CN103201356B - 从有机物质制造燃料的方法和气化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在气化过程中从有机废弃物或生物质制造燃料的方法,所述方法包括燃烧有机废弃物或生物质,并回收气化残余物。所述方法包括至少以下步骤:将有机含水废弃物或生物质(M;M1)送入燃烧室(1);也将含氧加压再生气体(G)送入所述燃烧室(1);在过程中不加外部氧源或加热,在燃烧室中保持连续加压燃烧过程,以便利用0.1-1化学计量氧含量的氧含量进行有机废弃物或生物质的燃烧,保持燃烧的氧和过压和在燃烧室(1)中产生的热量完全从再生气体热解和/或从燃烧室中送入的含水有机废弃物或生物质(M;M1)热解和从供应物质(M1)和再生气体(G)之间的气化反应得到;去除燃烧室(1)中进行的连续气化过程中产生的灰分(A),并将从气化过程得到的燃烧气体与燃烧气体中包含的固体颗粒一起引导到分离过程;在分离过程中,使燃烧气体(S)的温度降到低于燃烧气体中包含的化合物的闪点(Fp)和低于水冷凝点,去除燃烧气体(S)中包含的冷凝水(W),从燃烧气体(S)回收液体燃料(M;M4),并将燃烧气体中包含的再生气体(G)完全或部分引导回到燃烧室(1)。
Description
本发明涉及在气化过程中从含水有机物质制造燃料的权利要求1的前序的方法,所述方法包括燃烧有机物质,并回收气化残余物。
本发明还涉及应用权利要求1的方法的权利要求12的前序的气化设备,所述气化设备包括气密燃烧室、用于将含水有机废弃物或生物质送入燃烧室的装置和用于从燃烧室去除灰的装置。
现有技术描述
为了回收有机物质中包含的能量,例如,生物质和有机废弃物,已研发基于物质燃烧的很多不同方法。这样的一种方法为在氧或空气存在下进行的气化方法,在此方法中,源物质部分燃烧,因此,得到包含流体焦状物质和可燃气体的燃烧气体。通常,在现有技术中的焦点一直是气相的组成和产率的优化以及可进一步在能源生产中使用的含有甲烷和氢的燃料气体的产生。在准确目标已是从生物质或有机废弃物回收焦状部分的情况下,起点主要是回收源物质中包含的有价值金属物质、回收杂质或回收焦状物质中包含的某些可燃部分。
关于这一点,术语“有机物质”是指基于烃的物质和例如生物质、有机废弃物和合成产生物质(例如,塑料)的物质。
本文所用术语“有机废弃物”是指具有有机(生源)来源的家庭和工业废弃物(例如,食物废弃物)以及基于纤维素的包装材料废弃物。
本文所用术语“生物质”是指天然得到的有机材料,例如粪、木、植物部分和从木或茎皮得到的切段收割废弃物以及干草和来自森林业的浆料。
在现有技术,有使从燃烧气体分离的部分精炼成燃料的方法的一些描述,但这些没有用生物质或废弃物快速热解实现的例外,并且这需要在过程中送入大量外部能量。此类型方法描述于专利公布US 4 260 473,专利涉及固体有机废弃物的热解反应,其中将原物质干燥,并通过在过程中加入外部能量源快速热解。通过多步骤反应从燃烧气体回收适合用作燃料的数种部分,并使燃烧气体中包含的惰性气体(载气)循环回到燃烧室。此类型方法的缺陷是极大需要外部能量和复杂的分离过程。
发明概述
用上述现有技术作为起点,本申请的目的是建立处理有机物质的简单方法,具体地讲,处理生物质或有机废弃物,其中使有机物质燃烧,并在简单过程中使适用于燃料的部分从得到的燃烧气体分离。本发明的另一个目的是用积极的能量平衡建立有机物质处理方法。
另外,本发明的目的是得到一种方法和应用所述方法的设备,通过这些,可处理很多类型有机物质,包括含水、干燥、固体和液体废弃物或生物质,而不用预处理。
以上本发明的目的通过权利要求1的方法和权利要求12的气化设备达到。
在气化过程中从有机物质制造燃料的本发明的方法包括燃烧有机物质,并回收气化残余物。所述方法包括至少以下步骤:
- 将有机含水物质送入燃烧室;
- 也将含氧加压再生气体送入所述燃烧室;
- 在过程中不加外部氧源或加热,在燃烧室中保持加压连续燃烧过程,以便利用0.1-1化学计量氧含量的氧含量进行有机物质的气化,保持燃烧的氧和过压和在燃烧室中产生的热量完全从再生气体热解和/或在燃烧室中送入的含水有机废弃物热解和从供应物质和再生气体之间的气化反应得到;
- 去除燃烧室中进行的连续气化过程中产生的灰分,并将从气化过程得到的燃烧气体与燃烧气体中包含的固体颗粒一起引导到分离过程;
- 在分离过程,使燃烧气体的温度降到低于燃烧气体中包含的化合物的闪点和低于水冷凝点,去除燃烧气体中包含的冷凝水,从燃烧气体回收液体燃料,并将燃烧气体中包含的再生气体完全或部分引导回到燃烧室。
现在,本发明的气化设备包括气密燃烧室、用于将含水有机物质送到燃烧室的装置和用于从燃烧室去除灰的装置。另外,气化设备包括用于将燃烧气体引导出燃烧室的连接到燃烧室的细长燃烧气体管,其中燃烧气体管的长度和直径应使得燃烧气体冷却到低于燃烧气体中包含的化合物的闪点的温度,并在与燃烧室相反的燃烧气体管末端连接用于冷凝和收集燃烧气体中包含的游离水的水回收部件,另外,与燃烧室相反的燃烧气体管的区域提供有多个孔,通过这些孔,燃烧气体可流到燃烧气体管的外部,同时作为再生气体和固体燃料分离;和连接到所述燃烧气体管的燃料回收部件;以及用于再生气体的提供有气体入口和进料管的罐,由此在加压时引导至少部分再生气体回到燃烧室。
气密燃料室意指燃烧室的壳和用于燃烧气体管的连接导管、进料部件、再生气体进料管和除灰室充分地完全密封,以便在燃烧室内布置永久过压。
本发明的基本原理是在不足(即,非化学计量)氧内容物存在下燃烧含水有机物质,例如含水有机废弃物或生物质,并在分离水、含水燃料和再生气体的二步方法中处理得到的燃烧气体。当在非化学计量氧内容物存在下发生燃烧时,在产生的燃烧气体中留下大量含氧气体(例如,一氧化碳)。在从燃烧气体分离的含氧再生气体循环回到气化过程时,为了促进反应的自动连续性,放热气化燃烧(即,阴燃)的温度充分升高(超过约500℃),并且不需要单独的外部能源。燃烧气体分离方法简单,使燃烧气体的温度下降低到其中包含的水冷凝,并且可通过管的另一端去除。关于燃烧气体中包含的焦状含水浆和含氧气体样部分,它们两者均通过在管中提供的小孔去除。含水浆具有很好的燃料价值。
本文所用词语“不足”(即,非化学计量氧内容物)是指燃烧室中存在的氧量不足以完全燃烧其中送入的物质的产生的热解产物(热解气体,灰内容物)。物质通过阴燃不完全燃烧。
本发明的气化方法包括以下步骤:
热解步骤,其中碳源物质(有机物质)分裂,并且由其挥发挥发性气体物质,在连续步骤燃烧或在燃烧气体中直接转移。在热解步骤中产生的产物中有:(水)蒸气、H2、N2、O2、CO2、CO、烷烃、烃、羰基化合物(例如,酸)、NH3、H2S、不饱和烃、烯烃、芳族烃(例如酚)、碳和灰分。
在不完全燃烧中,根据反应中存在的氧的量,有机物质的碳源C与氧产生不同比例的二氧化碳和一氧化碳:
C + O2 — CO2 (1a) 和
C + 0.5 O2 — CO (1b)
在燃烧反应中,一氧化碳的生成产生气化步骤中所需的能量。在气化步骤中,碳源(C)与二氧化碳和水蒸气根据以下反应进行反应:
C + H2O — H2 + CO (2)
总结反应式(1b)和(2),我们得到:
2 C + H2O + 0.5 O2 = 2 CO + H2 (2b)
这是略微放热的反应。
另外,气化步骤包括向生成二氧化碳放热的可逆反应。
CO + 2 H2O (蒸气) = CO2 + 2 H2 (3)
另外进行一个反应,其中源物质中包含的一氧化碳和水反应,产生二氧化碳和甲烷气体。
本发明的有机物质的阴燃燃烧是放热的,这意味它同样保持燃烧过程,而不用外部热源。
通过利用本发明的方法和气化设备,可处理数种不同类型的含水、干燥和固体或液体废弃物或生物质,而不用预处理。
以下参考附图更详细地描述本发明。在附图中:
图1为本发明的气化设备的示意图。
图2为图解说明操作图1的气化设备的流程图。
在以下说明书中首先简要地描述图1和2中图示说明的基本结构和功能。
在图1中所示气化设备的主要部分为燃烧室1,其中要燃烧的物质M; M2在过压在相对较低温度(约500-1,200℃,优选500-1,000℃)气化。要在燃烧室燃烧的物质M; M1通过进料设备3送入燃烧室1。对燃烧室1连接旨在用于去除固体物质的除灰室5和旨在用于去除燃烧气体的燃烧气体管2。燃烧气体管2通到燃烧气体分离设备4,在此将燃烧气体S分离成其组分(水W,燃料M; M4,再生气体G)。燃烧气体分离设备4依次包括用于收集和去除从燃烧气体冷凝的水W的水回收部件9和包含用于燃料M; M4的回收部件8的燃烧气体分离罐7和气罐6。
本发明的气化方法中的目的是在气化过程(包括燃烧有机物质,并回收固体气化残余物)从有机物质(例如,有机废弃物或生物质)制造液体燃料M; M4。因此,所述方法包括至少以下步骤:
A)将有机含水物质送入燃烧室1;
B)也将含氧加压再生气体送入燃烧室1;
C)在过程中不加外部氧源或加热,在燃烧室1中保持加压连续燃烧过程,以便利用0.1-1化学计量氧含量的氧含量进行有机物质的气化,其中保持燃烧的氧和过压和在燃烧室1中产生的热量完全从再生气体G热解和/或在燃烧室1中送入的含水有机废弃物M; M1热解和从气化反应得到;
D)通过除灰室5去除燃烧室中1进行的连续气化过程中产生的灰分,并将从气化过程得到的燃烧气体S与燃烧气体S中包含的固体颗粒M; M3一起引导到在燃烧气体分离设备4进行的分离过程;
E)在分离设备4进行的分离过程中,使燃烧气体S的温度降到低于燃烧气体中包含的化合物的闪点Fp和低于水冷凝点,通过水回收部件9去除燃烧气体S中包含的冷凝水W,从燃烧气体S回收液体燃料M; M4,并将燃烧气体中包含的再生气体G完全或部分引导回到燃烧室1,以保持阴燃燃烧。
以下参考以上本发明的简要说明和图1和2,同时更准确地指明由所述气化方法和所述气化设备得到的优势,更详细地描述本发明。
在本发明的气化方法中,有利保持过压,适合的过压为5-50bar,优选超过约8bar。在气化设备10的所有单元保持相同过压,即,在燃烧室1、燃烧气体分离设备4和气罐6,包括通到气罐的导管。由于在气化设备10的单元1、4和6保持过压,进入过程的物质流(=供应的物质M; M1)和离开过程的物质流(灰分A、燃料M; M4和水W)均通过压力平衡进行传导。
为了压力平衡,进料部件3包括用于新鲜物质M; M1的进料罐31和中间罐32。在进料罐31和中间罐32之间提供进料罐挡板31a,挡板31a可打开和关闭,用于将新鲜物质M; M1从进料罐31分批送到中间罐32。同样在中间罐32和燃烧室1之间提供可打开和关闭的中间罐挡板32a。中间罐挡板32a可以气密方式关闭,以便防止在燃烧室1中占优势的气压影响在中间罐32内送入的新鲜物质批M; M1。现在,通过打开进料罐挡板和通过同时保持中间罐32和燃烧室1之间的挡板32a关闭,可将新鲜物质批M; M1从进料罐首先送到中间罐32。随后,通过将从进料罐31隔开中间罐32的挡板31a关闭,平衡中间罐32和燃烧室1之间的压力,随后,可使物质批M1从中间罐32自由转移到燃烧室1。
也在除灰室5和燃烧室1之间布置类似类型的压力平衡系统。除灰室5包括灰仓51和灰斗52。在灰仓51和灰斗52之间布置气密灰斗挡板52a,并且通过打开和关闭所述挡板,灰斗可相应从灰仓隔开,并且在灰斗52和灰仓51之间打开流动通道。在灰仓51和燃烧室1之间布置灰仓挡板51a,在打开时,挡板51a打开燃烧室1和灰仓51之间的连接,在关闭时,使灰仓51从燃烧室1隔开。通过打开燃烧室1和灰仓51之间的挡板51a,并且通过同时保持灰仓和灰斗之间的挡板52关闭,可首先将灰分A带到灰仓51。随后,将挡板51a关闭,用于使灰仓51从燃烧室1隔开。在灰仓51a和燃烧室1之间的通道连接已关闭时,可打开灰仓51和灰斗52之间的挡板52a,用于将灰分转移到灰斗52。
长燃烧气体管2从燃烧室1通到燃烧气体分离设备4。在燃烧气体管2,目的是使从燃烧室1进入燃烧气体管的燃烧气体S的温度下降到可通过燃烧气体分离设备4从燃烧气体分离水部分、燃料部分和再生气体的水平。为此目的,位于燃烧气体管2和燃烧室1的接合处侧的燃烧气体管2的末端2b通常提供有冷却(未示出),用于防止燃烧气体闪蒸。在燃烧气体管的另一端2a,即,在从燃烧室1观察时燃烧气体管的另一个自由端2a,管2的某些区域21a提供有相对较小的孔21,各孔210的直径为d。在燃烧气体管的(外)直径为D时,燃烧气体管的自由端的此区域21a的表面积由燃烧气体管的纵向的所述区域的长度l和燃烧管直径D限定,在此情况下,表面积=π*D*l。各孔210的直径d和提供有孔的区域21a的表面积主要取决于气化设备的生产能力,因此,当流动通过燃烧气体管2的燃烧气体S的体积流速增加,通过扩大燃烧气体管的直径D或区域21a的长度l,各孔210的直径d和提供有孔21的区域21a的表面积也必须增加。
在燃烧气体管2的自由端2a的末端,连接(冷凝)除水部件9,包括圆锥形端92、水罐91和冷凝水出口阀93。目的是水罐91中收集燃烧气体中包含的游离水W,即,未结合到燃料中的水。现在,在燃烧气体管2的自由端2a在燃烧气体管内流动的燃烧气体S的温度应低于在管2内各瞬间占优势的压力的水沸点。申请人已试验本发明的气化过程,因此,在燃烧气体管2内占优势的压力接近与燃烧室内占优势的过压,即,约8bar。现在,为了保证游离水从燃烧气体尽可能完全地冷凝,在燃烧气体管末端的燃烧气体S的温度应为约80-130℃,优选80-100℃。冷凝水W通过燃烧气体管的自由端2a的锥形端92流到水罐91,从水罐91,通过打开通到在水罐较低边缘布置的水出口管93的阀,时时地去除收集的水W。
燃烧气体管2的整个末端部分,包括具有提供孔的区域21a的自由端2a,一直到用于收集冷凝水的锥形端92,达到燃烧气体分离罐7内侧,在此分离罐7分离再生气体G和燃料M; M4。燃烧气体管2在燃烧室侧上的进入点和在冷凝水管锥形端92通过分离罐7并进一步达到水罐91的点以气密方式连接到分离罐7。在分离罐7的较低边缘,连接燃料回收部件8,包括燃料回收管81和连接到所述管的瓣阀(shutter valve)82。
对分离罐7的上部又以气密方式连接通到气罐6的再生气体入口管61。再生气体进料管63进一步从气罐6回通到燃烧室1内部。进料管63也以气密方式连接到燃烧室,因为进料管内的气压应与燃烧室中占优势的压力一样高或更高(约8bar)。通过能够打开和关闭的阀63a,可控制从气罐6到入口管61并进一步沿着进料管63到燃烧室1的再生气体G的通道。进料管63的自由端转向,以便以燃烧室1的纵向伸展,并通过布置一些喷嘴62a成为喷嘴部件62,喷嘴62a以近似水平方向从喷嘴部件62释放气体。在气罐6的盖中布置安全阀64。
在将具有约80-130℃(优选80-100℃)温度的加压燃烧气体S压过在燃烧气体管2的区域21a中提供的孔21时,从其同时冷凝凡士林状燃料M; M4。通过燃烧气体管2的孔21在分离罐7中得到的流体凡士林状燃料M; M4收集在燃料回收管81中,由此可通过打开回收管的瓣阀82将它以固定间隔收集并回收到分离设备的外部。在所述温度,未冷凝的再生气体G从流动通过孔21的燃烧气体分离,所述气体G的组成取决于源物质M; M1,并取决于燃烧室1中的温度。部分再生气体G为含氧的一氧化碳和二氧化碳,但也可存在氢、短链烷烃(例如,甲烷)和具有低沸点的短链羰基化合物。再生气体G通过入口管61运送储存在气罐6中,在必要时,从气罐6转移到进料管63,并通过在进料管末端提供的喷嘴62a吹到燃烧室1。再生气体G在燃烧室1中作为可燃烧物质到燃烧气体管2的载体,并且作为燃烧过程的维持剂,因为它包含在所述过程中需要的氧。
在燃烧室1中发生的燃烧过程本身作为不完全燃烧(阴燃)进行,因为任何外部氧不送入燃烧室,而在燃烧中使用的所有氧从再生气体G或从在燃烧室本身中送入的有机废弃物或生物质M; M1得到。
阴燃燃烧主要根据以上所给的式(1)-(3)进行,在气化过程带入含水物质M; M1时,它从新鲜物质进料罐31转移到中间罐32,在压力平衡后,进一步转移到燃烧室1。
在燃烧室1中,新鲜物质M; M1首先热解,使得气体和蒸气从其蒸发,同时在物质中包含的化合物的碳链断裂。从物质M; M1挥发的气体的组成自然取决于物质本身的组成,但在要供应的物质为一般家庭废弃物-食物和混合废弃物(没有金属)的情况下,除其它外,还包含例如蛋白质、含直链芳族烃的化合物、羰基化合物、水、氢和硫。随后,从供应物质热解的干燥可燃物质M; M2与燃烧室1中存在的蒸气和氧反应。物质M; M2在500-1200℃温度通过阴燃燃烧,反应中存在的氧含量低于化学计量含量。现在根据反应(2b)产生相对大量一氧化碳和氢,因为由于氧和蒸气的作用,碳源气化成一氧化碳和氢。现在,在气态物质中,根据本发明从气化方法得到的燃烧气体主要包含一氧化碳、氢,并且根据源物质,也可包含显著量硫化氢和氨。
在燃烧室1产生的燃烧气体S中,也有从产物得到的转移的未反应蒸气以及在氢和一氧化碳的可逆反应(3)中产生的蒸气形式的水。当碳源(有机废弃物或生物质)送入气化过程时,由于加热作用,它断裂成较小的单元,蒸气挥发,并在气化步骤与二氧化碳反应。另外,碳源在过程期间转化成含羰基的化合物(酸、醛、酮),这些化合物的闪点和挥发点与碳链长度成反比,因此,具有较长链的羰基化合物具有较低沸点。另外,在过程中产生芳族烃例如酚和蜡。
由燃烧气体S携带,碳源的转化产物也进一步在燃烧气体管中转移。在燃烧气体管S中燃烧气体S的温度降到约80-130℃时,从燃烧气体G中包含的物质,使在低温沸腾的物质从在较高温度沸腾的物质分离。
现在,在再生气体G中,有转移的氨、硫化氢、氢、一氧化碳和可能的二氧化碳以及来自转化和断裂的产物(例如,短链烷烃和烷基羰基化合物)。
另一方面,在要从燃烧气体S分离的燃料M; M4中留下来自固体物质M; M1的长链断裂和转化产物,例如,长链烷基化合物、烷基羰基化合物、芳族烃、长链脂肪和蜡。
从过程中提供的固体M; M1留下的未反应蒸气和从可逆反应(3)得到的蒸气部分转移到燃料,并且它们由除水部件9通过燃烧气体管2的自由端2a作为冷凝水W部分去除。
经检测,从以上所述类型过程回收的燃料M; M4的干燥物质含量为59.6%重量,即,其水含量为40.4%重量。燃烧包含各种不同的金属化合物、芳族烃、烯烃、羧酸和石蜡。
在以上说明书中只描述本发明的几个优选实施方案,并且对本领域的技术人员显而易见,也可在附加权利要求限定的本发明的概念范围内,以很多其它方式实现本发明的气化设备和方法。
参考编号
燃烧室 1
燃烧气体管 2
管的自由端 2a
连接到燃烧室的管端 2b
排气管上的孔 21
孔 210
管上的孔区域 21a
孔区域的长度 l
燃烧气体管的直径 D
燃烧气体 S
进料部件 3
进料罐 31
进料罐挡板 31a
中间罐 32
中间罐挡板 32a
燃烧气体分离设备 4
除灰室 5
灰仓 51
灰仓挡板 51a
灰斗 52
灰斗挡板 52a
灰分 A
气罐 6
到燃烧室的进料管 63
进料管瓣阀 63a
进料管的自由端,喷嘴部件 62
喷嘴部件的喷嘴 62a
到气罐的入口管 61
气罐的安全阀 64
分离的气体,再生气体 G
燃烧气体的分离罐 7
燃烧气体 S
燃料回收部件 8
回收管 81
管瓣阀 82
水回收部件 9
水罐 91
燃烧气体管的锥形端 92
水出口管 93
水W
气化设备 10
要送入的物质 M; M1
要燃烧的物质 M; M2
燃烧气体中包含的物质 M; M3
燃料 M; M4
闪点 Fp。
Claims (26)
1.一种在气化过程中从有机物质制造燃料的方法,所述方法包括燃烧有机物质,并回收气化残余物,其特征在于所述方法包括至少以下步骤:
- 将有机含水的要送入的物质(M; M1)送入燃烧室(1);
- 也将含氧加压再生气体(G)送入所述燃烧室(1);
- 在过程中不加外部氧源或加热,在燃烧室中保持加压连续燃烧过程,以便利用0.1-1化学计量氧含量的氧含量进行有机物质的燃烧,保持燃烧的氧和过压和在燃烧室(1)中产生的热量完全从再生气体热解和/或在燃烧室中送入的有机含水的要送入的物质(M; M1)热解和从有机含水的要送入的物质(M; M1)和再生气体(G)之间的气化反应得到;
- 去除燃烧室中(1)进行的连续气化过程中产生的灰分(A),并将从气化过程得到的燃烧气体与燃烧气体中包含的固体颗粒一起引导到分离过程;
- 在分离过程,使燃烧气体(S)的温度降到低于燃烧气体中包含的化合物的闪点(Fp)和低于水冷凝点,去除燃烧气体中包含的水(W),从燃烧气体(S)回收燃料,并将燃烧气体中包含的再生气体(G)完全或部分引导回到燃烧室(1)。
2.权利要求1的方法,其特征在于气化过程和燃烧气体的分离在过压进行。
3.权利要求2的方法,其特征在于气化过程和燃烧气体的分离在超过5bar压力进行。
4.权利要求1或2的方法,其特征在于为了使燃烧气体中包含的燃料转化成液体形式,燃烧气体(S)的温度在分离过程中降到低于燃烧气体闪点(Fp)至80-130℃。
5.权利要求4的方法,其特征在于燃烧气体(S)的温度在分离过程中降到低于燃烧气体闪点(Fp)至80-100℃。
6.前述权利要求中任一项的方法,其特征在于要送入燃烧室的有机物质包含至少10%重量水。
7.权利要求6的方法,其特征在于要送入燃烧室的有机物质包含至少20%重量水。
8.前述权利要求中任一项的方法,其特征在于再生气体(G)包含至少一氧化碳和/或二氧化碳。
9.权利要求8的方法,其特征在于再生气体(G)也包含氢气或气态低级烷烃。
10.权利要求9的方法,其特征在于低级烷烃是甲烷。
11.权利要求8或9的方法,其特征在于使要送入燃烧室(1)的有机含水的要送入的物质(M; M1)和再生气体中包含的含氧气体在放热气化反应中在超过400℃的温度一起反应,以便在所述反应中,产生要引出燃烧室的燃烧气体(S),同时所述气化反应在燃烧室中保持保证用于气化反应的连续操作的给定过压和温度。
12.权利要求11的方法,其特征在于含氧气体是一氧化碳。
13.权利要求11的方法,其特征在于所述温度超过500℃。
14.权利要求1的方法,其特征在于通过将燃烧气体(S)压过在燃烧气体管(2)的末端提供的孔(21)从燃烧气体(S)首先分离再生气体(G)和燃料,随后使从燃烧气体(S)分离的水(W)冷凝。
15.前述权利要求中任一项的方法,其特征在于在过程中产生的燃料包含芳族烃、烯烃、蜡、有机羧酸和水。
16.权利要求15的方法,其特征在于燃料中干燥物质含量为40-60%重量,热强度为50-70MJ/kg。
17.权利要求15或16的方法,其特征在于燃料也包含从有机含水废弃物得到的金属和非金属。
18.权利要求1或2的方法,其特征在于为了使燃烧气体中包含的燃料转化成液体形式,并且使燃烧气体中包含的水(W)冷凝,燃烧气体(S)的温度在分离过程中降到低于燃烧气体闪点(Fp)至80-130℃。
19.权利要求8的方法,其特征在于再生气体(G)也包含氢气或气态低级烷烃并且也包含短链烷基羰基化合物和氨。
20.权利要求1的方法,其特征在于所述有机含水的要送入的物质(M; M1)为含水有机废弃物或含水生物质。
21.一种应用权利要求1的方法的气化设备(10),所述气化设备包括气密燃烧室(1)、用于将含水有机物质送到燃烧室(1)的装置和用于从燃烧室(1)去除灰分(A)的装置,其特征在于所述气化设备(10)包括:
- 用于将燃烧气体(S)引导出燃烧室(1)的细长燃烧气体管(2),在此情况下燃烧气体管的长度和直径(D)应使得燃烧气体(S)冷却到低于燃烧气体中包含的化合物的闪点(Fp)的温度,并在与燃烧室(1)相反的燃烧气体管(2)的管的自由端(2a)连接用于冷凝和收集燃烧气体(S)中包含的水(W)的水回收部件(9),另外,与燃烧室相反布置的燃烧气体管(2)的管上的孔区域(21a)提供有多个孔(21),通过这些孔,燃烧气体(S)可流到燃烧气体管的外部,同时作为再生气体(G)和燃料分离;和
- 功能性连接到所述燃烧气体管(2)的燃料回收部件(8)以及用于再生气体(G)的提供有气体入口和进料管(61和63)的罐(6),由此在加压时引导至少部分再生气体(G)回到燃烧室(1)。
22.权利要求21的气化设备(10),其特征在于提供有孔的燃烧气体管(2)的管上的孔区域 (21a)由燃烧气体分离罐(7)包围,在其中收集压过燃烧气体管(2)的壳上布置的孔(21)的燃料和再生气体(G)。
23.权利要求21或22的气化设备(10),其特征在于燃烧气体管(2)的管的自由端(2a)的管上的孔区域(21a)的表面积主要取决于管内燃烧气体(S)的体积流速,因此在燃烧气体的体积流速增加时,孔(210)的直径(d)同样增加,提供有孔的管上的孔区域(21a)的表面积和所述管上的孔区域(21a)中孔的数目也增加。
24.权利要求21至23中任一项的气化设备(10),其特征在于一方面布置入口管(61),入口管(61)从再生气体(G)的罐(6)通到围绕提供有孔的燃烧气体管(2)的管上的孔区域(21a)的分离罐(7),另一方面布置进料管(63),进料管(63)从罐(6)通到燃烧室(1)的内部,并且在位于燃烧室(1)内部的所述进料管(63)的部分(62)中布置用于将再生气体(G)分布到燃烧室内部的喷嘴(62a)。
25.权利要求21的气化设备(10),其特征在于燃烧气体管(2)的长度应使得在燃烧气体(S)进入到从燃烧室(1)所见的燃烧气体管(2)的管的自由端(2a)时,燃烧气体(S)的温度降到低于水冷凝点,并且低于燃烧气体闪点(Fp),所述管的自由端(2a)提供有用于储存燃烧气体中包含的水(W)的水回收部件(9)。
26.权利要求21的气化设备,其特征在于含水有机物质为含水有机废弃物或含水生物质。
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