本发明给出了一种生物能源转化天然气装置,它是由上料部分、提气罐(1)、过滤系统、出气部分构成,上料部分连接提气罐(1),提气罐(1)连接过滤系统,过滤系统连接出气部分。过滤系统的几个过滤罐(2)相互连接,过滤罐(2)里面有柱形过滤套(23)、平面过滤网(24),它们相互交织,构成过滤罐(2)里的过滤系统;过滤罐(2)、柱形过滤套(23)、平面过滤网(24)都是中空的双层结构,它们中空的双层结构相互连通连接,最后与过滤罐(2)外的风冷机(3)连接;过滤罐(2)导出气与真空吸泵(26)连接。过滤罐(2)排出气体连接真空吸泵(26)。负压冷却、净化的气体纯度更高。无杂质、无异味、利用了生物能源,保护净化环境,又节约了能源消耗。
1.一种生物能源转化天然气装置,它是由上料部分、提气罐(1)、过滤系统、出气部分构成,上料部分连接提气罐(1),提气罐(1)连接过滤系统,过滤系统连接出气部分;提气罐(1)是一个存放药渣、秸秆树枝等生物材料的钢罐,提气罐(1)连接上料管道(6),提气罐(1)通过气体管道(13)连接过滤系统,提气罐(1)上面有一个安全放散口(8)和出气体口(9);下面有一个进氧气口(10);提气罐(1)下面有一个排废料部分,排废料部分是由搅笼(5)、出料管道(7)、减速机(4)三部分构成,搅笼(5)装在提气罐(1)里面的下部,搅笼(5)连接出料管道(7),出料管道(7)连接减速机(4);提气罐(1)、出料管道(7)、进氧气口(10)的管壁都是相互连通的中空的双层结构;过滤系统的几个过滤罐(2)相互连接,过滤罐(2)上面有出气体口(9)、进冷空气口(20);过滤罐(2)下部有进气体口(14)、出热空气口(21);过滤罐(2)的下面有一个排焦油口(15);其特征在于:所述的过滤罐(2)里面有柱形过滤套(23)、平面过滤网(24),柱形过滤套(23)是柱形带过滤孔的过滤结构;平面过滤网(24)是平面带过滤孔的过滤结构;过滤罐里的柱形过滤套(23)、平面过滤网(24)相互交织,构成过滤罐(2)里的过滤系统;过滤罐(2)、柱形过滤套(23)、平面过滤网(24)都是中空的双层结构,它们中空的双层结构相互连通连接,最后与过滤罐外(2)的冷风管道连接,冷风管道与风冷机(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种生物能源转化天然气装置,其特征在于:所述的过滤罐(2)导出气与真空吸泵(26)连接,在连接真空吸泵(26)和天然气体外供口(28)的管道中间向旁边通有一个管道,管道上装有事故放散口(27);真空吸泵(26)连接过滤罐(2)的气体管道(13)中设有一个空气进入口(29)。技术领域
本发明涉及一种生物能源提取技术,特别是一种将生物能源转化为天然气装置。
背景技术
目前,市场上有将生物能源转化为天然气的装置,但是因为结构的不合理,提取的天然气不纯,杂质大,气味大,生物能源也得不到充分的燃烧,不仅对生物能源是一种浪费,而且剩余的残渣对环境又是一种污染;加工过程中因为结构不合理,生物能源没有充分的燃烧,排放在空中的气体对环境又是一种污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种将生物能源转化为天然气的装置,使生物能源充分燃烧,取得纯净的天然气,对环境没有污染,剩余的残渣可以提取生成别的有用的东西。本发明的原理是:植物生物质(包括药渣、据木、木柴,野草,松针树叶,作物秸秆,牛羊畜粪,食用菌渣)中的碳元素质量分数约为40%,其次为氢、氮、氧、镁、硅、磷、钾、钙等元素。植物秸秆的有机成分以纤维素,半纤维素为主,质量分数为50%。这些生物质原料,在缺氧条件下加热,使之发生复杂的热化学反应的能量转化过程。此过程实质是植质中的碳、氢、氧等元素的原子,在反应条件下按照化学键的成键原理,变成一氧化碳、甲烷、氢气等,可燃性气体的分子。这样植物生物质中的大部分能量就转移到这些气体中。基本反应包括:C+O2=CO2xa0xa02C+O2=2CO2H2O+C=CO2+2H2xa0xa02CO+O2=2CO2H2O+CO=CO2+H2xa0xa0CO2十C=2COCH4+CO2=2CO+2H2xa0xa0C+2H2=CH4CO+3H2=CH4+H2Oxa0xa02H2+O2=2H2O几种植物的元素组成ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="403"/>ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>将生物能源加入提气罐中燃烧,当温度继续上升,超过275°C时,原料开始加快分解,随着温度提高,分解速度加快,生成大量分解物,如甲烷、乙烷、乙烯、醋酸、甲醇、丙醇、木焦油等,由于生物质中含有氧元素,这一阶段表现出是放热反应,不用外加热就可以使反应进行下去。这一阶段可保持到450°C,称为热解炭化阶段。生物质的干馏热解主要产物都是在这个阶段形成的。特别是木醋液、木焦油几乎全部都是在这个阶段中形成的。形成炭的物理形态有块状定型炭和散装不定型炭两种。木材、秸秆固化块产生的炭为块状定型炭,木屑或秸秆屑、稻壳产生的炭为散状不定型炭,也称炭粉、粉炭等。生物质被热分解成小分子物质,一般分子量在50以下者,在常温下呈气态,如:二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷、氢、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丁烯。除二氧化碳外,都是可燃物,在热解温度低时,含一氧化碳、二氧化碳为主,在320-360°C之间热解,甲烷、一氧化碳增加,在400°C以上热解,主要是甲烷、乙烯、丙烯、丁烯、乙炔等,这时的木煤气热值最高。450°C以上,氢气产量增加。本发明就是根据以上原理采用生物能源转化天然气装置,调节温度等条件生成可以燃烧的天然气。本发明的内容是:它是由上料部分,提气罐、过滤系统、出气部分构成,上料部分连接提气罐,提气罐连接过滤系统,过滤系统连接出气部分;其中上料部分由减速机、搅笼、上料管道三部分构成,减速机连接搅笼,搅笼连接上料管道,上料管道连接提气罐。提气罐是一个存放药渣、秸秆树枝等生物材料的钢罐,提气罐通过气体管道连接过滤系统,提气罐上面有一个安全放散口,安全放散口用于排放管道中返回提气罐中的气体,以防返回气体多了,引起存放药渣、秸秆树枝的燃烧;提气罐上面有出气体口;下面有一个进氧气口;提气罐下面有一个排废料部分,排废料部分是由搅笼、出料管道、减速机三部分构成,搅笼装在提气罐里面的下部,搅笼连接出料管道,出料管道连接减速机;提气罐、出料管道、进氧气口的管壁都是中空的双层,它们的中空部分相互连通,中空的里面装有水,用以调节温度、保护管道,使管道可以长期使用。过滤系统是由几个过滤罐组成,过滤罐相互连接,过滤罐上面有出气体口、进冷空气口;过滤罐下部有进气体口、出热空气口;过滤罐的下面有一个排焦油口;过滤罐里面有柱形过滤套、平面过滤网,柱形过滤套是柱形带过滤孔的过滤结构;平面过滤网是平面带过滤孔的过滤结构;过滤罐里的柱形过滤套、平面过滤网相互交织,构成过滤罐里的过滤系统。过滤罐、柱形过滤套、平面过滤网都是中空的双层结构,中空的双层结构相互连通连接,最后与过滤罐外的冷风管道连接,冷风管道与风冷机连接,风冷机排出的气体进入过滤罐、柱形过滤套、平面过滤网相互连接的中空结构里,可以降低过滤罐中的气体温度,使气体纯净,使过滤罐中气体所含的渣可以从排焦油口排出,有利于收集焦油。出气部分由真空吸泵、事故放散口、天然气外供口三部分构成,真空吸泵连接过滤罐导出纯净天然气体,纯净天然气体通过管道通到天然气体外供口,人们直接可以使用;在连接真空吸泵和天然气外供口的管道中间向旁边通有一个管道,管道上装有事故放散口,当外供天然气体停止时,在事故放散口点燃剩余气体,没有余气时,依次关闭过滤系统、提气罐,停止工作。真空吸泵连接过滤罐的管道中设有一个空气进入口,当天然气外供口的温度不需要太高时,应打开空气进入口,进入空气,气体就不纯了,火的温度就可以降低了。使用时,打开减速机,搅笼开始上料,当搅笼将药渣、秸秆等的压块上到提气罐上好时,通过进氧气口进入氧气,从氧气口点燃提气罐里的药渣、秸秆;从提气罐的水循环系统中的小水罐中加入凉水,提水罐中的水循环系统开始运行。接着提气罐中的混合气体通过出气体口从管道进入过滤系统中的第一个过滤罐,混合气体经过过滤罐中的柱形过滤网、平面过滤网交织的过滤系统过滤,与此同时打开风冷机,冷空气从出冷空气口通过粗风冷管道进入细风冷管道再进入每一个过滤罐中的过滤罐、柱形过滤网、平面过滤网中相互连接的中空层中,使混合气体更好进行提纯,将混合气体中的杂质排出,成为焦油,从排焦油口排出;过滤罐中循环的气体,最后从出热气口出来进入粗风冷管道,再从进热气口进入风冷机中。从第一个过滤罐中过滤的气体再进入第二个过滤罐中进行相同的过滤,最后通过过滤系统的纯净气体通过真空吸泵进行外供,外供的纯净火温度可达1000度,当外供停止时,点燃事故放散口的余气,没有余气时,关闭过滤系统、提气罐,停止工作,当天然气外供口的温度不需要太高时,应打开进空气口,进入空气,气体就不纯了,火的温度就可以降低了,火的温度可以根据需要调节空气进入口的空气量。本发明的优点:技术易于组合建设,全自动化工艺,生产安全。生产的气体纯度高,无杂质、无异味。处理倒不用的药渣、秸秆等生物垃圾,利用了生物能源,保护净化环境,又节约了能量消耗。提取过程无废气排放、无残留物。
附图说明
图1本发明的整体结构示意图;图2本发明的提气罐结构示意图;图3本发明的过滤罐结构示意图。图中1.提气罐,2.过滤罐,3.风冷机,4.减速机,5.搅笼,6.上料管道,7.出料管道,8.安全放散口,9.出气体口,10.进氧气口,11.小水罐,12.水循环管道,13.气体管道,14.进气体口,15.排焦油口,16.出冷空气口,17.进热空气口,18.粗风冷管道,19.细风冷管道,20.进冷空气口,21.出热空气口,22.提取罐里的水层,23.柱形过滤套,24.平面过滤网,25.过滤罐中的空气层,26.真空吸泵,27.事故放散口,28.天燃气体外供口,29.空气进入口。下面结合附图对本发明进一步详细说明:
具体实施方式
本发明是由上料部分,提气罐(1)、过滤系统、出气部分构成,上料部分连接提气罐(1),提气罐(1)连接过滤系统,过滤系统连接出气部分;其中上料部分由减速机(4)、搅笼(5)、上料管道(6)三部分构成,减速机(4)连接搅笼(5),搅笼(5)接上料管道(6),上料管道(6)连接提气罐(1)。提气罐(1)是一个存放药渣、秸秆树枝等生物材料的钢罐,提气罐(1)通过气体管道(13)连接过滤系统,提气罐(1)上面有一个安全放散口(8),安全放散口(8)用于排放管道中返回提气罐(1)中的气体,以防返回气体多了,引起存放药渣、秸秆树枝的燃烧;提气罐(1)上面有出气体口(9);下面有一个进氧气口(10);提气罐(1)下面有一个排废料部分,排废料部分是由搅笼(5)、出料管道(7)、减速机(4)三部分构成,搅笼(5)装在提气罐(1)里面的下部,搅笼(5)连接出料管道(7),出料管道(7)连接减速机(4);提气罐(1)、出料管道(7)、进氧气口(10)的管壁都是中空的双层结构,它们的中空部分相互连通,中空的里面装有水,用以调节提气罐(1)里的温度,还可以保护管道,使管道可以长期使用。过滤系统是由几个过滤罐(2)组成,过滤罐(2)相互连接,过滤罐(2)上面有出气体口(9)、进冷空气口(20);过滤罐(2)下部有进气体口(14)、出热空气口(21);过滤罐(2)的下面有一个排焦油口(15);过滤罐(2)里面有柱形过滤套(23)、平面过滤网(24),柱形过滤套(23)是柱形带过滤孔的过滤结构;平面过滤网(24)是平面带过滤孔的过滤结构;过滤罐里的柱形过滤套(23)、平面过滤网(24)相互交织,构成过滤罐(2)里的过滤系统。过滤罐(2)、柱形过滤套(23)、平面过滤网(24)都是中空的双层结构,它们中空的双层结构相互连通连接,最后与过滤罐(2)外的冷风管道连接,冷风管道与风冷机(3)连接,风冷机(3)排出的气体进入过滤罐(2)、柱形过滤套(23)、平面过滤网(24)相互连通的中空的双层结构里,可以降低过滤罐(2)中的气体温度,使气体纯净,又可以使过滤罐(2)中混合气体所含的渣可以从排焦油口(15)排出,有利于收集焦油。出气部分由真空吸泵(26)、事故放散口(27)、天然气体外供口(28)三部分构成,真空吸泵(26)连接过滤罐(2)导出气体,气体通过管道通到天然气体外供口(28),人们直接可以使用;在连接真空吸泵(26)和天然气体外供口(28)的管道中间向旁边通有一个管道,管道上装有事故放散口(27),当外供停止时,在事故放散口(27)点燃剩余气体,没有余气时,依次关闭过滤系统、提气罐(1),停止工作。真空吸泵(26)连接过滤罐(2)的管道中设有一个空气进入口(29),当天然气体外供口(28)的温度不需要太高时,应打开空气进入口(29),进入空气,气体就不纯了,火的温度就可以降低了。使用时,打开减速机(4),搅笼(5)开始上料,当搅笼(5)将药渣、秸秆等上到提气罐(1)上好时,通过进氧气口(10)进入氧气,从进氧气口(10)点燃提气罐(1)里的药渣、秸秆;从提气罐(1)的水循环系统中的小水罐(11)中加入凉水,提气罐(1)中的水循环系统开始运行。接着提气罐(1)中的混合气体通过管道进入过滤系统中的第一个过滤罐(2),混合气体经过过滤罐(2)中的柱形过滤网(23)、平面过滤网(24)交织的过滤系统过滤,与此同时打开风冷机(3),冷空气从出冷空气口(16)通过粗风冷管道(18)进入细风冷管道(19)再进入每一个过滤罐(2)中的过滤罐(2)、柱形过滤网(23)、平面过滤网(24)中相互连通连接的中空层中,对过滤罐(2)中的气体进行提纯,使混合气体更好进行提纯,将混合气体中的杂质排出,成为焦油,从排焦油口排出,从排焦油口(15)排出;过滤罐(2)中循环的气体,最后从出热空气口(21)出来进入粗风冷管道(18),再从进热空气口(17)进入风冷机(3)中。从第一个过滤罐(2)中过滤的气体再进入第二个过滤罐(2)中进行相同的过滤,最后通过过滤系统的纯净气体通过真空吸泵(26)进行外供,外供的纯净火温度可达1000度,当外供停止时,点燃事故放散口(27)的余气,没有余气时,关闭过滤系统,、提气罐(1),停止工作,当天然气体外供口(28)的温度不需要太高时,应打开空气进入口(29),进入空气,气体就不纯了,火的温度就可以降低了,火的温度可以根据需要调节。