一种含碳固体废弃物制备合成气的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111471489A(43)申请公布日2020.07.31(21)申请号202010252085.8(22)申请日2020.04.01(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人王辅臣陈雪莉于广锁许建良代正华李伟锋郭庆华陆海峰丁路龚岩刘海峰王亦飞郭晓镭梁钦锋王兴军赵辉刘霞赵丽丽沈中杰(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人薛琦邹玲(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种含碳固体废弃物制备合成气的方法及装置(57)摘要本发明公开了一种含碳固体废弃物制备合成气的方法及装置。其中方法包括以下步骤：(1)原料干燥成型：将含碳固体废弃物依次进行干燥、成型；成型后的颗粒粒径为5～50mm；(2)固定床熔渣气化：成型后的含碳固体废弃物由固定床熔渣气化炉顶部进料；成型后的含碳固体废弃物与气化剂在0.01～5.0MPa和1000～1700℃下进行气化反应，即得粗合成气和玻璃态熔渣；(3)非催化部分氧化：将粗合成气与气化剂进行转化，即得合成气；含碳固体废弃物的热值为8-20MJ/kg；气化剂包含水蒸气和氧化剂，氧化剂包括氧气、氧含量为50～100％的富氧空气和空气中的一种或多种。本申请的方法碳转化率高、避免二次污染风险。CN111471489ACN111471489A权利要求书1/2页1.一种含碳固体废弃物制备合成气的方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)原料干燥成型：将含碳固体废弃物依次进行干燥、成型；所述成型后的含碳固体废弃物的颗粒粒径为5～50mm；(2)固定床熔渣气化：所述成型后的含碳固体废弃物由固定床熔渣气化炉顶部进料；所述成型后的含碳固体废弃物与气化剂在0.01～5.0MPa的气化压力和1000～1700℃的气化温度下进行气化反应，即得粗合成气和玻璃态熔渣；(3)非催化部分氧化：将所述粗合成气与所述气化剂进行转化，即得合成气；所述含碳固体废弃物的热值为8-20MJ/kg；步骤(2)和步骤(3)中，所述气化剂包含水蒸气和氧化剂，所述氧化剂包括氧气、氧含量为50～100％的富氧空气和空气中的一种或多种。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含碳固体废物的物性参数还包括：水分1-60％、灰分0.1-40％、硫含量0.01-5％、氯含量0.01-5％和含碳量20-70％；当所述含碳固体废弃物为生活垃圾时，其对应的热值较佳地为10-15MJ/kg；所述生活垃圾的物性参数更佳地还包括：水分10-40％、灰分10-30％、硫含量0.01-1％、氯含量0.01-2％、含碳量30-60％；当所述含碳固体废弃物为城市污泥时，其对应的热值较佳地为8-12MJ/kg；所述城市污泥的物性参数更佳地还包括：水分30-60％、灰分10-40％、硫含量0.01-2％、氯含量0.01-3％、含碳量20-50％；当所述含碳固体废弃物为畜禽粪便时，其对应的热值较佳地为8-12MJ/kg；所述畜禽粪便的物性参数更佳地还包括：水分20-50％、灰分10-40％、硫含量0.01-5％、氯含量0.01-1％、含碳量20-50％；当所述含碳固体废弃物为农林废弃物时，其对应的热值较佳地为12-18MJ/kg；所述农林废弃物的物性参数更佳地还包括：水分10-30％、灰分0.1-20％、硫含量0.01-0.5％、氯含量0.01-2％、含碳量30-60％；当所述含碳固体废弃物为林产废弃物时，其对应的热值较佳地为15-20MJ/kg；所述林产废弃物的物性参数更佳地还包括：水分8-20％、灰分0.1-5％、硫含量0.01-0.5％、氯含量0.01-1％、含碳量40-70％。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥之前将所述含碳固体废弃物进行粉碎处理；和/或，步骤(1)中，所述干燥的方式为采用100～150℃蒸汽干燥；和/或，步骤(1)中，所述干燥后的含碳固体废弃物的含水率<15.0％；和/或，步骤(1)中，所述成型后的含碳固体废弃物的颗粒粒径为10～30mm。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述粉碎后的含碳固体废弃物的粒径≤60mm，较佳地为1～50mm，例如10～40mm或3～50mm；和/或，步骤(1)中，所述干燥后的含碳固体废弃物的含水率为5～12％。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述气化压力为1.0～4.0MPa；和/或，步骤(2)中，所述气化温度为1100～1200℃；和/或，步骤(2)中，所述粗合成气中，以干基体积分率计，其包括10～40％的CO、10～40％的H2、0.01～40％的CO2、