专利名称：：农林生物质气化方法及其应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉及农林生物质(秸秆、杂树、杂草、果壳)及其它有机物气(炭)化方法及其气(炭)化产物的应用。
背景技术：
：目前，我国每年大约有农林生物质(秸秆、杂树、杂草、果壳)及其它有机物50亿吨，其中约30亿吨被焚烧、腐烂、遗弃，造成了环境污染和资源流失。虽然有人提出了生物质气化或炭化方法，但其方法或者只能得到生物质炭；或者只能得到气化物可燃气体；不能兼得生物质炭和可燃气体，无法作到资源的综合利用。另外其方法难以操作，几乎不可实现，难以推广应用。
发明内容本发明提供了一种可以控制农林生物质气化的方法，该方法简单可靠，易于控制，并可以得到生物质炭、可燃气体、生物质醋液、焦油。该农林生物质(秸秆、杂树、杂草、果壳)及其它有机物气(炭)化方法，将农林生物质(较长较大的需经粉碎，颗粒直径》0.5mm)投入上部开口、底部封闭的气(炭)化炉，点燃生物质，燃烧的生物质形成燃烧层；生物质在有限量地供应氧气燃烧后形成生物质炭；燃烧层上部是有一定厚度的未燃烧生物质层；设置在燃烧层的下方的抽风装置从气化炉内抽吸气体；通过控制抽风装置的抽气速度与燃烧层所在的气化炉处的横截面积的比值，使得燃烧层的燃烧温度在500—120(TC;抽风装置抽出的气体经气液分离分别得到可燃气体、生物质醋液和焦油。因控制抽气速度与燃烧层所在的气化炉处的横截面积的比值的方法简单，十分易于实现，从而能有效地控制燃烧温度在500—120(TC;生物质在此温度范围内燃烧，得到生物质炭和气化物，气化物经气液分离可得到可燃气体、生物质醋液和焦油。本发明同时制得炭、气、液产品。所得可燃气体可用于燃气轮机发电，或者用于向用户供气。所得生物质炭富含氮、磷、钾等元素，可用于制备有机复合肥，以提高土壤肥力，长期施用开有改善土壤理化性质、增加土壤的含水量、透气性，对已有的重金属污染、退化的土壤起到改良、修复作用。生物质还可用作钢铁工业的保温材料，或用于制备工业和民用固体成型燃料。所得生物质醋液是一种含有酸类、醇类、酯类、酚类、醛类等一百多种有机化学成分的酸性液体，可用于制备牲畜场所的消毒液、除臭剂，也可用于制备具有防虫、防病的农药或农药助剂，还可用于制备促进作物生长的叶面肥。所得生物质焦油用于制备胶粘剂和防腐剂。这样资源即可得到综合利用。图1是本发明的生物质气化流程示意图。具体实施方式图1中，气化炉1的圆形炉体2(内径为d)上部有开口3、底部被底板4封闭。在炉体中下部有圆形出炭板5，出炭板5上开有出炭孔6。出炭板5与控制板(出炭量控制装置)7结构相同，在控制板7上开有孔8。控制板7在出炭板5下部，两者端面相接触，并通过轴17同轴转动连接。在出炭板5与控制板7相互转动时，出炭孔6可以被控制板7完全遮挡，也可以与控制板上的孔8同轴而完全打开。因此，可以通过控制出炭孔6是否被遮挡及被遮挡的多少来控制从出炭孔出来的生物质炭的流出量和流出速度。出炭板5的上方有厚度为a的生物质燃烧后形成生物质炭层9，生物质炭层上方是正在燃烧的厚度为b的燃烧层10;燃烧层上部是厚度为c的未燃烧生物质层11。与炉体相连的抽气管12设置在控制板7的下方。抽气管12通过管路与旋风分离器18的进口相通，将从炉体中抽出的混合气体(包含气化物)送入旋风分离器，旋风分离器除了经混合气体中的细小炭粉尘分离外，还分离出一部分高沸点焦油雾滴，细小炭粉尘和高沸点焦油雾滴的混合物由位于旋风分离器底部的出口19排出，经旋风分离器分离后的混合气体经顶部的出风口20和管路进入焦油冷凝器13。焦油冷凝器为塔板式结构，其内部装有冷凝管，通过通入冷凝水调节其内部温度。为使得大部分焦油能分离出来，又不致使得生物质醋液冷凝，焦油冷凝器内部的工作温度在102—12(TC之间。被焦油冷凝器冷凝下来的焦油从位于其底部的排出口21排出，经过焦油冷凝器13的混合气体，经位于其顶部的出口22而进入醋液冷凝器14。醋液冷凝器14为列管式结构，通过冷凝水将混合气体中的醋液冷凝，冷凝下来的醋液从其底部的排出口23排出，不凝性气体则通过位于其侧部的排出口24和管路进入清洗器15。清洗器15是为了保护风机16不被腐蚀、并进一步降低不凝性气体中的焦油含量而设置的，其内部直接用冷水进行洗涤。污水从其底部的排出口26排出，经洗涤后的混合气体通过位于其侧部的排出口25和管路接风机16。从风机出口27中出来的气体即为可燃气体。通过调节风机的转速可调节抽气速度。焦油冷凝器、醋液冷凝器、清洗器的进水口分别与进水管路28相接；焦油冷凝器、醋液冷凝器的出水口分别与出水管路29相接。参见表1，把不同的生物质放入内直径d=3.3m(气化炉横截面积8.55m2)为的气化炉中，通过不同的未燃烧生物质层ll的厚度c、不同的抽气速度、生物质炭的流出速度，可以得到不同的燃烧层燃烧温度，不同含炭量的生物质炭和不同得率的生物质炭、生物质醋液、可燃气体。通过表1，我们可以发现，在燃烧层所在的气化炉处的横截面积一定时，对于同一种生物质来说，各物质的得率、燃烧层燃烧温度的变化，主要取决于不同的抽气速度。生物质炭的含炭量，主要取决于生物质的种类和生物质炭的流出速度。当选取稻壳作物原料，在燃烧层的燃烧温度在82(TC时，从气化炉中抽取的气体的成份、热值如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本发明中，旋风分离器、焦油冷凝器、醋液冷凝器、清洗器等均属于现有技术，不再详细描述。生物质炭、生物质醋液、可燃气体的得率是指生物质炭、生物质醋液、可燃气体的重量与燃烧的生物质的重量比。生物质厚度c(cm)抽气速度(mVh)生物质炭燃烧温度(。c)得率(％)含炭量(%)流出速度(kg/h)生物质炭醋液可燃气体31200200510402018508140019562038201848稻壳15160019071036211846301800185820342219446020001809303222194231200180510402018428140018562038201844稻壳151600190710362118463018001958203422194860200020093032221950玉米杆(碎9012002006103319196060140019572032191959为l301600190830312019573cm)1518001859303020205482000180103029202053麦杆90120018060032191852(碎为l60140018571032201954301600190790312119562cm)1518001959203021205882000200101029222060稻草90120020057033201860杆(碎为l60140019566032201859301600190780302019562cm)151800185880302120548200018099028222151苹果20120020067033201970树树枝(碎为l40140019580032211968601600190910322120668018001851070302120643cm)902000180120029222062表l权利要求1.一种农林生物质气化方法，将农林生物质投入上部开口、底部封闭的气化炉，点燃生物质，燃烧的生物质形成燃烧层；生物质燃烧后形成生物质炭；其特征是燃烧层上部是有一定厚度的未燃烧生物质层；设置在燃烧层的下方的抽风装置从气化炉内抽吸气体；通过控制抽风装置的抽气速度与燃烧层所在的气化炉处的横截面积的比值，使得燃烧层的燃烧温度在500-1200℃；抽风装置抽出的气体经气液分离分别得到可燃气体、生物质醋液和焦油。2.根据权利要求1所述的气化方法，其特征是未燃烧生物质层厚度^3cm。3.根据权利要求1所述的气化方法，其特征是抽风装置的抽气速度与燃烧层所在的气化炉处的横截面积的比值为140—240rn/h。4.根据权利要求1所述的气化方法，其特征是燃烧层下部还有一定厚度的生物质炭。5.根据权利要求4所述的气化方法，其特征是生物质炭下方还有开有出炭孔的出炭板，以及控制出炭孔大小的出炭量控制装置。6.权利要求1所述的可燃气体用于燃气轮机发电或用于向用户供气。7.权利要求1所述的生物质炭用于制备有机肥。8.权利要求1所述的生物质炭用于制备工业和民用固体成型燃料。9.权利要求1所述的生物质醋液用于制备有机肥或用于制备农药。10.权利要求1所述的生物质焦油用于制备胶粘剂和防腐剂。全文摘要本发明提供了一种可以控制农林生物质气化的方法，该方法是将农林生物质投入上部开口、底部封闭的气(炭)化炉，点燃生物质，燃烧的生物质形成燃烧层；生物质在有限量地供应氧气燃烧后形成生物质炭；燃烧层上部是有一定厚度的未燃烧生物质层；设置在燃烧层的下方的抽风装置从气化炉内抽吸气体；通过控制抽风装置的抽气速度与燃烧层所在的气化炉处的横截面积的比值，使得燃烧层的燃烧温度在500-1200℃；抽风装置抽出的气体经气液分离分别得到可燃气体、生物质醋液和焦油。文档编号C10B53/02GK101225316SQ200810020519公开日2008年7月23日申请日期2008年1月31日优先权日2008年1月31日发明者周建斌,徐东平申请人:徐东平