專利名稱：產生可燃氣體的厭氧反應爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種垃圾處理爐，特別涉及一種利用垃圾產生可燃氣體的厭氧反應爐。
背景技術：
現有的廢垃圾處理有以下幾種處理方法一、垃圾填滿處理，這是目前最為廣泛采用的方式，即將收集的混合垃圾堆積在垃圾填埋場，在垃圾堆積達到一定量后在覆蓋土進行填埋。這種處理方式簡單，但占地面積大，對周邊環境的污染極為嚴重，尤其是垃圾中的不可降解的塑料垃圾，對環境造成的破壞性尤為嚴重。二、先將垃圾用粉碎設備粉碎成細料，使粉碎后的細小垃圾能夠充分燃燒，再放入爐內焚燒，并且在垃圾燃燒的過程中還需輔助噴射燃油助燃，這種利用垃圾直燃式焚燒產生熱能進行發電，這是目前較好的垃圾處理和利用的方式，但這種焚燒垃圾發電的方式，一旦控制不好，在垃圾焚燒過程中溫度處于 800度左右時，將產生大量的二惡英從煙@排放，對周邊的空氣污染極大，故很多地區對垃圾焚燒發電產生的污染不放心，不被人們接受，因此利用垃圾焚燒發電技術也因此推廣不開。而且這種焚燒處理垃圾并利用焚燒垃圾發電的設備，價格昂貴，投資很大，建設和使用成本都很大，因而也不利于廣泛推廣。怎樣處理垃圾，使之既不會對環境造成污染，又能夠被再利用，而且建設和使用成本又較小，一直是人們致力于研究希望能夠解決的問題。
發明內容
本發明針對現有技術存在的不足，提供一種產生可燃氣體的厭氧反應爐，它通過爐體內部設置的包括有聚氣室、烘干區、厭氧燃燒反應區的反應腔，以及采用空心管制作的補氧爐橋，能夠將包括塑料、打包帶、布料、紙質等含水量不超過20 %的固體可燃廢物垃圾裝入爐體的反應腔中，使這些廢垃圾在爐內進行厭氧燃燒反應產生以一氧化碳為主的可燃氣體，為工業生產和家庭生活提供可燃氣體，并且不會造成對環境的污染。本發明的目的是這樣實現的產生可燃氣體的厭氧反應爐包括立式爐體，爐體的內部被設置的爐橋分隔成上、下兩腔，爐橋上方為反應腔，反應腔從上往下包括聚氣室、烘干區、厭氧燃燒反應區，爐橋以下為積灰腔，爐體上端設投料口，投料口蓋有封蓋，所述投料口呈筒狀延伸進反應腔，投料口的截面積小于反應腔的截面積，在投料口的筒壁與反應腔側壁之間形成聚氣室，聚氣室通過排氣管連接凈化器，凈化器上端設有用于與抽氣泵連接的輸氣管，所述聚氣室、烘干區、厭氧燃燒反應區分別設有檢測溫度的探頭，所述爐橋為采用空心管制作的補氧爐橋，爐橋的空心管上設有若干補氧孔，補氧孔向著厭氧燃燒反應區， 爐橋的空心管相通，且通過送風管連通位于爐體外的鼓風機，所述積灰腔設有出渣口，出渣口安裝有爐門。所述反應腔高度的15 25 %為聚氣室，45 55 %為烘干區，30 %為厭氧燃燒反應區。所述反應腔的厭氧燃燒反應區爐體壁上設有一觀察窗。
所述補氧爐橋包括環成圓環的空心管和并排間隔設于圓環中的多個空心橫管，空心橫管與環成圓環的空心管相通，位于中間的幾個空心橫管的中段彎曲向上凸起，形成中心具有向上凸起部的補氧爐橋。爐體設有一用于防爆的旁路氣管，該旁路氣管的上端口連通聚氣室，下端口伸進補氧爐橋的中心。投料口的口徑彡80cm。所述凈化器為直立設置的長筒體，凈化器內腔上部設有噴淋頭和出氣口，出氣口高于噴淋頭的位置，凈化器內腔下部設有進氣口和水封管，進氣口位于長筒體下部側壁且高于水封管的位置。采用上述方案使本發明產生可燃氣體的厭氧反應爐具有以下作用及優點
1.將立式爐體的內部用爐橋分隔成上、下兩腔，爐橋上方為反應腔，反應腔從上往下包括聚氣室、烘干區、厭氧燃燒反應區，爐橋以下為積灰腔，爐體上端設投料口，投料口蓋有封蓋，所述投料口呈筒狀延伸進反應腔，投料口的截面積小于反應腔的截面積，在投料口的筒壁與反應腔側壁之間形成聚氣室，聚氣室通過排氣管連接凈化器，，凈化器上端設有用于與抽氣泵連接的輸氣管。這樣可以使裝入反應腔的包括塑料、打包帶、布料、紙質等含水量不超過20 %的固體可燃廢物垃圾，在反應腔的厭氧燃燒反應區內形成厭氧反應產生一氧化碳為主的可燃氣體，該可燃氣體向上匯集，聚集在聚氣室，通過抽氣泵工作形成的負壓將聚氣室的可燃氣體從排氣管吸入凈化器內進行凈化，去除可燃氣體中混雜的碳黑粉塵及焦油等雜質和分離氣體中的水蒸汽后，再從輸氣管輸出。這種將反應腔產生的可燃氣體通過抽氣泵把氣體送到下一工序，使爐內反應腔處于微負壓工作狀態，在負壓狀態下的厭氧反應能夠大大提高可燃氣體的熱值和質量，也能使固體可燃廢物不需要粉碎，只要爐體能容得下的都可直接用于厭氧反應造氣，改變了傳統的鼓風式正壓狀態燃燒方式，傳統的正壓狀態燃燒方式造氣都需將可燃材料粉碎后才有利于充分燃燒。反應腔具有烘干區，使厭氧反應產生的熱能又將位于烘干區的廢垃圾烘干，為厭氧反應提供易于厭氧燃燒的廢垃圾。2.所述聚氣室、烘干區、厭氧燃燒反應區分別設有檢測溫度的探頭，通過各區的探頭檢測的溫度，了解爐內的工作情況，為投料提供數據，以保證厭氧反應爐的正常工作。3.所述爐橋為采用空心管制作的補氧爐橋，爐橋的空心管上設有若干補氧孔，補氧孔向著厭氧燃燒反應區，爐橋的空心管相通，且通過送風管連通位于爐體外的鼓風機，這樣能夠在對反應腔內的垃圾點火時，通過鼓風機為爐內供給壓力空氣，使壓力空氣從空心管的補氧孔為厭氧燃燒反應區補氧，有助于將垃圾點燃；厭氧燃燒反應區的垃圾燃燒后，即關閉鼓風機停止補氧，并關閉出渣口爐門和投料口封蓋，使垃圾在厭氧燃燒反應區內形成厭氧燃燒反應，由此產生可燃氣體。4.將所述反應腔高度的15 25 %設為聚氣室，45 55 %設為烘干區，30 %設為厭氧燃燒反應區，這樣使參與厭氧反應的垃圾只占反應腔內垃圾的小部分，有利于提高厭氧反應的效果，厭氧反應產生的可燃氣體聚集在空間較小的聚氣室，能夠盡快的將可燃氣體輸出。5.所述補氧爐橋包括環成圓環的空心管和并排間隔設于圓環中的多個空心橫管， 空心橫管與環成圓環的空心管相通，位于中間的幾個空心橫管的中段彎曲向上凸起，形成中心具有向上凸起部的補氧爐橋。這樣補氧爐橋中心的向上凸起部將垃圾支撐，使爐橋上堆積的垃圾底部中心能形成一個向上凹進的凹坑，該凹坑有助于參與厭氧反應的垃圾的厭氧燃燒效果；垃圾在這種結構的補氧爐橋上方進行厭氧反應后留下的余灰，在垃圾的3 % 以內，余灰量極少。6.爐體設有一用于防爆的旁路氣管，該旁路氣管的上端口連通聚氣室，下端口伸進補氧爐橋的中心，該旁路氣管能夠收集彌散在厭氧燃燒反應區下方的可燃氣體，并將這些可燃氣體從旁路氣管引向聚氣室，由此可以防止過多的可燃氣體聚集在厭氧燃燒反應區下方形成助燃，造成爐內發出較大的燃燒爆炸響聲。7.投料口的口徑》80cm，這樣能夠使收集到的可燃固體廢物，如塑料瓶、塑料桶、 塑料箱、塑料包裝墊、塑料管，以及成捆的打包帶、舊衣服、鞋子、廢紙質件從投料口裝入爐體中，即使大塊的可燃固體廢物只要能夠從投料口裝入爐體，都可以直接從投料口裝入爐體，在反應腔中進行厭氧燃燒形成厭氧反應產生一氧化碳為主的可燃氣體，而不需先將垃圾粉碎后再放入爐內，這樣可以省去購置粉碎設備的經費，而且生產過程中也少了粉碎這道工序。本發明雖然結構簡單，但卻能夠將廢垃圾，尤其是不可降解垃圾通過厭氧反應產生以一氧化碳為主的可燃氣體，為工業生產和生活提供可燃氣體，由于垃圾在厭氧反應過程中產生的氣體不直接排放，對周邊環境的空氣污染幾乎沒有，能夠有效解決垃圾的處理問題，為垃圾處理，尤其是不可降解的垃圾處理提供了一個全新的技術方案。下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1為本發明的結構示意圖； 圖2為本發明的爐橋的俯視示意圖； 圖3為圖2的A-A向剖面圖。附圖中，1為積灰腔，2為爐橋，2a為環成圓環的空心管，2b為空心橫管，2c為，3為厭氧燃燒反應區，4為烘干區，5為旁路氣管，6為聚氣室，7為投料口，8為封蓋，9為檢測溫度的探頭，10為排氣管，11為爐體，12為觀察窗，13為送風管，14為鼓風機，15為出渣口，16 為爐門，17為補氧孔，18為凈化器，19為噴淋頭，20為輸氣管，21為水封管。
具體實施例方式參見圖1至2，一種產生可燃氣體的厭氧反應爐，包括立式爐體11，爐體11的內部被設置的爐橋2分隔成上、下兩腔，爐橋2上方為反應腔，反應腔從上往下包括聚氣室6、烘干區4、厭氧燃燒反應區3，所述反應腔高度的15 25 %為聚氣室6，以占20 %效果最好， 聚氣室6的容積最小，反應腔高度的45 55 %為烘干區4，以占50 %為最好，烘干區4的容積最大，反應腔高度的30 %為厭氧燃燒反應區3，厭氧燃燒反應區3與爐橋2相鄰；爐橋 2以下為積灰腔1，積灰腔1設有出渣口 15，出渣口安裝有爐門16。所述爐體11上端設投料口 7，投料口 7蓋有封蓋8，用于向爐體反應腔內投入垃圾料后蓋住投料口，將投料口封閉，使垃圾能夠在反應腔內形成厭氧反應。所述投料口 7呈筒狀延伸進聚氣室反應腔，投料口的截面積小于反應腔的截面積，在投料口的筒壁與反應腔側壁之間形成聚氣室6，該聚氣室6用于聚集垃圾在厭氧燃燒反應區通過厭氧反應產生的以一氧化碳為主的可燃氣體。所述聚氣室6通過排氣管10連接凈化器18，凈化器18上端設有連接抽氣泵的輸氣管20。所述凈化器18為直立設置的長筒體，凈化器18內腔上部設有噴淋頭19和出氣口，出氣口高于噴淋頭19的位置，凈化器內腔下部設有進氣口和水封管21，進氣口位于長筒體下部側壁且高于水封管21的位置。固體可燃廢物在反應腔的厭氧燃燒反應區內形成厭氧反應產生一氧化碳為主的可燃氣體，該可燃氣體向上匯集，聚集在聚氣室，通過抽氣泵工作形成的負壓將聚氣室的可燃氣體從排氣管吸入凈化器內進行凈化，去除可燃氣體中混雜的碳黑粉塵及焦油等雜質和分離氣體中的水蒸汽后，再從輸氣管輸出。這種將反應腔產生的可燃氣體通過抽氣泵把氣體送到下一工序，使爐內反應腔處于微負壓工作狀態，在負壓狀態下的厭氧反應能夠大大提高可燃氣體的熱值和質量，也能使固體可燃廢物不需要粉碎，只要爐體能容得下的都可直接用于厭氧反應造氣，改變了傳統的鼓風式正壓狀態燃燒方式，傳統的正壓狀態燃燒方式造氣都需將可燃材料粉碎后才有利于充分燃燒。所述聚氣室6、烘干區 4、厭氧燃燒反應區3分別設有檢測溫度的探頭9，這些檢測溫度的探頭9固定于爐體內壁上，分別對聚氣室、烘干區、厭氧燃燒反應區的溫度進行檢測，提供各區的溫度情況，傳達爐內的工作情況信息，為添加補充物料提供數據，以保證厭氧反應爐的正常工作。所述爐橋為采用空心管制作的補氧爐橋，爐橋的空心管上設有若干補氧孔，補氧孔向著厭氧燃燒反應區，爐橋的空心管相通，且通過送風管13連通位于爐體外的鼓風機14，這樣可以在冷爐點火時，通過開啟鼓風機14向爐橋的空心管中送進壓力空氣補氧，使新鮮的壓力空氣從空心管上設有若干補氧孔17噴入厭氧燃燒反應區，為點火時垃圾的燃燒補充助燃的氧氣，有助于快速點火成功；點火成功后即讓鼓風機停止工作，關閉出渣口爐門16，讓垃圾在反應腔的厭氧燃燒反應區厭氧燃燒，通過厭氧反應產生可燃氣體。為了使可燃固體廢物不必粉碎成細料就能放入爐內進行厭氧燃燒反應，將本反應爐的投料口 7的口徑設置為> 80cm，這樣生活垃圾中通常的可燃固體廢物，都能從投料口 7 放進爐內，而不必先將垃圾粉碎后再放入爐內，這樣可以省去購置粉碎設備的經費，而且生產過程中也少了粉碎這道工序。本發明不僅僅局限于上述實施例，在所述反應腔的厭氧燃燒反應區爐體壁上還可設置一觀察窗，也可通過該觀察窗12觀察垃圾在反應腔內的厭氧燃燒狀態，以便及時添加投料。為防止爐內發出較大的燃燒爆炸響聲，還可在爐體11設置一用于防爆的旁路氣管5，該旁路氣管5的上端口連通聚氣室，下端口伸進補氧爐橋2的中心，位于補氧爐橋中心的向上凸起部2c中，該旁路氣管5能夠收集彌散在厭氧燃燒反應區3下方的可燃氣體，并將這些可燃氣體從旁路氣管5引向聚氣室6，由此可以防止過多的可燃氣體聚集在厭氧燃燒反應區3下方形成助燃，造成爐內發出較大的燃燒爆炸響聲。參見圖2、圖3，為提高垃圾在反應腔內的厭氧反應，所述補氧爐橋可設置為包括環成圓環的空心管加和并排間隔設于圓環中的多個空心橫管2b，空心橫管2b與環成圓環的空心管加相通，位于中間的幾個空心橫管2b的中段彎曲向上凸起，形成中心具有向上凸起部2c的補氧爐橋。這樣使補氧爐橋中心的向上凸起部2c能夠將垃圾支撐，使爐橋上堆積的垃圾底部中心能形成一個向上凹進的凹坑，該凹坑有助于參與厭氧反應的垃圾提高厭氧燃燒效果，厭氧燃燒反應更加充分，使垃圾在這種結構的補氧爐橋上方進行厭氧反應后留下的余灰，少于垃圾的3 %，余灰量極少。
本發明產生可燃氣體的厭氧反應爐可以將收集到的含水量不超過20 %的可燃固體廢物，如塑料瓶、塑料桶、塑料箱、塑料包裝墊、塑料管，以及成捆的打包帶、舊衣服、鞋子、 廢紙質件從投料口裝入爐體中作為厭氧反應的原材料。這些可燃固體廢物只要能夠從投料口裝入爐體，都可以直接從投料口裝入爐體的反應腔中，通過厭氧燃燒反應產生以一氧化碳為主的可燃氣體，為工業生產用和生活用能源提供燃氣，同時也解決了長期以來難以解決的垃圾處理問題，使垃圾處理對環境污染的問題得以解決。
權利要求
1.一種產生可燃氣體的厭氧反應爐，其特征在于包括立式爐體，爐體的內部被設置的爐橋分隔成上、下兩腔，爐橋上方為反應腔，反應腔從上往下包括聚氣室、烘干區、厭氧燃燒反應區，爐橋以下為積灰腔，爐體上端設投料口，投料口蓋有封蓋，所述投料口呈筒狀延伸進反應腔，投料口的截面積小于反應腔的截面積，在投料口的筒壁與反應腔側壁之間形成聚氣室，聚氣室通過排氣管連接凈化器，凈化器上端設有用于與抽氣泵連接的輸氣管，所述聚氣室、烘干區、厭氧燃燒反應區分別設有檢測溫度的探頭，所述爐橋為采用空心管制作的補氧爐橋，爐橋的空心管上設有若干補氧孔，補氧孔向著厭氧燃燒反應區，爐橋的空心管相通，且通過送風管連通位于爐體外的鼓風機，所述積灰腔設有出渣口，出渣口安裝有爐門。
2.根據權利要求1所述的產生可燃氣體的厭氧反應爐，其特征在于所述反應腔高度的15 25 %為聚氣室，45 55 %為烘干區，30 %為厭氧燃燒反應區。
3.根據權利要求1所述的產生可燃氣體的厭氧反應爐，其特征在于所述反應腔的厭氧燃燒反應區爐體壁上設有一觀察窗。
4.根據權利要求1所述的產生可燃氣體的厭氧反應爐，其特征在于所述補氧爐橋包括環成圓環的空心管和并排間隔設于圓環中的多個橫向空心管，橫向空心管與環成圓環的空心管相通，位于中間的幾個橫向空心管的中段彎曲向上凸起，形成中心具有向上凸起部的補氧爐橋。
5.根據權利要求1 4任一所述的產生可燃氣體的厭氧反應爐，其特征在于爐體設有一用于防爆的旁路氣管，該旁路氣管的上端口連通聚氣室，下端口伸進補氧爐橋的中心。
6.根據權利要求1所述的產生可燃氣體的厭氧反應爐，其特征在于投料口的口徑彡 80cm。
7.根據權利要求1所述的產生可燃氣體的厭氧反應爐，其特征在于所述凈化器為直立設置的長筒體，凈化器內腔上部設有噴淋頭和出氣口，出氣口高于噴淋頭的位置，凈化器內腔下部設有進氣口和水封管，進氣口位于長筒體下部側壁且高于水封管的位置。
全文摘要
一種產生可燃氣體的厭氧反應爐，包括立式爐體，爐體的內部被設置的爐橋分隔成爐橋上方的反應腔和爐橋以下為積灰腔，反應腔從上往下包括聚氣室、烘干區、厭氧燃燒反應區，爐體上端設投料口，投料口蓋有封蓋，投料口呈筒狀延伸進反應腔，在投料口的筒壁與反應腔側壁之間形成聚氣室，聚氣室通過排氣管連接凈化器，爐橋為采用空心管制作的補氧爐橋，爐橋的空心管上設有若干補氧孔，補氧孔向著厭氧燃燒反應區，爐橋的空心管相通，且通過送風管連通位于爐體外的鼓風機，積灰腔設有出渣口，出渣口安裝有爐門。將廢垃圾投入爐內進行厭氧燃燒反應產生以一氧化碳為主的可燃氣體，為工業生產和家庭生活提供可燃氣體，并且不會造成對環境的污染。
文檔編號C10J3/60GK102382686SQ201110231228
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月12日 優先權日2011年8月12日
發明者庹小世 申請人:廣安市安琪日用品有限公司