農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統及方法技術方案

本發明專利技術是有關于一種農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統及方法，其系統由引風設備抽吸熱解設備產生的燃氣、煙灰混合物，進入固氣分離裝置，燃氣進入多功能熱交換器及二級冷凝裝置，再進入引風設備，注入凈化提純設備、氣流回饋管道、氣體排空組件組成的引風控制系統，凈化后的燃氣進入供氣裝置，熱交換后分離出可燃氣、焦油醋酸混合液，并得到熱水，熱水和可燃氣分別被余溫供熱裝置和供氣裝置利用，給居民集中供氣、供暖、供熱水；醋酸可作為生物葉面肥或生物殺蟲劑或生物殺菌劑，焦油作為工業原料利用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種工業有機固態廢棄物、農業生物質廢棄物等廢棄資源的利用設備及方法，特別是涉及一種以農作物秸桿為主的生物質廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用設備及方法，也是一種工有機固態廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用設備及方法。
技術介紹
我國是一個農業大國，在農業生產和農產品加工中產生了大量的農作物秸桿、慷渣等生物質資源。傳統的利用方式主要用作家庭能源、飼料、肥料、工業原料和建筑材料。隨著農業技術現代化和農業經濟的快速發展，農村生活水平大幅的提高和生活生產方式的突變，農村家庭選擇商品能源的比例在不斷提高，將農作物秸桿用作能源的數量不斷下降，商品能源(如煤、液化氣等)已成為主要炊事用能。養殖所用以生物質秸桿，野草飼料被商品飼料替代，農業生產所需的生物質有機肥料被無機化肥替代，農民生活和農業生產所用秸桿急劇下降。同時，農作物秸桿產量隨農作物，特別是糧食作物產量的增加而極速增加。農作物秸桿的供過于求導致秸桿被棄于田間地頭、房屋院落，甚至在田間被直接焚燒。遺棄在房屋院落和田間的秸桿會影響環境和引發火災，導致水源污染。在露天焚燒秸桿會污染空氣，危害人民健康，特別在機場、公路附近燃燒會影響交通安全，造成飛機停飛，高速公路汽車追尾相撞，行道樹被燒毀等不良后果。盡管目前各地政府都已經出臺了禁止秸桿露天焚燒的法規，但是露天焚燒農作物秸桿仍然屢禁不止，環境造成嚴重污染，給社會造成巨大經濟損失。在秸桿等生物質資源被浪費的同時，我國工農業生產中使用的燃氣、燃油、熱能、煤炭、石油、等目前的主要石化 能源正在日益減少，嚴重缺乏，能源危機已經成為世界和社會發展的瓶頸問題。是目前迫切需要解決的問題。我國人多地少、特別是農業的可耕地已接近紅線在農業生產中為提高糧食需要大量的農藥、無機化肥被長期使用，達到防治病蟲害，提高糧食產量之目的。由于農藥、無機化肥的長期使用，利用率低，導致在土壤和農作物中的殘留。造成土壤、水源、糧食、蔬菜、水果污染。糧食、蔬菜、水果中的農藥殘留已經危害到了人身健康安全。影響著農村生活水平和質量的提聞。隨著社會的快速發展，人們對于節能減排和生態環境保護越來越加重視，不斷尋求使用新的能源，治理大氣污染，節能減排，減少溫室效應。以農作物秸桿、糞便、慷渣等生物質廢棄資源綜合轉化為可利用資源的技術已引起政府各級部門的高度關注。生物質的熱裂解是指生物質(包括鋸木、木柴、野草、松針樹葉、作物秸桿、食用菌渣)在完全缺氧或有限供氧的條件下的熱降解，最終形成可燃氣體、焦油、醋酸、和熱量的過程。生物質的熱裂解方法包括限氧氣化熱解法、限氧炭(氣)化熱解法、絕干餾熱解法，根據反應條件和產物的不同，生物質熱解設備又分為限氧的生物質熱解氣化爐、生物質熱解炭(氣)化爐和絕氧干餾熱解炭(氣)化爐等。生物質熱解技術是目前比較成熟的生物質資源轉化利用技術，但是現有的生物質熱解氣化裝置中的熱解轉化物凈化、分離、收集設備還不夠完善，轉化物收集利用率不高。例如現有的生物質熱解氣化裝置中的熱解轉化物凈化、分離、收集設備大都采用濕(洗淋)法凈化分離。例如專利號為200720013160.5的中國專利，其中即采用內部裝有水的冷卻過濾器進行冷卻和過濾，并且在在進入冷卻過濾器之前還要經過凈化器內噴淋器的淋洗。焦油、醋酸、隨洗淋用水一同排放，既得不到有效利用，又導致了水源和土壤污染。在生物質熱解的同時，伴隨著大量熱量的產生，攜帶熱量的高溫可燃氣體需要降溫后才能使用，在洗淋降溫過程中，熱量往往隨洗淋用水一同排放，得不到有效利用而被浪費掉了。因此，設計一種全新的生物質廢棄資源熱解氣化綜合利用系統及方法，代替傳統的能源利用模式，是目前所要研究的課題。由此可見，上述現有的生物質廢棄物等廢棄資源的利用設備及方法在產品結構、制造方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品及方法又沒有適切的結構及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新的，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于克服現有農業廢棄物轉換利用所存在的缺陷和弊端，提供一種能夠完全、充分利用工業有機固態廢棄物、農業生物質廢棄物資源的熱解氣化綜合轉化利用系統及方法，具有轉化利用完全、成本低、效果好的優點。本專利技術為解決上述技術問題所采用的技術方案是:農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統，包括熱解設備和供氣裝置，還設有多功能熱交換設備和余溫供熱裝置，在多功能熱交換設備外表面設有保溫絕熱層，其內設有氣體通道和冷凝水通道，多功能熱交換設備中的氣體通道進口通過固氣分離裝置與熱解設備的燃氣輸出管連接，氣體通道出口經過引風設備連接至供氣裝置；在固氣分離裝置以及固氣分離裝置的連接管路外表面設有保溫絕熱層；余溫供熱裝置包括蓄水緩沖罐、管道泵1、鍋爐和供熱管網，多功能熱交換設備中的冷凝水通道進口通過控制閥A與蓄水緩沖罐的出水口連接，冷凝水通道出口與蓄水緩沖罐的進水口連接；蓄水緩沖罐的出水口依次經過鍋爐和供熱管網與多功能熱交換設備中的冷凝水通道進口連接，管道泵I設置在余溫供熱裝置的通水管路上；在供熱管網與冷凝水通道進口的連接管路上設有控制閥B ;在多功能熱交換設備底部設有凝結液出口，氣體通道通過凝結液出口與靜置分離裝置連接。本專利技術的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。所述的多功能熱交換設備的外部也設有保溫絕熱層。所述的靜置分離裝置包括靜置分離室，在靜置分離室上由下至上依次設有重質油出口、醋酸出口和輕質油出口。所述的多功能熱 交換設備由一組多功能熱交換器構成，或者由兩組以上多功能熱交換器并聯構成；其中每組多功能熱交換器均由一個多功能熱交換器或兩個以上串聯的多功能熱交換器組成；串聯方式為:前一個多功能熱交換器的氣體通道出口連接后一個多功能熱交換器的氣體通道進口，前一個多功能熱交換器的冷凝水通道進口連接后一個多功能熱交換器的冷凝水通道出口 ；并聯方式為:各組第一個多功能熱交換器中的氣體通道進口和冷凝水通道出口分別并接，各組最后一個多功能熱交換器中的氣體通道出口和冷凝水通道進口分別并接。所述的多功能熱交換器，其冷凝水通道進口設置在下部，冷凝水通道出口設置上部。本系統還設有二級冷凝裝置，多功能熱交換設備的氣體通道出口經過二級冷凝裝置的氣體通道與引風設備連接，二級冷凝裝置的冷凝水通道進口通過管道泵II與水源連接，二級冷凝裝置的冷凝水通道出口連接至水源。所述的引風設備與供氣裝置的連接管路上還設有凈化提純設備。所述的引風設備，其出風管道和進風管道間通過帶有調節閥門和試火器的氣流回饋管道連接，氣流回饋管道上設有試火器。所述的引風設備，其出風管道還通過閥門與氣體排空組件連接，氣體排空組件的頂部設有放空管，在氣體排空組件內設有淋水噴頭。采用農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統進行資源綜合利用的方法，包括如下步驟:步驟一、首先將生物質原料送入熱解設備并點燃，利用引風設備在熱解設備和多功能熱交換設備中產生的負壓將空氣吸入熱解設備以提供反應所需的氣化劑，生物質原料在熱解設備內利用氧化形成的高溫熱解產生含有可燃氣體、焦油氣、醋酸氣和水蒸氣的混合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統，包括熱解設備(1)和供氣裝置(2)，其特征在于：還設有多功能熱交換設備(3)和余溫供熱裝置，在多功能熱交換設備(3)外表面設有保溫絕熱層，其內設有氣體通道和冷凝水通道，多功能熱交換設備(3)中的氣體通道進口(6)通過固氣分離裝置(19)與熱解設備(1)的燃氣輸出管連接，氣體通道出口(7)經過引風設備(11)連接至供氣裝置(2)；在固氣分離裝置(19)以及固氣分離裝置(19)的連接管路外表面設有保溫絕熱層；余溫供熱裝置包括蓄水緩沖罐(12)、管道泵I(14)、鍋爐(15)和供熱管網(16)，多功能熱交換設備(3)中的冷凝水通道進口(8)通過控制閥A(23)與蓄水緩沖罐(12)的出水口連接，冷凝水通道出口(9)與蓄水緩沖罐(12)的進水口連接；蓄水緩沖罐(12)的出水口依次經過鍋爐(15)和供熱管網(16)與多功能熱交換設備(3)中的冷凝水通道進口(8)連接，管道泵I(14)設置在余溫供熱裝置的通水管路上；在供熱管網(16)與冷凝水通道進口(8)的連接管路上設有控制閥B(24)；在多功能熱交換設備(3)底部設有凝結液出口(10)，氣體通道通過凝結液出口(10)與靜置分離裝置(13)連接。...

【技術特征摘要】
1.一種農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統，包括熱解設備(I)和供氣裝置(2)，其特征在于:還設有多功能熱交換設備(3)和余溫供熱裝置，在多功能熱交換設備(3)外表面設有保溫絕熱層，其內設有氣體通道和冷凝水通道，多功能熱交換設備(3)中的氣體通道進口(6)通過固氣分離裝置(19)與熱解設備(I)的燃氣輸出管連接，氣體通道出口(7)經過引風設備(11)連接至供氣裝置(2);在固氣分離裝置(19)以及固氣分離裝置(19)的連接管路外表面設有保溫絕熱層；余溫供熱裝置包括蓄水緩沖罐(12)、管道泵I (14)、鍋爐(15)和供熱管網(16)，多功能熱交換設備(3)中的冷凝水通道進口(8)通過控制閥A(23)與蓄水緩沖罐(12)的出水口連接，冷凝水通道出口(9)與蓄水緩沖罐(12)的進水口連接；蓄水緩沖罐(12)的出水口依次經過鍋爐(15)和供熱管網(16)與多功能熱交換設備(3)中的冷凝水通道進口(8)連接，管道泵I (14)設置在余溫供熱裝置的通水管路上；在供熱管網(16)與冷凝水通道進口(8)的連接管路上設有控制閥B (24);在多功能熱交換設備(3)底部設有凝結液出口(10)，氣體通道通過凝結液出口(10)與靜置分離裝置(13)連接。2.如權利要求1所述的農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統，其特征在于:所述的靜置分離裝置(13)包括靜置分離室(131)，在靜置分離室(131)上由下至上依次設有重質油出口(132)、醋酸出口(133)和輕質油出口(134)。3.如權利要求1所述的農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統，其特征在于:所述的多功能熱交換設備(3)由一組多功能熱交換器構成，或者由兩組以上多功能熱交換器并聯構成；其中每組多功能熱交換器均由一個多功能熱交換器(4)或兩個以上串聯的多功能熱交換器(4)組成； 串聯方式為:前一個多功能熱交換器的氣體通道出口連接后一個多功能熱交換器的氣體通道進口，前一個多功能熱交換器的冷凝水通道進口連接后一個多功能熱交換器的冷凝水通道出口 ；并聯方式為:各組第一個多功能熱交換器中的氣體通道進口和冷凝水通道出口分別并接，各組最后一個多功能熱交換器中的氣體通道出口和冷凝水通道進口分別并接。4.如權利要求3所述的農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統，其特征在于:所述的多功能熱交換器(4)，其冷凝水通道進口(8)設置在下部，冷凝水通道出口(9)設置在上部。5.如權利要求1所述的農業廢棄資源熱解氣化綜合轉化利用系統，其特征在于:還設有二級冷凝裝置(5)，多功能熱交換設備(3)的氣體通道出口經過二級冷凝裝置(5)的氣體通道與引風設備(11)連接，二級冷...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周仁福，周強，陶然，王韻涵，
申請(專利權)人：洛陽駿騰能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：