專利名稱：垃圾裂解催化氣化爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種垃圾裂解催化氣化爐，適用于城市生活垃圾和有機廢棄物的熱解 催化重整制取可燃氣。背景技術：
隨著化石能源日益枯竭和環境問題日益嚴重，開發利用可再生資源，進行廢物的 資源化利用已成為國內外研究的熱門課題。隨著經濟技術水平的提高，城市生活垃圾和部 分生產領域的廢棄物逐年增多，特別是有機廢物及難于降解的合成化合物對環境的危害日 益嚴重；同時隨著人們環保意識的增強及能源危機的加深，廢物資源化、能源化問題也越發 受到重視。
垃圾處理問題一直是全世界關注的重大環境問題。在我國垃圾已經造成了嚴重的 環境污染。目前，垃圾處理主要使用填埋、堆肥、焚燒發電等方法，這些垃圾處理技術雖然 在環境保護中發揮了重要作用，但也突顯出一些問題，例如，垃圾填埋占用了大量的國土資 源，并不可避免的造成二次污染；堆肥產生的重金屬以及雜質在土壤表層沉積；垃圾焚燒 發電廢氣處理運行費用高，同時還容易造成嚴重的二次污染。為克服垃圾焚燒技術的缺點， 垃圾裂解氣化技術得到了快速開發和應用。按裂解過程控制條件的不同裂解可分為高溫分 解和氣化熱解兩類高溫分解是有機物在完全隔絕氧氣條件下的加熱分解過程。氣化熱解 是在供給一定量的空氣或氧氣、水蒸氣條件下，在熱解爐內使有機物中的可燃物(包括廢 物中的可燃物和裂解產生的可燃氣體)部分燃燒，并以燃燒產生的熱量使有機廢物分解， 整個熱解過程可自動連續進行。
2006年，陳炳炎等發明一種用于固體廢棄物處理的磁化空氣熱解方法及裝置(專 利號200610(^61670)，該方法包括以下步驟引燃可燃物，加入固體廢物，強制通入少量 經磁化的空氣維持穩定的熱解反應，排出非燃物殘渣。該裝置包括爐體、處理室、排放室 等，排放室設置有進風口與進風管道相連，處理室設置有排氣口與煙道相連；進風管道上設 置有磁化器，磁化器內設置有強磁場的磁體，進風管道的另一端與風機的出風口相連，風機 的出口與煙道之間設置有通風管道。雖然該方法只需通入少量的磁化空氣維持廢棄物的持 續熱解，且能基本避免二噁英的產生。但該方法處理廢棄物產生的焦油量較大易造成管路 堵塞，且處理時間較長。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種更為實用、投資少、操作簡 便且氣化效果好的裂解催化氣化爐。該氣化爐適合各種有機廢棄物的高效氣化，特別是農 林廢棄物和城市生活有機垃圾等的氣化，不僅能耗較低且能產生較高co、H2含量的燃氣。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種垃圾裂解催化氣化爐，爐體為立 式，該氣化爐包括預熱室、裂解氣化室和催化重整室，預熱室設有電熱管、爐箅、進風口和 排灰口，進風口與進風管相連，進風管上設有磁化器，磁化器內設有強磁場的磁體；裂解氣化室設有投料口、水蒸氣入口 ；催化重整室設有氣體入口、產品氣出口和電熱管，氣體入口 處設有磁化器，磁化器內設有強磁場的磁體，并在催化重整室內放置適量的催化劑。
本發明的優點
(1)本發明集預熱室、裂解氣化室和催化重整室于一體，結構緊湊，不但減小氣化 爐制造費用，而且顯著減少爐體外表面積及熱量損失。
(2)本發明不僅磁化通入的空氣或富氧氣體，而且磁化熱解產物，可使垃圾在較低 溫度下裂解，并降低焦油氣的催化重整溫度，節能效果顯著。
(3)本發明有利于焦油的裂解和水蒸氣重整反應，產品氣中焦油量較低、產品氣質 量較高，特別是H2含量較高。
(4)本發明采用磁化空氣或富氧氣體為氣化介質，垃圾可在較低溫度發生裂解反 應，基本避免二噁英的產生。三
圖1是本發明一種實施例的結構示意圖。
圖中1.投料口 ；2.氣體入口 ；3.裂解氣化室；4.水蒸氣入口 ；5.出灰口 ；6.催化 重整室；7.氣體出口；8.電熱管；9.底座；10.進風口；11.磁化器；12.預熱室；13.爐箅具體實施例方式
由圖1所示，該垃圾裂解催化氣化爐由預熱室12、裂解氣化室3和催化重整室6組 成。預熱室12設有進風口 10、出灰口 5、爐箅13和電熱管8，進風口 10與進風管相連，進 風管上設有磁化器11，磁化器11內的空氣通道周圍設置強磁場磁鐵，且磁鐵間同極相對設 置；裂解氣化室3設有投料口 1和水蒸氣入口 4 ；催化重整室6設有氣體入口 2、產品氣出口 6和電熱管8，氣體入口 2處設置磁化器11，且催化重整室6內放置適量的催化劑。
本發明的工作過程如下
如圖1所示，該發明的預熱室12可由電阻絲8加熱提供，當預熱室12內溫度達到 400°C，預熱室停止加熱并開始通入適量的磁化空氣，裂解反應就可以繼續進行。由于經過 磁化器磁化后的氧氣的活化能大大提高，這樣通入極少量的空氣或富氧氣體就可以維持裂 解氣化室3內垃圾的持續裂解。催化重整室6的溫度應保持在700°C以上，垃圾裂解后產生 的焦油、水蒸氣及可燃氣在催化重整室6的入口 2處被磁化，然后進入催化重整室6繼續進 行催化重整反應，產品氣從催化重整室6的氣體出口 7進入冷凝凈化器，然后被收集利用。 為進一步提高垃圾催化重整氣化效率和產品氣質量，可通過水蒸氣入口 4通入適量的水蒸 氣以保證垃圾裂解催化重整氣化反應過程的氫源，提高產品氣中氫氣的含量。由于垃圾裂 解氣化過程只需對催化重整室持續加熱，所以該垃圾裂解催化氣化爐能耗較低。
權利要求
1.一種垃圾裂解催化氣化爐，其特征在于該垃圾裂解催化氣化爐由預熱室12、裂解氣化室3和催化重整室6組成，預熱室12設 有進風口 10、出灰口 5、爐箅13和電熱管8，進風口 10與進風管相連，進風管上設有磁化器 11 ；裂解氣化室3設有投料口 1和水蒸氣入口 4 ；催化重整室6設有氣體入口 2、產品氣出口 6和電熱管8，氣體入口 2處設磁化器11，且催化重整室6內放置適量的催化劑。
2.根據權利要求1所述的垃圾裂解催化氣化爐，其特征在于與進風口10相連的進風 管上設磁化器11，磁化器11內的空氣通道周圍設置強磁場磁鐵，且磁鐵間同極相對設置強 化對空氣或富氧氣體的磁化。
3.根據權利要求1所述的垃圾裂解催化氣化爐，其特征在于氣體入口2處設置磁化 器11，磁化器11內的氣體通道周圍設置強磁場磁鐵，且磁鐵間同極相對設置強化對焦油氣 的磁化。
4.根據權利要求1所述的垃圾裂解催化氣化爐，其特征在于裂解氣化室設置水蒸氣 入口，使通入的水蒸氣與殘余碳和焦油等發生水煤氣反應和重整反應，以減少焦油量和提 高可燃氣質量。
全文摘要
本發明公開了一種垃圾裂解催化氣化爐，該裂解催化氣化爐主要由預熱室、裂解氣化室和催化重整室組成。預熱室設有進風口、出灰口、爐箅和電熱管，進風口與進風管相連，進風管上設有磁化器，磁化器內的空氣通道周圍設置強磁場磁鐵，且磁鐵間同極相對設置；裂解氣化室設有投料口和水蒸氣入口；催化重整室設有氣體入口、產品氣出口和電熱管，氣體入口處設置磁化器，且催化重整室內放置適量的催化劑。在磁場作用下，垃圾低溫部分燃燒熱可維持垃圾的持續裂解，并能顯著降低焦油氣的催化重整溫度，節約能源。該設備結構簡單、成本較低、產品氣燃氣熱值較高，可實現垃圾低成本能源化。
文檔編號C10J3/72GK102031149SQ201010605379
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者郭獻軍 申請人:煙臺大學