第二章 技术概述
1、技术的产生
为了适应世界对环境保护,节能减排,变废为宝的宏观目标,满足世界各地对可再生新能源的渴望,满足世界经济可持续性发展需求公司提出了生物质垃圾气化和碳化技术。
2、技术存在和推广的意义
(1)生物质垃圾气化和碳化技术简介
生物质垃圾系指农业垃圾,园林垃圾,以及造纸垃圾在内的所有可燃垃圾的统称。气化和碳化处理项目是以生物质垃圾为原料,经“高温裂解,烟气挥发,碳富集”工艺制成以一氧化碳为主的“生物质可燃气”和“人造碳”为主的新型处理技术。此种技术在世界已做过50余年的研究探索和试用历史。由于此工艺能耗低、设备相对简单、环境压力小、减量化明显、副产品无烟无硫、无重金属、资源化明显等显著特点,现正广泛推广至城市生活垃圾、农村植物茎蔓、工业造纸废料、市政污泥处理、土壤改良等行业和部门!生物质垃圾气化&碳化技术可将垃圾体积减小95%以上,有效处理掉生物质可能存在的病,虫害,细菌等潜在危害。生物质垃圾碳化处理后的副产品“生物质可燃气”热值在4500大卡以上可代替天燃气,液化石油气,煤炭等传统燃料。“人造碳”固定碳含量较高(约为60%),为一般燃煤热值相当,但无烟,无味,具有良好的可燃性能是一种新型高级燃料;同时部分碳化后的垃圾可活化性非常强(可激活性达到75%)是做吸附活性碳的理想材料。
(2)生物质垃圾气化和碳化技术推广的意义
当今世界化石能源日益枯竭,化石能源产生的环境问题日益严重,而以活性碳为主的环保滤材在水处理,空气净化,甚至土壤修复方面市场需求巨大。生物质垃圾气化和碳化处理技术是目前世界范围内生物质处理的实用新型处理技术,此项处理技术减量化、无害化、资源化效果显著,不仅以热的形式提供了新的能源而且又以生物质碳粉的形式为环境保护提供了取之不尽用之不完的材料。它的迅速推广和应用,为世界经济的持续增长提供新的能源保障,为环境保护提供了新的原料。发展和推广生物质垃圾气化和碳化处理技术是符合世界各国国情;符合世界经济循环可持续发展战略;对世界环境保护和新能源开发更具有积极意义。
3、生物质垃圾气化和碳化技术系统组成及系统概述
a、生物质垃圾材料及其制备系统
生物质垃圾主要分为木本,和草本两大类。根据气化和碳化的工艺需求生物质垃圾经专用破碎机,破碎成小于200毫米通径,不大于30毫米厚度的均匀尺寸,堆放备用。在我们的实际生产中一般先从源头上将生物质区分成木本,和草本两大类,然后再根据实际生产需要制成相应尽寸的小尺寸原料。
b、物料转运系统
物料的转运系统分为成品转运和原料半成品转运系统。成品转运 系统采用带式输送及螺旋输送设备。原料半成品转运系统采用低转速双轴式强制推进结构组成。目前转运设备采用自动控制及手动控制两种方式控制。
c、烘干系统
烘干系统采用碳化烟气余热为主要热源,生物质可燃气为附助热源烘干。热风经管道引风至烘干机内部,采用螺旋推进,扬料打散的方式,一步步分段烘干。烘干工艺可根据物料含水情况进行一段或多段烘干设备实现。一般木质生物质垃圾采用三段或四段烘干工艺,草本生物质垃圾采用二段或一段烘干工艺。
d、碳化系统
生物质垃圾根据木本和草本的区别分别采用先进的多层分级延时碳化设备进行,该设备上下部置的多个碳化室由生物质气化炉提供的“木煤气”燃烧室包裹。多层碳化室可适应不同大小,不同材质的生物质不同碳化时间,不同碳化温度的升温和原料碳化和烟气挥发工作。附属设备收集和净化生物质可燃气和人造碳。碳化设备是生物质碳化系统的关键设备,为得到大量的生物质可燃气和人造碳,精确控制碳化过程,工艺根据原材料大小和材质的不同将分别配置不同数量,不同长度甚至不同材质的碳化室结构。一般生物质碳化室推荐全部采用310S不锈钢的自动化设备。目前碳化设备多采用自动控制及手动控制两种方式控制。
e、产成品人造碳泠却系统
采用水冷螺旋和风冷式结构出料及带式转运系统。
f、产成品生物质气收集系统
采用201不锈钢无缝钢管传导,干式或湿式多级净化。
g、除尘及废气净化设备
采用旋风除尘及喷淋净化设备除尘消烟,水冷式冷凝水蒸气,所有冷却水采用锅炉软水,以备可能存在的汽轮发电机锅炉用水的预热。
h、废水的净化处理设备
工厂所有喷淋除尘废水经水处理设备处理后并入喷淋水专管循环使用。
i、戴奥辛废气处理设备
对工厂后期发展某些生物质垃圾(例如:造纸垃圾)碳化处理可能出现的戴奥辛废气采用1400摄氏度高热炉高温裂解处理。余热经换热气转换成水蒸汽或热水备汽轮发电机使用。本套方案对此不再做详细论述,此套处理设备也为工厂选用设备。
j、生物质气化设备
生物质气化设备主要是指生物质气化炉。生物质气化炉是通过热化学过程,将生物质裂解气化成为气体燃料,俗称“木煤气”的设备。目前我公司产品主要有敞开式,和密闭式两种,敞开式主要和我们的碳化机配套使用用以收集碳化机的可燃气和调节碳化机的可燃气纯度,以及调整整个碳化过程中热源的供给。密闭式则主要用于大气量的供给,比如燃气锅炉天燃气的替代