CN103121030A

CN103121030A - 生物质热爆裂变机

Info

Publication number: CN103121030A
Application number: CN2011103691258A
Authority: CN
Inventors: 陈自强; 胡媛; 杨天瑀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-05-29

Abstract

生物质热爆裂变机。本发明的主要目的是提供一种加热方式，提高生物质，化为可再生利用的可燃气、炭黑的速度(效率)和经济性。本发明采用无氧间接加热方式，整个过程在管内，生物质垃圾在获得外部瞬间高温时，内部产生热爆炸，热爆又引发了更大能源急剧释放，热爆互相叠加产生的高温高压使生物质复杂分子产生热爆变成简单等。使其转化为可再生利用的可燃气和炭黑的速度(效率)和经济性。

Description

生物质热爆裂变机

技术领域

本发明涉及将废弃生物质减量化、资源化、无害化处理的一系列工艺。

技术背景

散落在城市生活垃圾中的生物质广泛分布于人类生活中，现有的散落在城市生活垃圾中的生物质处理技术主要有堆肥技术、焚烧技术、填埋技术。

采用堆肥技术处理生物质，基本上可以达到无害化的指标，并生产有机肥。但是，由于对堆肥的工作环境治理价格昂贵，很多地方原料收集上不是很精细，往往会造成堆肥质量不好，牵制了堆肥技术推广和发展。

焚烧技术是各国多年一直研究的项目，经过多年的研究成果表明，焚烧技术似乎解决了二噁英的污染问题，但是，由于操作不当等的原因，国外发达国家，现有的焚烧厂周围二噁英的积累证实问题还是没有得到彻底的解决，近几年国内也出现多次人民群众反对建立焚烧厂的呼声和事件。

填埋工艺是多年来为人们所接受且广泛应用的技术，随着对填埋工艺标准的不断提高和费用的增加，填埋工艺对环境的危害已逐渐减少，但是，填埋工艺会占用大量的土地的弊端使其难以为继。

本发明的以热爆裂变为主的综合处理系统与其他的垃圾处理方式相比较的优点如下。从下表可以看出，本发明具有其他垃圾处理方式所不具有的多种优点。(见表1)

表-1

本发明与生活垃圾处理方式对比

关于热爆裂变机处理，原国家科技司司长甘师俊先生在1996年编写的《中小城镇可持续发展先进适用技术指南》明确指出生物质开发利用的基本原理和重大意义。

热爆裂变技术的基本原理是通过对有机物的瞬间加热，使组成有机物的大分子链在一定压力、温度、时间等条件下发生裂变而转化成易处理和可再利用的气(可燃气体)、固(炭)二态的初级能源物质，就如同成千上万年前的生物质经过长期的地下裂变而形成地球上的煤、石油、天然气。

热爆裂变技术能解决的问题

1.环境问题：随着城市化进程加快，城市生活垃圾急剧增加，与日俱增的垃圾和垃圾处理的二次污染对土地、水资源、大气和人类生存环境造成新污染和破坏。热爆裂变技术不产生污染，是目前最理想的垃圾处理方式。

2.能源问题：随着工业化进程的加快，地球上现有的化石类能源越来越珍贵，寻找替代化石类能源和可持续循环利用的再生能源日趋紧迫。热爆裂变技术能够从生物质(包括散落在生活垃圾中的生物质)中提取气、炭，变废为宝。

3.利用人类生活中产生的有机废弃物(散落在生活垃圾中的生物质)制取再生能源，可有效改变目前用粮食作物制取能源所造成的全球粮食短缺状况。

4.可以使垃圾处理工程对收集方式变得简单，将减少垃圾收集课题的研究成本，大大降低垃圾处理的收集成本。

5.热爆裂变技术可以使垃圾处理工程靠拢垃圾发生源，将减少垃圾搬家和倒腾，大大降低垃圾处理的系统成本；

热爆裂变技术的先进性和领先性

在2007年5月10日出版的《自然》杂志上，美国康奈尔大学的生物地球化学家JohannesLehmann设想了这样一种经济且有效的应对全球变暖的方式：通过生物吸收固定大自然的二氧化碳，再通过在无氧的条件下热爆裂变树木、草和农作物秸秆等，产生可利用的生物能源。

他认为，通过高温无氧热爆裂变的方式制得生物能源，在残渣中的剩余碳沉积量将是其他能源获取途径的两倍。这样，该过程产生的气体和其他生物燃料产品中的碳含量会降低。运用这种方法，能够额外减少12％至84％的温室气体排放。

Johannes还认为，让热爆裂变反应产生的固体产物回到土壤，会形成稳定而长久的碳沉积，能改善土壤结构，提高肥料的效率和保持度，最终使土壤的生产力得到提升。

对这一技术的研究，一些先进国家在30年前就开始了，这一技术的原理及价值在我国一些科研所和大学的实验室中也已经得到证实。只是到目前为止，国内外尚未发现依据这一原理制造的、能够在工厂里实际应用的工业化处理装置。

有机垃圾变能源技术目前已成为全世界研究的热点，2009年12月7日美国科学网站问卷全球科学家，宣布了美国最新的十大环保技术，名列榜首的就是“含碳垃圾变石油”。这项技术提出，在适当温度和压力作用下，任何含碳物质，从动物内脏到废旧轮胎，都可以转化为石油。

上海弘和环保科技有限公司自主研发的的日处理100吨生活垃圾的技术示范工程，要整整领先他们3年多，而且就美国目前所宣称已掌握的技术也只能处理火鸡内脏，与弘和公司能直接处理不需分类的城市生活垃圾技术相比要差很多！

笔者认为热爆裂变技术的基本原理是众所周知的没有原理保密的问题，专利保护的是发明的工艺和装备，科学家们完全有能力和应该发明效率更高的工艺装备，为人类的美好生活作出贡献。

发明内容：

本发明的主要目的是提供一种加热方式，提高生物质干馏，将其转化为可再生利用的可燃气、废弃生物质油和炭黑的速度(效率)和经济性。

本发明采用无氧间接加热方式，整个过程在管内，生物质垃圾在获得外部瞬间高温时，内部产生爆炸，热爆又引发了更大能源急剧释放，热爆互相叠加产生的高温高压使生物质复杂分子产生热爆裂变成简单等。使其转化为可再生利用的可燃气和炭黑的速度(效率)和经济性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明：

图1为本发明的系统组成示意图。

实施例：

本实施例的实施方案如下：

1.原料处理：本实施例以分类后的城市生活废弃生物质。

2.热爆裂变燃烧室：初次使用时，燃料是电能通过热爆裂变机加热使管内温度达到1250℃，保证废弃生物质热爆裂变效果。

3.进料：生物质热爆裂变机加热机投送料系统(3)，采用无轴螺旋推进器加料装置(31)。无轴螺旋推进器加料装置上方有储料斗(32)。在无轴螺旋推进器加料装置(31)下在机体内由阿基米德螺旋输送机(33)进行送料。螺旋输送机的壳体上设有导气孔、导水孔。导水孔流出渗滤液通过导管与水池相连。压缩后物料处于无氧状态。

4.热爆裂变反应：热爆裂变机是废弃生物质热爆裂变的主要装置，用超音频生物质热爆裂变机加热来热爆裂变废弃生物质，使生物质转化成可利用的可燃气、炭，变得快速和经济。热爆裂变机包括：机体、超音频加热系统、投送料系统、出料系统、、隔热保温装置组成。

实验证明热爆裂变机，将生物质转化为可再生利用的可燃气和炭黑的速度(效率)和经济性。当然可以充分利用分解出的可燃气助燃。

本系统还包括观察运行状态的各种仪器，仪表，控制运行状态的各种阀门以及自动控制系统。

Claims

1.用热爆裂变来处理废弃生物质，使生物质转化成可利用的可燃气、炭，变得快速和经济。热爆裂变机包括：机体、超音频加热系统、投送料连续输送系统、出料系统、、隔热保温装置组成，气、碳收集系统。

2.根据权利要求1所述的生物质热爆裂变机(1)为管状结构。材料选用有利于发热的材料。机体的前段用于进生物质，后段采用超音频加热系统(2)。机体上设有导气孔(11)、导水孔(12)。

3.超音频加热系统(2)包括：电控装置(21)、铜管式线圈(22)、铜管式线圈的冷凝系统(23)。

4.根据权利要求1所述的热爆裂变机投送料系统(3)，采用有、无轴螺旋推进加料装置(31)。有、无轴螺旋推进器上方有储料斗(32)。在无轴螺旋推进器加料装置(31)下在炉体内也由阿基米德螺旋输送机(33)进行送料。

5.根据权利要求1所述的热爆裂变机机体(1)相连的出料系统(5)，下连碳出料管(51)，碳出料管(51)直接插入水池(6)。

6.根据权利要求1所述的热爆裂变机机体(1)和铜管式线圈(22)的外层设有隔热保温装置(7)由耐火砖(71)和保温管(72)用耐火泥(73)砌筑而成。