专利名称：由植物秸秆制取可燃性气体的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用植物秸杆粉粹物制可燃性气体的方法和设备。
现行的民用和工业用可燃气体的制备方法主要是以煤造气。对于一些缺煤地区，特别是农村集镇，利用煤造气投资大，成本高，农民承担不起。目前，农村农民生活能源的主要来源是植物秸杆，但燃烧时既浪费了能源，又污染了环境。
本发明的目的是针对上述不足之处提出一种利用植物秸杆制取可燃性气体的方法及生产设备，该方法生产的可燃气气体价廉，且卫生，可广泛用作人们的生活能源。
本发明的技术解决方案一、试验分析1、对植物秸杆粉粹物在隔绝空气状态下的加热试验。
植物秸杆粉粹物(如锯木屑、稻草糠、麦秸糠等)晒干后放入反应炉内使之隔绝空气，放在炉火上加热到300℃以上，则反应炉内进行裂解反应，生成可燃气体，主要化学反应式
从上式看出，可燃气体是一氧化碳和甲烷，按理论值计算，生成后的可燃气体占反应物总量的88.9%。
2、对植物秸杆粉粹物加辅助反应物在隔绝空气状态下的加热试验。
辅助反应物为煤或硫磺，实际应用中考虑到煤的经济性及不产生有害气体，选择煤作为辅助反应物比较合适，烟煤、无烟煤均可，把煤充分粉碎过筛后，按照与植物秸杆粉碎物重量之比为12%-16%，拌入植物秸杆粉碎物中搅匀，然后投入反应炉中，使之隔绝空气，加热到300℃以上，混合物进行裂解、合解反应，生成可燃气体，其主要化学反应式为
从上式看出，可燃气体为一氧化碳、丙烷和丁烷，按理论值，生成的可燃气体是反应物的总和的89.7～100%。
3、对植物秸杆粉碎物拌加煤粉在有少量空气进入状态下的加热试验。
将植物秸杆粉碎物和煤粉按上述比例混合，放入反应炉后，有少量空气进入，加热到300℃以上，混合物进行裂解，合成反应，生成可燃气体，主要化学反应式为
从上式看出，可燃气体为一氧化碳、丙烷。按理论值计算，生成的可燃气体占反应物总量的92.1%，带来空气不算投入量，生成的可燃气为实际投入量的107%。
在现实的工业化生产中，植物秸杆粉碎物与煤粉混合后，虽经机械密封装置处理，但反应炉中仍不可避免带入少量空气，实际化学反应式主要是(2)、(3)、(4)三个阶段的综合，而三个反应各自量的比例取决于加入煤粉和带入空气量的比例，实际生成的可燃气体主要是一氧化碳、丙烷、丁烷。由实验测得一氧化碳约70%，丙烷、丁烷约占30%，按理论值计算，去除带入的空气量，产生的可燃气体占投入反应物量的变化范围为89.7～107%，再由实验测得，植物秸杆粉碎物和煤粉中所含杂质综合比例为40%，所以实际产生可燃气体占投入原料总量的比例变化范围为54～64%。
所以，本发明的技术解决方案为将植物秸杆充分粉碎后，加入一定的辅助物，在基本隔绝空气的状态下加热反应，反应温度为300～500℃，辅助物的加入量是植物秸杆粉碎物的重量的12-26%。反应时间为2.5分钟至3分钟，加入的辅助物是硫磺或煤粉，最好是煤粉。
应用上述方法生产可燃性气体的设备是由进料器、反应炉、出渣水密封装置、冷却罐、净化罐、贮气罐组成。进料器由进料口、密封过料装置、螺旋进料杆组成。进料器的出口与反应炉的进口相连，反应炉内设一滚子，滚子外圆上设螺旋片，滚子与反应炉外壳间距为4cm，由电机、减速器驱动滚子转动，滚子转速为10-12转/分，反应炉上方设出气管，反应炉的下方设出渣口，出渣口与出渣水密封装置相连，出渣水密封装置是一内装水的大池子。反应炉出气管与冷却罐相连，冷却罐上的出气管与压缩机相连，压缩机的出气管插入净化罐的净化液中，净化罐的出气管通过压缩机与贮气罐相连。
密封过料装置是由设在同一根垂直轴上上下盖板、过料仓，驱动过料仓转动的齿轮付，电机，减速器组成，过料仓是圆筒状，其上下底面开有两个与中心线对称的通孔，上、下盖板与过料仓上、下底面形状一样，只是分别设有一个与过料仓通孔位置对应的孔，且上、下盖上的孔的位置相差180°。
反应炉上出气管的口部设有过滤罩，此外反应炉、冷却罐的出气管上、净化罐的出气管上、贮气罐上均设压力表。冷却罐底部、净化罐底部均分别设高压出水阀门。
本发明的效果及技术特点1、工艺简单、取材方便，制造成本低，易于推广。
2、生产设备结构简单，操作方便、可靠。
3、生产出来的可燃气体卫生，无环境污染。
实施例1、备料阶段(1)植物秸杆粉碎后(如稻草糠、麦草糠、锯木屑等)晒干，过筛，剔除杂物。
(2)煤粉碎，过细筛。
(3)按植物秸杆粉碎物与煤粉重量之比100∶22取料，将两者充分搅匀。
2、产气阶段(1)将上述混合物投入进料口。
(2)原料通过密封过料装置，进入进料推进杆，在推进杆的推动下，进入反应炉。
(3)装有螺旋叶片的反应炉内壳，以10-12转/分的速度旋转，反应炉内外壳间距为4厘米，从而使原料顺着叶片，形成薄层，慢速螺旋翻动前进，同时，在炉堂内，为使加热均匀，安全，炉火应通过护板产生热幅射，连续加热，反应炉内温度达300～500℃，炉内的薄层原料迅速产生裂解、合成反应，产生可燃气体。
(4)反应后的残渣继续在内壳螺旋叶片的推动下，逐步通过水密封装置排出反应炉外。
3、冷却、净化阶段(1)产生的可燃气体通过滤网，滤除粉尘，进入冷却罐，进入二次冷却，冷却水通过高压阀门排出。
(2)冷却后可燃气体，由压缩机压入净化罐中，通过净化液去除杂质，有害气体，从而制得纯净的可燃气体，主要成分是一氧化碳、丙烷、少量丁烷。
(3)压缩、贮气阶段。
纯净的可燃气体，通过压缩机打入高压贮气罐中，通过高压阀门即可向外输出符合规定压力的民用及工业用可燃气体。
附图1、2是本发明所述的设备总体示意图。
图中1是进料口、2是密封过料装置、3是进料推进器、4、5是减速器、6是反应炉、7是护板、8是炉堂、9是滤网、10是压力表、11是水密封装置、12是水密封槽(出渣处)、13是集水池，14、17是冷却罐、15、18、22是高压出水阀门、21是高压分液阀门，16、23、26是压力表，19、24是压缩机，20是净化罐，25是贮气罐，27是高压输气阀门。
附图3是密封过料装置的结构示意图，图28是进料口、29是上盖板、30是齿轮、31是过料仓、32是下盖板。
权利要求
1.一种由植物秸杆制取可燃性气体的方法，其特征是在于将植物秸杆充分粉碎后，加入一定的辅助物，在基本隔绝空气的状态下加热进行反应，反应温度在300～500℃，辅助物的加入量是植物秸杆粉碎物重量的12-26%，反应时间为2.5分钟至3分钟。
2.根据权利要求1所叙述的由植物秸杆制取可燃性气体的方法，其特征在于加入的辅助物是硫磺或煤粉，最好是煤粉。
3.由植物秸杆制取可燃性气体的设备，其特征在于它是由进料器、反应炉、出渣水密封装置、冷却罐、净化罐、贮气罐组成，进料器由进料口、密封过料装置，螺旋进料杆组成，进料器的出口与反应炉的进口相连，反应炉内设一滚子，滚子外圆上设螺旋片，滚子与反应炉间距为4cm，由电机、减速器驱动滚子转动，滚子转速为10-12转/分，反应炉上方设出气管，反应炉上还设出渣口，出渣口与出渣水密封装置相连，出渣水密封装置是一内装水的大池子，出气管与冷却罐相连，冷却罐上的出气管与压缩机相连，压缩机的出气管插入净化罐的净化液中，净化罐的出气管通过压缩机与贮气罐相连。
4.根据权利要求3所叙述的由植物秸杆制取可燃性气体的设备，其特征在于密封过料装置是由设在同一根垂直轴上的上、下盖板，过料仓，驱动过料仓转动的齿轮付，电机，减速器组成，过料仓是圆筒状，其上、下底面开有两个与中心线对称的通孔，上、下盖板与过料仓上、下底面形状一样，只是分别设有一个与过料仓通孔位置对应的孔，且上、下盖上的孔的位置相差180°。
5.根据权利要求3所叙述的由植物秸杆制取可燃性气体的设备，其特征在于反应炉上设有压力表，冷却罐的出气管上设有压力表，净化罐的出气管上设有压力表，贮气罐上设压力表。
6.根据权利要求3所叙述的由植物秸杆制取可燃性气体的设备，其特征在于冷却罐的底部、净化罐的底部分别设高压出水阀门。
7.根据权利要求3所叙述的由植物秸杆制取可燃性气体的设备，其特征在于反应炉上出气管口部设一过滤罩。
全文摘要
本发明涉及一种利用植物秸秆粉碎物制可燃性气体的方法和设备，其主要特征是将植物秸秆粉碎后与一定比例的辅助物混合搅匀，在基本隔绝空气的状态下，加热300～500℃，进行裂解、合成反应、制得可燃气体。该方法简单、可靠，取料容易，成本低，制得的气体洁净。该设备机构简单，操作容易。特别适合于农村集镇推广应用。
文档编号C10L3/00GK1077981SQ9311074
公开日1993年11月3日 申请日期1993年4月3日 优先权日1993年4月3日
发明者吴向前, 吴丽明 申请人:吴向前, 吴丽明