气体分馏提纯系统(17)分馏后分别送入不同的储气罐储存待用。
[0040] 七、本发明可以作为煤气发生炉生产水煤气,但可以不使用焦碳和优质煤炭。用于制燃气时,滴水系统(9)的供水比例相应减小,所得燃气主要由氢气和一氧化碳组成,燃气经冷却除尘后送入储气罐储存待用。
[0041] 八、本发明在热解、裂解重整反应中遵守能量守衡定律,运转中所需要的热能主要由参与反应的碳氧化释热提供,不足部分由电加热提供。
[0042] 九、本发明可以单独使用垃圾或煤炭,也可以将垃圾和煤炭混合使用,也可以大量的添加工业废渣用以制造建材,如添加炼铝废渣制造地砖和铸石管等。[0043] 本发明第二实施例:参见图2
[0044] 物料经进料口 (3)送入热解反应室(2),并使物料保持一定的高度。热解反应室(2)中的物料自上而下依次向玻璃熔池(20)滑落,其温度自上而下逐步升高,开始热解反应,脱水析出挥发份和焦油,水升温汽化。当温度升到700°C以上时,挥发份和焦油开始裂解重整,出现复杂的热化学反应,碳氧化燃烧释放热能。当温度升到IOO(TC以上时,裂解重整速度加快,产生的高温气体在引风机构(15)的作用下流向迷宫裂解重整隧道(21)继续进行裂解重整反应。接近玻璃熔池液面的物料只是处于半熔化状态的灰分,全部流入玻璃熔池(20)中,经玻璃熔液出口 (19)流出炉外,进入下一道工序制作建筑材料。其他同本发明第一实施例。
[0045] 本发明具有:结构简单,制造成本低;操作方便,便于推广应用;对原料的适应性强,原料来源广泛,原料价格低,运行费用省。面临地球逐年变暖,危害人类,各国都在努力开发清洁能源,大力推广应用氢燃料电池,提倡循环经济,减少排放,因此本发明具有很好的经济效益和社会效益。

Claims (6)

  1. 利用垃圾高温裂解制氢的方法,是将垃圾置于高温环境中先热解后裂解重整,最后生成的主要物质有氢气、一氧化碳气、二氧化碳气和灰分(炉渣),经过对气体的分馏提纯便可获得氢气,它是由给料系统、高温裂解重整系统和气体处理系统构成,其特征是:给料系统由螺旋送料器(4)、煤炭料仓(5)、垃圾料仓(6)和矿渣料仓(7)等组成;高温裂解重整系统由炉体(1)、热解反应室(2)、进料口(3)、炉压采集器(8)、滴水系统(9)、下挡墙(10)、上挡墙(11)、热电偶(12)、气体出口(13)、玻璃熔液出口(19)、玻璃熔池(20)、迷宫裂解重整隧道(21)和加热电极(22)等组成;气体处理系统由换热冷却系统(14)、引风机构(15)、除尘系统(16)、气体分馏提纯系统(17)和气体分析仪(18)等组成。
  2. 2. 根据权利要求1所述的利用垃圾高温裂解制氢的方法,其特征是:煤炭料仓(5)、垃 圾料仓(6)和矿渣料仓(7)均装有螺旋送料器(4),螺旋送料器(4)可无级变速并由微机控 制。
  3. 3. 根据权利要求l所述的利用垃圾高温裂解制氢的方法,其特征是:加热电极(22)间 的电流大小由微机控制。
  4. 4. 根据权利要求l所述的利用垃圾高温裂解制氢的方法,其特征是:引风机构(15)可 无级变速,其风量大小由微机控制。
  5. 5. 根据权利要求l所述的利用垃圾高温裂解制氢的方法,其特征是:滴水系统(9)向 高温裂解重整系统补充水分,水分可以是常温水,也可以是高温蒸气,其供应量的大小由微 机控制。
  6. 6. 根据权利要求1所述的利用垃圾高温裂解制氢的方法,其特征是:炉压采集器(8)采集的压力信号、热电偶(12)采集的温度信号和气体分析仪(18)采集的气体分析信号,均 输入微机进行运算处理后,分别向螺旋送料器(4)、滴水系统(9)、加热电极(22)、引风机构 (15)发出指令,令其改变运行参数,以满足预定工艺程序的需要。
CN200810166993A 2008-10-06 2008-10-06 利用垃圾高温裂解制氢的方法 Pending CN101712458A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810166993A CN101712458A (zh) 2008-10-06 2008-10-06 利用垃圾高温裂解制氢的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810166993A CN101712458A (zh) 2008-10-06 2008-10-06 利用垃圾高温裂解制氢的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101712458A true CN101712458A (zh) 2010-05-26

Family

ID=42416530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200810166993A Pending CN101712458A (zh) 2008-10-06 2008-10-06 利用垃圾高温裂解制氢的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101712458A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105129729A (zh) * 2015-08-05 2015-12-09 中国东方电气集团有限公司 联合燃料氢电池的等离子气化有害废物利用方法及系统
CN106698340A (zh) * 2016-12-08 2017-05-24 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 垃圾制氢的系统和方法
CN107755402A (zh) * 2016-08-18 2018-03-06 高和同盛环保科技发展(北京)有限公司 城市生活垃圾催化制氢新能源技术
CN110976487A (zh) * 2019-12-24 2020-04-10 江苏筑原生物科技研究院有限公司 一种利用工业废渣催化热解有机固废提高氢气产率的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105129729A (zh) * 2015-08-05 2015-12-09 中国东方电气集团有限公司 联合燃料氢电池的等离子气化有害废物利用方法及系统
CN107755402A (zh) * 2016-08-18 2018-03-06 高和同盛环保科技发展(北京)有限公司 城市生活垃圾催化制氢新能源技术
CN106698340A (zh) * 2016-12-08 2017-05-24 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 垃圾制氢的系统和方法
CN110976487A (zh) * 2019-12-24 2020-04-10 江苏筑原生物科技研究院有限公司 一种利用工业废渣催化热解有机固废提高氢气产率的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104087340A (zh) 一种油、气、炭可调的废弃物热解的系统和方法
CN101250419B (zh) 一种煤气内热低温干馏方法
CN103922333B (zh) 用于煤基活性炭制备的氧炭化预处理系统
CN105858650A (zh) 利用废旧活性炭制造脱硫脱硝活性炭的方法
CN101985559A (zh) 电热式煤物质分解设备
CN102746903B (zh) 一种大型、无废气和二噁英排放的生活垃圾干馏-气化炉
CN101712458A (zh) 利用垃圾高温裂解制氢的方法
CN102964884B (zh) 尾气联产热裂法炭黑制备工艺
CN101984018A (zh) 内煤外热式煤物质分解设备
CN108735399A (zh) 基于热解熔析原理对废线路板/废漆包线的连续处理设备
CN203513601U (zh) 生物质气化热解反应器
CN103382402A (zh) 生物质气化热解反应系统及方法
CN106500107A (zh) 一种垃圾热解气化熔融的系统及方法
CN201825920U (zh) 内煤外热式煤物质分解设备
CN105925282A (zh) 一种基于碳循环的生物质热转换装置及方法
CN207121427U (zh) 一种氢气‑氧气混合喷吹与热能综合利用的电石炉系统
CN206278924U (zh) 制备电石的系统
CN205821242U (zh) 一种基于碳循环的生物质热转换装置
CN201729800U (zh) 煤物质的伞状支撑立式分解设备
CN201770660U (zh) 煤物质横插管立式分解设备
CN201737899U (zh) 煤物质分解用卧式回转设备
CN201890871U (zh) 生物质固定床气化发电系统
CN201729798U (zh) 电热式煤物质分解设备
CN204325274U (zh) 一种带水冷壁的一体式垃圾等离子体气化炉
CN107163965A (zh) 回转热解炉组合除焦与热风回用系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100526