利用垃圾生产木炭焦油和煤气工艺.docVIP

利用垃圾生产木炭、焦油和煤气工艺 云南云维集团大为制焦?黄兆荣 摘要：本文阐述了利用垃圾生产木炭、焦油和煤气项目的主要原理、小试、中试验生产过程以及大生产工艺，而且生产过程中不排出二噁英及其他有害气体，生产过程环保，生产工艺成熟，所有产品都可以直接用于生产和生活，或进行深加工生产。 关键词：垃圾、生物质、木炭、焦油、煤气 1、???? 垃圾中的物质绝大部分是生物质，主要有：塑料制品、织物、废纸、果蔬皮、煤灰、碎石等；从物理性质分，垃圾是由可燃物和非可燃物两大类组成；从化学成分来分、可燃物是由碳水化合物组成，非可燃物是由非碳水化合物组成。其中塑料、果皮（壳）、蔬菜叶、农作物秸秆等都是碳水化合物，也是可燃物；而煤灰、碎石、砖头等是非碳水化合物，属于非可燃物。而生活垃圾中85%以上的物质属于可燃物。 本生产项目就是利用垃圾的性质，把可燃物和非可燃物分离出来，根据碳水化合物的可燃性，应用干馏的原理，把垃圾中的废旧塑料品、废弃织物、果蔬残渣、农作物根茎等可燃物，用来生产木炭、焦油和煤气等产品。 2、???? 2.1）、小试：将垃圾中的废旧塑料、果蔬残渣、秸秆等可燃物（一定量）放入化学实验用的锥形瓶中，瓶口与球形状冷却管相连，冷却管下端出口与?T形管连接，?T形管下口放一个烧杯，另一个出口与半径6cm的不锈钢管相连接，锥形瓶比?T形管的位置高。然后在锥形瓶底部加热，当加热的温度到150℃以下，排出的气体是白色的水蒸汽，继续加热到一定的温度时，开始有黄色的气体冒出来，在球形冷却管内冷却后，就会形成黄黑色的乳状液体（焦油）经过?T形管流到烧杯中，其余的气体经过不锈钢管排除放空，在排出管口用明火点不会燃烧，经检测大部分气体是水蒸汽，继续加热瓶中的垃圾，黑黄色的乳状焦油逐渐增加，并开始有的大量的无色气体从不锈钢管中排除，在排气管口点火就会燃烧，经检测是煤气（主要成分是氢气、甲烷、乙烷、还有少量的一氧化碳和二氧化碳）；继续加热，当温度上升到某一确定值后，焦油减少，煤气产量逐渐增大，整个实验过程中可以观察到锥形瓶的瓶壁变化由白色变黄最后全部垃圾碳化变成黑色，从锥形瓶底部看到一部分黑色的结晶体是固态的木炭。 ? 如果将上述的塑料、废纸、桔梗等生物质单独分离出来做实验，会发现单一的生物质体积越大，进行试验产生的木炭量比较多，试验温度越高，得到的木炭灰量减少，而煤气产量则增加。如用废旧塑料品做实验时，产生的木炭最少，而煤气最多，用不同的生物质物料做实验，得到的煤气的组成成分不一样，得到的焦油和木炭的数量也不一样。 3.中试： 用厚度为0.5cm的铸铁片焊接成一个体积为0.5m的正方形箱体（也可以加大体积）作为物料干馏的炭化炉，在炭化炉的其中一面板上部预留一个直径30cm左右的出气孔,也用作加入物料的物料口，在同一面板预留一个直径为2cm的测温孔。用碳化硅红外线加热板，覆盖在整个箱体上，用于加热箱内部的物料，在箱体的外部做一层防腐保温材料；在物料口加入废旧塑料、果蔬残渣等垃圾物料后，用不锈钢管做成的气体上升管把物料口封闭，使整个箱体形成一个密闭的空间在上升集气管下部，还有集气管、喷淋冷却管、水冷却器、泵及焦油储槽等。然后给红外线加热板通电加热，开始生产，生产设备工艺流程图如下：生产工艺流程图（1） ? ?? 开始加热后，物料产生的气体经过气体上升管中的喷淋管降温，使黄黑色的气体降温成乳状液体（木焦油），经过排气管的中向下的出口流到焦油储槽。其余气体，用经过水冷却后的木焦油作为冷却剂，喷淋到集气管直接冷却上升管中的煤气，冷却后的煤气才能够从排气管口排出到收集器中。? 4、生产线阶段 ? 生产线是由垃圾进场，垃圾渗透液处理，可燃物和非可燃物的分离，垃圾干馏炭化，焦油、煤气处理等工序。 4.1、垃圾进场：过磅、下车、破袋，消毒、除臭、液选分离、烘干脱水等。 4.1.1）将垃圾和渗透液分离：生活垃圾存放一段时间后，其中的有机物都会分解产生水分混合醋酸、丙酸、己酸等五种成分的有机酸等有害物质，要进行回收处理。 4.1.2）液选分离：按照可燃物和非可燃物密度不同的性质，配置一种密度为1.15-1.20的液体（主要成分是磁铁粉、炭粉、水等），可以将密度小于1.2的可燃物与非可燃物在液体中分离处理，使可燃物随液体进入滚筒筛中处理、经过离心机分离出原液和小颗粒非可燃物。同样非可燃物留在分离槽中，分离出来后经过粗滤筛过滤掉大颗粒的非可燃物，再进入离心机二次处理，分离出来的原液通过泵打入配液槽中配液，配好的液体经过密度计测量返回分离槽循环使用，生产工艺流程图（2） ?4.1.3、垃圾脱水：经过液选后的垃圾水分含量大，必须经过离心机脱水，先用炭化炉中产生的烟气烘干，再经过刚出炉的木炭烘干。 4.2、垃圾干馏（或炭化）：把经过烘干后的垃圾中可燃物输送到炭化炉顶部物料口（与用煤炭炼焦炉