等离子体、氧化钙协同气化的垃圾生物质气化方法和设备

摘要

等离子体、氧化钙协同气化的垃圾生物质气化方法和设备，涉及垃圾的处理和新能源领域。其特征是把垃圾生物质送入悬浮流化床热解炉内，同时把加热的流化物料循环送入热解炉内，与原料进行混合传热，使垃圾生物质原料受热分解，再使热解气、固态半焦进入湍流流化床气化炉内，用等离子喷枪把水蒸气加热到3100℃以上喷入气化炉内与固态半焦进行反应，生成一氧化碳和氢气，气化炉内的气化反应所需的热量由等离子体喷枪提供和由氧化钙吸收二氧化碳的放热反应提供。本发明在不使用空气或氧气的条件下，以垃圾、生物质原料生产合成气，合成气的主要成分为氢气和一氧化碳，可直接用作城市煤气，或生产氢气、甲醇、二甲醚清洁能源。

主权项

一种等离子体、氧化钙协同气化的垃圾生物质气化方法，包括有机质垃圾和/或生物质的气化处理技术，其特征是使有机质垃圾和/或生物质先在悬浮流化床热解炉膛内进行烘干和受热分解，然后在湍流流化床气化炉膛内完成气化和燃烬，其过程是：把有机质垃圾、生物质其中的一种或二种送入悬浮流化床热解炉内，在流化风的带动下，使有机质垃圾和/或生物质在悬浮流化床热解炉内悬浮翻滚，同时把加热的流化物料循环送入悬浮流化床热解炉内，所述的流化物料包括氧化钙细粉和石英砂，控制悬浮流化床热解炉内的温度为300～600℃，使有机质垃圾和/或生物质在悬浮流化床热解炉内经过烘干和受热分解过程，生成热解气和固态半焦产物；把热解气、固态半焦和流化物料从悬浮流化床热解炉的上部抽出，通过分离，把热解气用高温循环风机送入悬浮流化床热解炉底部的风室，再通过布风板吹入悬浮流化床热解炉内，形成流化风；分离出的固态半焦和流化物料进入湍流流化床气化炉内，同时把悬浮流化床热解炉生成的热解气作为流化风送入湍流流化床气化炉形成湍流环境，把水蒸汽通过等离子体喷枪加热到3100℃以上喷入湍流流化床气化炉内，与固态半焦进行反应，主要生成一氧化碳和氢气，并把半焦燃烬，在湍流流化床气化炉内，热解气中的水蒸汽与烟气炭微粒、半焦分别进行以水煤气反应为主的反应，生成一氧化碳和氢气；在悬浮流化床热解炉和湍流流化床气化炉内反应过程产生的二氧化碳被氧化钙吸收进行碳酸化反应，生成碳酸钙并放出热量，通过向炉内补充输入二氧化碳和氧化钙进行放热反应，为炉内气化反应提供热量；湍流流化床气化炉内的气化反应所需的热量由等离子体提供和由氧化钙吸收二氧化碳的放热反应提供，控制湍流气化区内的温度为800～1150℃；通过热解和气化反应，把有机质垃圾和/或生物质转化为以一氧化碳和氢气为主要成分的合成气，炉内反应生成的合成气、碳酸钙粉料混合物从湍流流化床气化炉的上部抽出，通过余热锅炉降温后送入气固分离器进行分离，把分离出的碳酸钙粉料送入煅烧炉进行再生处理，生成氧化钙后再送回悬浮流化床热解炉和湍流流化床气化炉进行循环利用；把分离出的合成气送入净化塔进行净化处理，净化后的合成气用压缩机压入气柜备用。