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一種基于熔融金屬的氣化方法

專利類型 發(fā)明公開 法律事件 公開;
專利有效性 公開 當前狀態(tài) 公開
申請?zhí)?/td> CN202510218588.6 申請日 2025-02-26
公開(公告)號 CN119859553A 公開(公告)日 2025-04-22
申請人 北京奇點綠能科技有限公司; 申請人類型 企業(yè)
發(fā)明人 王廣奇; 周和敏; 張冠琪; 牛強; 第一發(fā)明人 王廣奇
權(quán)利人 北京奇點綠能科技有限公司 權(quán)利人類型 企業(yè)
當前權(quán)利人 北京奇點綠能科技有限公司 當前權(quán)利人類型 企業(yè)
省份 當前專利權(quán)人所在省份：北京市 城市 當前專利權(quán)人所在城市：北京市昌平區(qū)
具體地址 當前專利權(quán)人所在詳細地址：北京市昌平區(qū)立湯路175號院1號樓-4至5層101內(nèi)5層522室 郵編 當前專利權(quán)人郵編：102218
主IPC國際分類 C10J3/20 所有IPC國際分類 C10J3/20
專利引用數(shù)量 0 專利被引用數(shù)量 0
專利權(quán)利要求數(shù)量 10 專利文獻類型 A
專利代理機構(gòu) 北京天達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所有限公司 專利代理人 秦潔;
摘要 本 發(fā)明 涉及一種基于熔融金屬的 氣化 方法，屬于基于生活垃圾、工業(yè)垃圾以及 生物 質(zhì) 等可循環(huán)、可再生資源的再利用技術(shù)領(lǐng)域，解決了 現(xiàn)有技術(shù) 大分子有機物分解不徹底，導致無法實現(xiàn)同品質(zhì)或者高品質(zhì)利用的問題，以及對環(huán)境造成二次污染等問題。一種基于熔融金屬的氣化方法，以熔融金屬為介質(zhì)和熱源，含有高分子化合物的物料在氣化劑的作用下進行分解氣化反應，生成無機混合氣，包括CO和H2。實現(xiàn)生活垃圾、工業(yè)垃圾以及生物質(zhì)等可循環(huán)、可再生資源的同品質(zhì)及高品質(zhì)再利用。
權(quán)利要求

1.一種基于熔融金屬的氣化方法，其特征在于，以熔融金屬為介質(zhì)和熱源，含有高分子化合物的物料在氣化劑的作用下進行分解氣化反應，生成無機混合氣，包括CO和H2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化方法，其特征在于，所述熔融金屬為鐵液或銅液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化方法，其特征在于，所述所述氣化劑為氧氣和過熱水蒸汽中的一種或兩種混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣化方法，其特征在于，所述氣化劑通過噴槍噴射到熔融金屬中，所述氣化劑噴射速度為200～250m/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化方法，其特征在于，所述含有高分子化合物的物料包括生活垃圾、工業(yè)垃圾、生物質(zhì)中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣化方法，其特征在于，所述物料為生物質(zhì)，在進行分解氣化反應前，將生物質(zhì)處理成粉末狀態(tài)，通過噴槍噴射到熔融金屬中，在熔融金屬及氣化劑作用下進行分解氣化反應，生物質(zhì)粉末的噴射速度為200～250m/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣化方法，其特征在于，所述物料包括生活垃圾和/或工業(yè)垃圾，所述分解氣化反應包括一級氣化反應和二級氣化反應；物料在熔融金屬及氣化劑作用下進行一級氣化反應后，生成的第一混合氣通入熔融金屬底部，并向上穿過熔融金屬層，在熔融金屬及氣化劑作用下進行二級氣化反應，生成無機混合氣，包括CO和H2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣化方法，其特征在于，所述無機混合氣向上穿過渣液層進行過濾。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣化方法，其特征在于，所述工業(yè)垃圾包括電路板，熔融金屬為銅液，所述分解氣化反應包括一級氣化反應和二級氣化反應；電路板在銅液及氣化劑作用下進行一級氣化反應后，生成的第一混合氣通入銅液底部，并向上穿過銅液層，在銅液及氣化劑作用下進行二級氣化反應，生成無機混合氣；
進行一級氣化反應的同時，電路板中的金屬銅進入銅液。
10.一種基于熔融金屬的氣化系統(tǒng)，其特征在于，用于實現(xiàn)權(quán)利要求1～9任一項所述的氣化方法，包括送料及預熱料系統(tǒng)、氣化劑供應系統(tǒng)、通過管道依次連接的熔融金屬反應系統(tǒng)、合成氣凈化及換熱系統(tǒng)、合成氣儲存系統(tǒng)；所述送料及預熱料系統(tǒng)通過密封接口與熔融金屬反應系統(tǒng)入口連接；所述氣化劑供應系統(tǒng)包括過熱蒸汽鍋爐和/或氧氣罐，二者出口分別與通入熔融金屬反應系統(tǒng)的氣化劑噴槍連接。
說明書全文

一種基于熔融金屬的氣化方法

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及生活垃圾、工業(yè)垃圾以及生物質(zhì)等可循環(huán)、可再生資源的再利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于熔融金屬的氣化方法。

背景技術(shù)

[0002] 在全球減碳的大背景下，有三個領(lǐng)域被公認為難以擺脫對碳的依賴，分別是航空航運業(yè)、遠洋運輸業(yè)和塑料生產(chǎn)業(yè)。通過對可循環(huán)資源的循環(huán)再利用、可再生資源再利用以及二氧化碳的轉(zhuǎn)換利用，能夠在一定程度上減少對一次性石化能源的依賴。然而，由于二氧化碳具有極高的穩(wěn)定性和高昂的捕集成本，使得其直接轉(zhuǎn)換利用面臨巨大挑戰(zhàn)。因此，可循環(huán)資源的循環(huán)再利用、可再生資源再利用成為了更為現(xiàn)實和優(yōu)先的選擇。
[0003] 目前，將生物質(zhì)(一種可再生資源)和低質(zhì)廢塑料(一種可循環(huán)資源)的資源化、能源化利用技術(shù)主要為熱處置技術(shù)，分為直接焚燒和熱解氣化；由于直接焚燒是固態(tài)非均相燃燒，存在燃燒不充分、效率低以及燃燒不充分所引起的二次污染、特別是二噁英的排放問題，制約著該技術(shù)的廣泛應用。而熱解氣化可以將城市生活垃圾轉(zhuǎn)化為成分較為穩(wěn)定的氣、液、固3種類型產(chǎn)品加以利用，可有效提高其利用效率、利用范圍和經(jīng)濟性；從污染物排放角度，熱解氣化過程是在貧氧或缺氧氣氛下進行，從原理上減少了二噁英的生成，同時大部分的重金屬在熱解氣化過程中溶入灰渣，減少了排放量；故發(fā)展熱解氣化技術(shù)是實現(xiàn)生活垃圾無害化、資源化、能源化利用的重要途徑。
[0004] 熱解氣化技術(shù)是在無氧或缺氧條件下利用熱能使其成分發(fā)生化合鍵斷裂、異構(gòu)化和小分子聚合等反應，由大分子有機物轉(zhuǎn)化為小分子燃料氣、焦油和焦炭?，F(xiàn)有的熱解氣化技術(shù)例如采用回轉(zhuǎn)窯熱解的Landgard系統(tǒng)、采用爐排焚燒技術(shù)的CAO系統(tǒng)、采用內(nèi)熱式移動床的Purox系統(tǒng)等，這些熱解氣化技術(shù)普遍存在目標產(chǎn)物成分復雜、質(zhì)量很差，后續(xù)再利用成本很高，無法實現(xiàn)高品質(zhì)利用等問題，氣化過程中煙氣可能含有氮氧化物、二噁英、重金屬等有害物質(zhì)，對環(huán)境造成二次污染，工藝復雜，建設(shè)和運營成本高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

[0005] 鑒于上述的分析，本發(fā)明實施例旨在提供一種基于熔融金屬的氣化方法，用以解決現(xiàn)有熱解氣化技術(shù)無法實現(xiàn)同品質(zhì)甚至高品質(zhì)再利用的問題，以及工藝復雜以及對環(huán)境造成二次污染等問題中的至少一個。
[0006] 一方面，本發(fā)明實施例提供一種基于熔融金屬的氣化方法，以熔融金屬為介質(zhì)和熱源，含有高分子化合物的物料在氣化劑的作用下進行分解氣化反應，生成生成無機混合氣，包括CO和H2。
[0007] 進一步地，所述熔融金屬為鐵液或銅液。
[0008] 具體地，所述所述氣化劑為氧氣和過熱水蒸汽中的一種或兩種混合。
[0009] 示例性地，所述氣化劑通過噴槍噴射到熔融金屬中。
[0010] 優(yōu)選地，所述氣化劑噴射速度為200～250m/s。
[0011] 需要說明的是，所述含有高分子化合物的物料包括生活垃圾、工業(yè)垃圾、生物質(zhì)中的一種或多種。
[0012] 進一步地，所述物料為生物質(zhì)，在進行分解氣化反應前，將生物質(zhì)處理成粉末狀態(tài)，通過噴槍噴射到熔融金屬中，在熔融金屬及氣化劑作用下進行分解氣化反應，生物質(zhì)粉末的噴射速度為200～250m/s。
[0013] 具體地，所述物料包括生活垃圾和/或工業(yè)垃圾，所述分解氣化反應包括一級氣化反應和二級氣化反應；物料在熔融金屬及氣化劑作用下進行一級氣化反應后，生成的第一混合氣通入熔融金屬底部，并向上穿過熔融金屬層，在熔融金屬及氣化劑作用下進行二級氣化反應，生成無機混合氣，包括CO和H2。
[0014] 進一步地，所述無機混合氣向上穿過渣液層進行過濾。
[0015] 優(yōu)選地，所述工業(yè)垃圾包括電路板，熔融金屬為銅液，所述分解氣化反應包括一級氣化反應和二級氣化反應；電路板在銅液及氣化劑作用下進行一級氣化反應后，生成的第一混合氣通入銅液底部，并向上穿過銅液層，在銅液及氣化劑作用下進行二級氣化反應，生成無機混合氣；進行一級氣化反應的同時，電路板中的金屬銅進入銅液。
[0016] 另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種基于熔融金屬的氣化系統(tǒng)，用于實現(xiàn)所述的氣化方法，包括送料及預熱料系統(tǒng)、氣化劑供應系統(tǒng)、通過管道依次連接的熔融金屬反應系統(tǒng)、合成氣凈化及換熱系統(tǒng)、合成氣儲存系統(tǒng)；所述送料及預熱料系統(tǒng)通過密封接口與熔融金屬反應系統(tǒng)入口連接；所述氣化劑供應系統(tǒng)包括過熱蒸汽鍋爐和/或氧氣罐，二者出口分別與通入熔融金屬反應系統(tǒng)的氣化劑噴槍連接。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實現(xiàn)如下有益效果之一：
[0018] 1、本發(fā)明以熔融金屬為介質(zhì)，采用氣化劑對高分子化合物進行分解，將含有高分子化合物的可再生及可循環(huán)物料徹底分解為無機混合氣，包括CO、H2、CO2、以及少量逃逸的HCl、HBr等無機氣體，無機混合氣經(jīng)過凈化后的混合氣為：體積分數(shù)大于90％的合成氣(CO+H2)、余量為CO2，凈化后的混合氣可進入后續(xù)加工階段，例如，通過費托合成反應生產(chǎn)綠色甲醇、可持續(xù)航空燃料(SAF)、以及高品質(zhì)綠色塑料等環(huán)保產(chǎn)品，有助于逐步減少對一次性石化資源的依賴。
[0019] 2、本發(fā)明分解氣化反應以鐵液(1400℃～1700℃)作為熱源及介質(zhì)時，鐵液熱存儲能力強，并且能夠快速傳熱，提供高溫的同時作為催化劑，使難處理的高分子化合物快速分解為小分子；金屬鐵作為催化劑，通過兩步反應機制，優(yōu)化了反應路徑，使得催化過程更多地生成CO，而非CO2，從而有效減少了溫室氣體的排放；鐵液在整個反應過程中不僅提升了反應的整體效率，還通過其催化作用降低了反應能耗，同時實現(xiàn)環(huán)境友好；
[0020] 特別地，本發(fā)明基于熔融金屬的氣化方法在處理工業(yè)垃圾中的含銅電路板時，以銅液為熱源和介質(zhì)，實現(xiàn)物料徹底分解氣化為無機物的同時，電路板中的金屬銅直接進入銅液中，有利于電路板中銅的回收。
[0021] 3、本發(fā)明分解氣化反應以金屬作為熱源，能夠采用電磁渦旋的方法加熱，維持金屬池熱量，能耗低。
[0022] 4、本發(fā)明針對各類含有高分子聚合物的生活垃圾和/或工業(yè)垃圾，特別是含有溴化物的高分子聚合物，設(shè)計了基于熔融金屬的兩級氣化反應，上述物料首先在熔融金屬及氣化劑的作用下快速進行一級氣化反應，生成含有從甲烷到C40的有機物的第一混合氣，第一混合氣再次穿過熔融金屬并配合氣化劑作用進行二級氣化反應，徹底分解為無機混合氣；無機混合氣進一步穿過渣液層，將灰分、硫、氯化物等捕捉到渣液中，使氣體更加純凈，并且不會在后端產(chǎn)生結(jié)焦等問題。
[0023] 5、本發(fā)明設(shè)計了包括送料及預熱料系統(tǒng)及熔融金屬反應釜的氣化系統(tǒng)，用于實現(xiàn)基于熔融金屬的分解氣化反應；采用通過氣液通道相互連通的的兩級熔融金屬反應釜，對含有高分子聚合物的物料進行分解氣化反應，一級熔融金屬反應釜氣化產(chǎn)生的粗氣(含有有機成分的氣化氣)通過氣液通道噴入到二級熔融金屬反應釜鐵液的底層，粗氣經(jīng)過二級熔融金屬反應釜高溫鐵液層和高溫渣液層進一步分解而徹底氣化為無機混合氣，確保沒有高分子逃逸。
[0024] 本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優(yōu)點可從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過說明書以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

[0025] 附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。
[0026] 圖1為本發(fā)明熔融金屬反應釜加入鐵液和渣液后工作狀態(tài)圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明熔融金屬反應釜外觀圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明熔融金屬反應釜剖面圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明送料及預熱料系統(tǒng)圖；
[0030] 圖5為本發(fā)明上料罐外部熱交換系統(tǒng)圖；
[0031] 圖6為本發(fā)明圖5中A處局部放大圖；
[0032] 圖7為本發(fā)明上料罐縱向剖視圖；
[0033] 圖8為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)軸及撥料片主視圖；
[0034] 圖9為本發(fā)明內(nèi)側(cè)撥料片單元及旋轉(zhuǎn)軸俯視圖；
[0035] 圖10為本發(fā)明第一槳片主視圖；
[0036] 圖11為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)軸上部區(qū)域外側(cè)上部撥料片及旋轉(zhuǎn)軸俯視圖；
[0037] 圖12為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)軸下部區(qū)域外側(cè)下部撥料片及旋轉(zhuǎn)軸俯視圖；
[0038] 圖13為本發(fā)明錐形落料口區(qū)域落料口上段撥料片及旋轉(zhuǎn)軸俯視圖；
[0039] 圖14為本發(fā)明鏟料撥片及旋轉(zhuǎn)軸俯視圖；
[0040] 圖15為本發(fā)明落料口法蘭俯視圖；
[0041] 圖16為本發(fā)明錐形落料口、落料口法蘭及鏟料撥片立體結(jié)構(gòu)圖；
[0042] 圖17為本發(fā)明俯視視角內(nèi)側(cè)撥料片單元角度關(guān)系示意圖1；
[0043] 圖18為本發(fā)明俯視視角內(nèi)側(cè)撥料片單元角度關(guān)系示意圖2；
[0044] 圖19為本發(fā)明實施例5主視視角內(nèi)側(cè)撥料片單元角度關(guān)系示意圖；
[0045] 圖20為本發(fā)明實施例5俯視視角外側(cè)上部撥料片單元角度關(guān)系示意圖；
[0046] 圖21為本發(fā)明實施例5俯視視角外側(cè)下部撥料片單元角度關(guān)系示意圖；
[0047] 圖22為本發(fā)明實施例5主視視角外側(cè)撥料片單元角度關(guān)系示意圖；
[0048] 圖23為本發(fā)明實施例2基于熔融金屬的氣化系統(tǒng)圖。
[0049] 附圖標記：
[0050] 1?一級熔融金屬反應釜；101?第一金屬池；102?進料口；2?二級熔融金屬反應釜；201?第二金屬池；202?渣液池；3?氣液通道；4?排液口；501?上排渣口；502?中排渣口；503?下排渣口；601?第一氣化劑噴槍安裝口；602?第二氣化劑噴槍安裝口；7?第三氣化劑噴槍安裝口；8?生物質(zhì)噴槍安裝口；9?合成氣出口；10?第二螺旋輸送機；11?熔溝；12?第三氣化劑噴槍；13?生物質(zhì)噴槍；14?第一氣化劑噴槍；15?第二氣化劑噴槍；16?倒料罐A；17?倒料罐B；
18?第一螺旋輸送機；19?上料罐；20?第二螺旋輸送機；21?料罐本體；22?落料口法蘭；23?換熱夾套；24?介質(zhì)入口；25?介質(zhì)出口；26?鰭片；27?錐形落料口；28?縮口法蘭；29?旋轉(zhuǎn)軸；
30?內(nèi)側(cè)撥料片單元；31?外側(cè)上部撥料片；32?外側(cè)下部撥料片；33?下端軸承；34?上端軸承；35?第二槳片；36?第一傳動軸；37?第三槳片；38?第一槳片；39?第二傳動軸；O1?旋轉(zhuǎn)軸橫截面圓心；O2?第一槳片外圓弧所在圓圓心；a?第一槳片圓心角。

具體實施方式

[0051] 下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0052] 一方面，本發(fā)明具體實施例提供了一種基于熔融金屬的氣化方法，以熔融金屬為介質(zhì)和熱源，含有高分子化合物的物料在氣化劑的作用下進行分解氣化反應，生成無機混合氣，包括CO和H2。
[0053] 需要說明的是，所述熔融金屬可為鐵液，溫度為1400?1700℃。一方面，金屬鐵作為反應熱源，其熔融溫度范圍為1400℃至1700℃，適用于分解氣化反應的需求溫度范圍。另一方面，金屬鐵作為催化劑，首先在第一步反應中，鐵液分別與物料中的碳、氧和水發(fā)生反應，生成Fe3C和FeO，同時產(chǎn)生H2和CO，這一過程中，鐵液不僅促進了碳的轉(zhuǎn)化，還顯著降低了氧的還原反應活化能，加速了氧的還原過程，同時也降低了水熱解的反應活化能，從而大幅提高了整體反應效率；在第二步反應中，液態(tài)Fe3C和FeO進一步反應，生成金屬鐵和CO；通過這種兩步反應機制，鐵液優(yōu)化了反應路徑，使得催化過程更多地生成CO，而非CO2，從而有效減少了溫室氣體的排放；鐵液在整個反應過程中不僅提升了反應的整體效率，還通過其催化作用降低了反應能耗，同時實現(xiàn)環(huán)境友好。
[0054] 物料在鐵液及氣化劑的作用下反應迅速，理論反應時間在0.1秒以內(nèi)，基于高反應速率，在停止進料后的2～3min內(nèi)即可停止氣化劑的通入，由于鐵液內(nèi)有大量的含碳物質(zhì)，所以停止進料后需繼續(xù)通氣化劑使其氣化。
[0055] 值得注意的是，理論上，鐵液在反應過程中無損耗，然而，在實際運行中，鐵液會隨渣液排出而產(chǎn)生部分損失。例如，在每噸生物質(zhì)氣化過程中，鐵液的損失量不超過1kg。為補償這種損失，反應過程中將鐵礦石與物料一同投加到熔融金屬中，實現(xiàn)鐵液的補充。
[0056] 優(yōu)選地，所述熔融金屬可為銅液，溫度為1000?1300℃。含有高分子化合物的物料為電路板時，以銅液作為介質(zhì)和熱源，實現(xiàn)物料徹底分解氣化為合成氣的同時，電路板中的金屬銅直接進入銅液中，有利于電路板中銅的回收。
[0057] 值得注意的是，所述氣化劑為氧氣和過熱水蒸汽中的一種或兩種混合。
[0058] 系統(tǒng)熱平衡方面：當全部使用氧氣作為氣化劑時，物料中的高分子鏈斷裂反應是吸熱反應，氧氣參與的不完全氧化反應會釋放大量熱量，故能夠通過氣化反應自身產(chǎn)生的熱量來維持反應所需的溫度，無需外部供熱，即可保持系統(tǒng)熱平衡；當全部使用水蒸氣作為氣化劑時，物料中的高分子鏈斷裂反應是吸熱反應，水蒸氣在高溫下分解為H2和CO的反應也為吸熱反應，故需要通過外部供熱維持系統(tǒng)熱平衡；當使用氧氣和水蒸氣的混合氣體作為氣化劑時，根據(jù)二者的比例，對外部供熱情況進行調(diào)整。
[0059] 產(chǎn)物合成氣組成方面：當氣化劑全部采用氧氣時，氧化程度較高，生成CO的比例較高，同時會產(chǎn)生部分CO2；當氣化劑全部使用水蒸氣時，會促進水煤氣反應(C+H2O→CO+H2)，能夠增加產(chǎn)物合成氣的總體積以及H2的比例。
[0060] 在一種可能的設(shè)計中，氣化劑為氧氣，經(jīng)過凈化的無機混合氣包括CO、H2和CO2，其中CO體積占比60％，H2體積占比39％，CO2體積占比1％。
[0061] 在一種可能的設(shè)計中，氣化劑為水蒸氣，經(jīng)過凈化的無機混合氣包括CO和H2混合氣，其中CO體積占比40％，H2體積占比60％。
[0062] 優(yōu)選地，無機混合氣的凈化包括除塵、洗滌(例如堿洗)等，無機混合氣的成分及組成檢測在凈化后進行，這是因為分解氣化反應完成后，混合氣的溫度較高，難以直接進行檢測。
[0063] 優(yōu)選地，本發(fā)明分解氣化反應以熔融金屬作為熱源，能夠采用電磁渦旋的方法加熱，維持系統(tǒng)熱量平衡，能耗低。
[0064] 進一步地，所述氣化劑通過噴槍噴射到熔融金屬中，所述氣化劑噴射速度為200～250m/s。
[0065] 氣化劑通過氣化劑噴槍以200m/s以上的速度，噴射到熔融金屬中，有利于對物料與熔融金屬進行沖擊混合，使反應進行更充分。當氣化劑為氧氣時，噴射到熔融金屬內(nèi)部的氧氣能夠與熔融金屬發(fā)生氧化反應，由于鐵液內(nèi)有大量的含碳物質(zhì)，在停止進料后的2～3min內(nèi)再停止氣化劑的通入，使其完全氣化，確保氧氣噴射量適宜，避免氣化劑溢出或過量。
[0066] 需要說明的是，所述含有高分子化合物的物料包括生活垃圾、工業(yè)垃圾、生物質(zhì)中的一種或多種。所述工業(yè)垃圾包括電路板。
[0067] 優(yōu)選地，所述物料為生物質(zhì)，在進行分解氣化反應前，將生物質(zhì)處理成粉末狀態(tài)，通過噴槍噴射到熔融金屬中，在熔融金屬及氣化劑作用下進行分解氣化反應，生物質(zhì)粉末的噴射速度為200～250m/s。
[0068] 具體地，將生物質(zhì)進行余熱碳化后，磨成生物質(zhì)粉末，通過噴槍直接噴入到熔融金屬鐵液底部。經(jīng)過生物質(zhì)氣流和氣化劑氣流碰撞后，鐵液形成沸騰狀，生物質(zhì)和氣化劑在高溫鐵液提供的高能量、高熱量的反應環(huán)境及金屬的催化作用下，氣化為無機混合氣。
[0069] 由于生物質(zhì)本身顆粒較小，又經(jīng)過碳化處理后，不存在大的高分子物質(zhì)，所以經(jīng)過一次分解氣化反應能夠徹底分解。
[0070] 進一步地，所述物料包括生活垃圾和/或工業(yè)垃圾，所述分解氣化反應包括一級氣化反應和二級氣化反應；物料在熔融金屬及氣化劑作用下進行一級氣化反應后，生成的第一混合氣通入熔融金屬底部，并向上穿過熔融金屬層，在熔融金屬及氣化劑作用下進行二級氣化反應，生成無機混合氣，包括CO和H2。所述無機混合氣向上穿過渣液層進行置換、過濾，極少逃逸部分可通過后續(xù)凈化處理。
[0071] 值得注意的是，由于生活垃圾和工業(yè)垃圾中含有比生物質(zhì)分子大得多的各類含有溴化物的高分子聚合物，同時含有金屬及非金屬的無機物，無法通過預處理后通過噴槍直接噴射到熔融金屬底部，并且比重比金屬小很多，無法確保物料與鐵液有充足的接觸和足夠的接觸時間，所以在進行一級氣化反應后，產(chǎn)生的第一混合氣中含有從甲烷到C40的有機物，并且比例不可控，必須經(jīng)過二級反應才能徹底分解物無機物。
[0072] 第一混合氣向上經(jīng)過熔融金屬層，與鐵液充分接觸，確保徹底氣化為無機物，無大分子氣體存在，獲得無機混合氣；無機混合氣繼續(xù)通過渣液層，不僅能夠避免高分子的逃逸，同時將灰分、硫、氯化物等捕捉到渣液中，使得獲得的氣體更加純凈，不含有機化合物，同時由于氣體純凈，全部為無機物，不會在后端產(chǎn)生結(jié)焦等問題。
[0073] 具體地，所述渣液層包括白云石和石灰石，二者的配比可以為2:1。
[0074] 需要說明的是，本發(fā)明分解氣化反應產(chǎn)生的無機混合氣中僅包含無機成分，不含有甲烷、乙炔等有機烴類化合物。
[0075] 在一種可能的設(shè)計中，所述工業(yè)垃圾包括電路板，熔融金屬為銅液，所述分解氣化反應包括一級氣化反應和二級氣化反應；電路板在銅液及氣化劑作用下進行一級氣化反應后，生成的第一混合氣通入銅液底部，并向上穿過銅液層，在銅液及氣化劑作用下進行二級氣化反應，獲得無機混合氣；進行一級氣化反應的同時，電路板中的金屬銅進入銅液。
[0076] 優(yōu)選地，物料進行一級氣化反應前預熱至400℃以上，有利于維持分解氣化反應系統(tǒng)的熱平衡。
[0077] 進一步地，凈化后的無機混合氣進入后端反應系統(tǒng)，進行費托合成，生產(chǎn)綠色甲醇，綠色SAF航煤，以及綠色高品質(zhì)塑料等綠色產(chǎn)品。
[0078] 另一方面，本發(fā)明具體實施例還提供了一種基于熔融金屬的氣化系統(tǒng)，用于實現(xiàn)所述的氣化方法，包括送料及預熱料系統(tǒng)、氣化劑供應系統(tǒng)、通過管道依次連接的熔融金屬反應系統(tǒng)、合成氣凈化及換熱系統(tǒng)、合成氣儲存系統(tǒng)；所述送料及預熱料系統(tǒng)通過密封接口與熔融金屬反應系統(tǒng)入口連接；所述氣化劑供應系統(tǒng)包括過熱蒸汽鍋爐和/或氧氣罐，二者出口分別與通入熔融金屬反應系統(tǒng)的氣化劑噴槍連接。
[0079] 進一步地，所述熔融金屬反應系統(tǒng)包括通過氣液通道3相互連通的一級熔融金屬反應釜1和二級熔融金屬反應釜2；所述一級熔融金屬反應釜1內(nèi)部設(shè)有第一金屬池101，二級熔融反應釜2內(nèi)部設(shè)有第二金屬池201，其中第二金屬池201的底部高于第一金屬池101的底部，且一級熔融金屬反應釜1和二級熔融金屬反應釜2水平錯落設(shè)置。
[0080] 二級熔融金屬反應釜2與一級熔融金屬反應釜1金屬池之間的落差既能夠確保一級熔融金屬反應釜1有充足的反應熔池容積維持氣化反應，又能夠保證一級熔融金屬反應釜1產(chǎn)生的氣體進入到二級熔融金屬反應釜2熔融金屬底部，二級熔融金屬反應釜2有充足的熔池高度確保反應充分，從而保證在一級熔融金屬反應釜1中沒有和鐵液充分接觸的大分子氣體在二級熔融金屬反應釜2中與鐵液充分接觸，確保徹底氣化為無機物，無大分子氣體存在。
[0081] 優(yōu)選地，所述氣液通道3為半錐形通道，所述半錐形通道的軸截面高于所述半錐形通道的曲面。
[0082] 進一步地，所述半錐形通道包括通道入口、通道主體和通道出口，所述通道入口與一級熔融金屬反應釜連通，所述通道出口與二級熔融金屬反應釜連通；所述通道入口和通道出口均為半圓形狀，通道入口直徑大于通道出口直徑，二者中心線共線對齊。
[0083] 具體地，所述通道入口的中心線與一級熔融金屬反應釜釜底之間存在距離，通道出口的底部圓弧與二級熔融金屬反應釜的釜底相貼合。
[0084] 優(yōu)選地，所述通道入口的中心線與一級熔融金屬反應釜釜底之間的距離根據(jù)第一金屬池的容積及第一金屬池內(nèi)熔融金屬的液位確定，當?shù)谝唤饘俪貎?nèi)充入熔融金屬后，通道入口頂部與熔融金屬液面平齊。
[0085] 在一種可能的設(shè)計中，第一金屬池101容積為56立方米，通道入口的上端面與一級熔融金屬反應釜1內(nèi)第一金屬池101底之間的距離為2米。
[0086] 所述通道主體包括一級熔融金屬反應釜側(cè)壁段和二級熔融金屬反應釜側(cè)壁段，所述通道入口形成于一級熔融金屬反應釜1內(nèi)側(cè)壁，所述通道出口形成于二級熔融金屬反應釜2內(nèi)側(cè)壁。
[0087] 需要說明的是，所述通道主體的軸向截面呈現(xiàn)為半圓形，其中半圓的直徑從通道入口逐漸縮小至通道出口，通道主體的直邊水平放置，圓弧邊平滑地從通道入口過渡到通道出口，形成一個逐漸縮小的錐形路徑。
[0088] 在一種可能的設(shè)計中，所述通道入口為橫截面為直徑1.8～2米的半圓；所述通道出口為橫截面為直徑0.6～0.8米的半圓。
[0089] 進一步地，所述一級熔融金屬反應釜1的釜頂設(shè)有進料口102、第一氣化劑噴槍安裝口601和第二氣化劑噴槍安裝口602；所述二級熔融金屬反應釜2的釜頂設(shè)有合成氣出口9；所述二級熔融金屬反應釜2外側(cè)壁上部還設(shè)有第三氣化劑噴槍安裝口7和生物質(zhì)噴槍安裝口8；所述二級熔融金屬反應釜2的第二金屬池201上方設(shè)有渣液池202。
[0090] 具體地，熔融金屬反應釜系統(tǒng)運行時，物料通過一級熔融金屬反應釜1頂部的進料口102自由下落至第一金屬池101中(落料高度3～3.5米)，同時通過第一氣化劑噴槍14和第二氣化劑噴槍15向落料處噴射氣化劑，將物料與熔融金屬進行沖擊混合進行一級氣化反應，使物料充分反應、迅速氣化生成第一混合氣；第一混合氣的迅速大量產(chǎn)生(反應時間為0.1秒以內(nèi))，使得一級熔融金屬反應釜1內(nèi)部壓力增加(釜內(nèi)壓力為1.5～1.8MPa)，提高了一級熔融金屬反應釜1和二級熔融金屬反應釜2之間的壓力差(如0.2?0.6Mpa)，在壓力差作用下，第一混合氣經(jīng)過氣液通道3噴射到二級熔融金屬反應釜2第二金屬池201底部，同時通過第三氣化劑噴槍12向第二金屬池201噴射氣化劑和/或通過生物質(zhì)噴槍13向第二金屬池
201噴射生物質(zhì)粉末，第一混合氣從底部向上經(jīng)過熔融金屬層和渣液層進行二次徹底分解，獲得無機混合氣。
[0091] 需要說明的是，所述第一混合氣在壓力作用下經(jīng)過氣液通道3由一級熔融金屬反應釜1向二級熔融金屬反應釜2第二金屬池201底部噴射時，第一金屬池101內(nèi)鐵液被壓至與二級熔融金屬反應釜2內(nèi)側(cè)壁的通道出口的半圓圓弧底部，但無法進一步下壓；通道入口段空間顯著大于通道出口段的通道空間，這樣的設(shè)計有利于氣體的加速流動。
[0092] 本發(fā)明高度不同的金屬池連通設(shè)計，通道的最小截面積處完全被鐵液填充，一方面有效防止了塊狀物料的堆積和可能引起的堵塞問題；另一方面，確保反應前兩個反應釜之間無法進行氣體交換。
[0093] 在一種可能的設(shè)計中，所述第一金屬池101容積為56立方米，第二金屬池201的容積為25立方米，第二金屬池201的底部與一級金屬池101的頂部高差為2米，物料處理量為80?100噸每小時。
[0094] 在一種可能的設(shè)計中，所述第一氣化劑噴槍安裝口601和第二氣化劑噴槍安裝口602以180°對稱布置，且與水平方向的夾角均為45°，第一氣化劑噴槍安裝口601和第二氣化劑噴槍安裝口602軸線通過第一金屬池101的橫截面中心點。
[0095] 在一種可能的設(shè)計中，所述第三氣化劑噴槍安裝口7與生物質(zhì)噴槍安裝口8以180°對稱布置，且與水平方向的夾角均為60°，第三氣化劑噴槍安裝口7和生物質(zhì)噴槍安裝口8軸線通過第二金屬池201的橫截面中心點。
[0096] 優(yōu)選地，所述一級熔融金屬反應釜1還包括釜體外側(cè)壁的排液口4，所述排液口4位于第一金屬池101底部，用于排出金屬池內(nèi)熔融金屬。
[0097] 具體地，所述二級熔融金屬反應釜2還包括釜體外側(cè)壁的下排渣口503、中排渣口502和上排渣口501。所述下排渣口503、中排渣口502和上排渣口501分別對應渣液池202內(nèi)液體的上液位、中液位和下液位。
[0098] 其中上排渣口501用于定期排出物料帶進的灰分；中排渣口502用于更換氣化劑噴槍時，將渣液池內(nèi)的渣液部分排出；下排渣口503用于停爐時，將渣液池內(nèi)的渣液全部排出。
[0099] 在一種可能的設(shè)計中，所述合成氣出口9截面積0.8～1m2，產(chǎn)品無機混合氣出口速度30～35m/s。
[0100] 優(yōu)選地，所述一級熔融金屬反應釜1和二級熔融金屬反應釜2的釜底均設(shè)有熔溝11，所述熔溝11位于第一金屬池101和第二金屬池201下方。
[0101] 示例性地，所述一級熔融金屬反應釜1和二級熔融金屬反應釜2內(nèi)側(cè)壁均設(shè)有電磁感應外供熱裝置。
[0102] 本發(fā)明熔融金屬反應釜以熔融金屬作為熱源，能夠采用電磁渦旋的方法加熱，維持金屬池熱量。
[0103] 進一步地，所述一級熔融金屬反應釜1與二級熔融金屬反應釜2的頂部均設(shè)有紅外測溫儀；所述一級熔融金屬反應釜1與二級熔融金屬反應釜2的側(cè)壁均設(shè)有鐵液觀察連通器，通過電磁關(guān)聯(lián)，獲取液位信息。
[0104] 示例性地，含有高分子化合物的物料在所述的熔融金屬反應系統(tǒng)內(nèi)進行分解氣化反應，生成無機混合氣，所述分解氣化反應過程如下：
[0105] S1?1、物料從一級熔融金屬反應釜1頂部落料，落料的同時通過一級熔融金屬反應釜1上方的氣化劑噴槍將氣化劑噴射到第一金屬池101液面上端落料處，物料在熔融金屬及氣化劑的作用下進行一級氣化反應，反應后獲得第一混合氣；
[0106] S1?2、第一混合氣經(jīng)過氣液通道噴射到二級熔融金屬反應釜2熔融金屬底部，并向上經(jīng)過熔融金屬層和渣液層進行二級氣化反應，獲得無機混合氣。
[0107] 優(yōu)選地，當物料僅為生物質(zhì)粉末時，所述分解氣化反應過程如下：將生物質(zhì)粉末和氣化劑分別經(jīng)過位于二級熔融反應釜2上方的生物質(zhì)噴槍13和氣化劑噴槍噴射到熔融金屬底部，在熔融金屬及氣化劑的作用下進行分解氣化反應，反應后得到無機混合氣。
[0108] 進一步地，所述送料及預熱料系統(tǒng)，包括上料罐19、相互并聯(lián)的倒料罐A16和倒料罐B17，以及第一螺旋輸送機18、第二螺旋輸送機19，所述倒料罐A16和倒料罐B17的出料口分別通過管道與第一螺旋輸送機18入口連接，第一螺旋輸送機18出口通過管道與上料罐19進料口連接，所述上料罐19落料口通過管道與第二螺旋輸送機20入口連接，第二螺旋輸送機20出口通過密封接口連接外部設(shè)備。
[0109] 優(yōu)選地，倒料罐A16和B17互為備用的設(shè)計，確保在單一罐體出現(xiàn)故障時仍能維持物料的連續(xù)輸送，還能根據(jù)生產(chǎn)需求靈活切換，減少停機時間，提高生產(chǎn)效率。
[0110] 進一步地，所述上料罐19，包括料罐本體21，設(shè)置在料罐本體21外的換熱夾套23，沿料罐本體21高度方向設(shè)置且貫穿料罐本體21的旋轉(zhuǎn)軸29，以及沿旋轉(zhuǎn)軸29軸向設(shè)置的撥料片；
[0111] 所述撥料片包括外側(cè)撥料片和內(nèi)側(cè)撥料片，其中外側(cè)撥料片和內(nèi)側(cè)撥料片沿所述旋轉(zhuǎn)軸29軸向依次交替布置；
[0112] 所述外側(cè)撥料片和所述內(nèi)側(cè)撥料片在旋轉(zhuǎn)軸29徑向平面上的投影不重疊。
[0113] 需要說明的是，外側(cè)撥料片和內(nèi)側(cè)撥料片中，外側(cè)和內(nèi)側(cè)是相對而言的，用于定性說明撥料片整體距離旋轉(zhuǎn)軸的遠近。
[0114] 具體地，所述所述外側(cè)撥料片和所述內(nèi)側(cè)撥料片固定設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸29上。如圖8～22所示。
[0115] 進一步地，所述內(nèi)側(cè)撥料片包括多個內(nèi)側(cè)撥料片單元30，所述內(nèi)側(cè)撥料片單元30包括3個第一槳片38，3個所述第一槳片38圍繞旋轉(zhuǎn)軸29周向均勻排列；所述第一槳片38的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線呈30°～85°夾角，同時相對于旋轉(zhuǎn)軸29的徑向平面沿旋轉(zhuǎn)軸的軸線向上上揚10°～60°。
[0116] 即沿著旋轉(zhuǎn)軸29的轉(zhuǎn)動方向，第一槳片的邊緣向上形成10°～60°的螺旋坡度。這種設(shè)計使得內(nèi)側(cè)撥料片在旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，能夠有效地將物料沿著徑向向外以及沿著軸向向上推動，從而實現(xiàn)物料的混合，有利于熱量的均勻傳遞。
[0117] 優(yōu)選地，所述第一槳片38的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線呈30°、40°、50°、60°75°、80°、85°夾角，同時相對于旋轉(zhuǎn)軸29的徑向平面沿旋轉(zhuǎn)軸29的軸線向上上揚10°、20°、30°、40°、
45°、50°、60°。第一槳片38的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線的夾角及第一槳片38的邊緣向上形成的螺旋坡度角度的確定根據(jù)物料的密度、粒徑的不同進行選擇和調(diào)整。
[0118] 需要說明的是，所述第一槳片38的槳面形狀為偏心扇環(huán)，所述偏心扇環(huán)為兩個偏心異徑圓形成的偏心圓環(huán)的一部分，包括內(nèi)圓弧、外圓弧，連接內(nèi)、外圓弧的長邊和短邊，其幾何特征為：偏心扇環(huán)的內(nèi)圓弧所在圓與旋轉(zhuǎn)軸29外圓周重合、偏心扇環(huán)的外圓弧所在圓的直徑為內(nèi)圓弧所在圓的直徑的1.5～2.5倍，偏心扇環(huán)以內(nèi)圓弧所在圓為圓心的圓心角為90°～120°，不包括120°，如圖17、圖18所示，旋轉(zhuǎn)軸橫截面圓心為O1，第一槳片外圓弧所在圓圓心為O2，第一槳片圓心角為a。偏心槳片的設(shè)計能夠增加流體速度，有效抑制槳片下方的攪拌死區(qū)，從而提高混合效率。
[0119] 所述第一槳片38的內(nèi)圓弧與旋轉(zhuǎn)軸29貼合，沿旋轉(zhuǎn)軸29的轉(zhuǎn)動方向，所述第一槳片38的厚度遞增。第一槳片38的厚度設(shè)計，能夠減小轉(zhuǎn)動時的阻力。
[0120] 進一步地，所述外側(cè)撥料片包括多個外側(cè)撥料片單元，所述外側(cè)撥料片單元包括2個第二槳片35，所述第二槳片35分別通過第一傳動軸36固定連接在所述旋轉(zhuǎn)軸29上。
[0121] 具體地，所述外側(cè)撥料片包括分布在旋轉(zhuǎn)軸29上部區(qū)域的外側(cè)上部撥料片31，所述外側(cè)上部撥料片31的外側(cè)撥料片單元的第二槳片35為矩形槳片，所述第二槳片35的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線的夾角b1為10°～60°，同時第二槳片35的平面的水平軸線與其第一傳動軸36的軸線延長線的夾角c1為15°～75°。
[0122] 示例性地，所述外側(cè)撥料片包括分布在旋轉(zhuǎn)軸下部區(qū)域的外側(cè)下部撥料片32，所述外側(cè)下部撥料片32的外側(cè)撥料片單元的第二槳片35為矩形槳片，所述第二槳片35的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線的夾角b2為10°～60°；同時第二槳片35的平面的水平軸線與其第一傳動軸36的軸線延長線的夾角c2為15°～75°；并且c2＞c1。
[0123] 優(yōu)選地，b1為10°、20°、30°、40°、45°、50°、60°，c1為15°、20°、30°、40°、45°、50°、60°、75°；b2為10°、20°、30°、40°、45°、50°、60°，c2為15°、20°、30°、40°、45°、50°、60°、75°。
第二槳片35的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線的夾角、第二槳片35的平面的水平軸線與其第一傳動軸36的軸線延長線的夾角以及c1與c2的差值根據(jù)物料的密度、粒徑的不同進行選擇和調(diào)整。
[0124] 在一種可能的設(shè)計中，c1為45°，c2為60°。
[0125] 需要說明的是，在旋轉(zhuǎn)軸29徑向平面上的投影中，外側(cè)撥料片單元中2個第一傳動軸36平行排列、不通過旋轉(zhuǎn)軸29圓心，且相對于旋轉(zhuǎn)軸29圓心呈中心對稱，確保了結(jié)構(gòu)的平衡和槳葉的均勻受力；多個外側(cè)撥料片單元的第一傳動軸36呈重疊式徑向布局，即在旋轉(zhuǎn)軸29徑向平面上的投影中，不同高度的第一傳動軸36徑向布局相同；外側(cè)撥料片單元中2個第一槳片35相對于旋轉(zhuǎn)軸29圓心呈中心對稱。
[0126] 具體地，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，外側(cè)下部撥料片32槳片比外側(cè)上部撥料片31槳片與對應的第一傳動軸36的軸線延長線夾角更大，即槳片外緣距離料罐本體內(nèi)壁更遠、槳片平面的傾斜更趨近料罐本體中心，因為越到下部，物料壓力越大、壓的越實，所以槳片與料罐夾角的角度需要更大，來降低轉(zhuǎn)動的阻力，同樣起到往內(nèi)和往上撥料的作用。
[0127] 需要說明的是，外側(cè)撥料片的數(shù)量和上、下部區(qū)域的劃分根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的直徑、物料特性以及混合或輸送要求來確定，以確保物料在旋轉(zhuǎn)軸周圍的均勻分布和有效移動。外側(cè)撥料片的設(shè)計與內(nèi)側(cè)撥料片相協(xié)調(diào)，以實現(xiàn)物料在旋轉(zhuǎn)軸周圍的連續(xù)流動。
[0128] 進一步地，物料經(jīng)過進料口完成進料后，旋轉(zhuǎn)軸29在上料罐19中連續(xù)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速大于60r/min。
[0129] 旋轉(zhuǎn)軸29的旋轉(zhuǎn)結(jié)合旋轉(zhuǎn)軸29上不同的撥料片，外側(cè)撥料片起到將物料往內(nèi)和往上撥的作用，內(nèi)側(cè)撥料片起到將物料往外和往上撥的作用，這樣使得罐內(nèi)的物料產(chǎn)生內(nèi)、外流動保證物料的受熱均勻，同時物料被不斷的向上翻動，可以避免彈性物料的架橋堵塞。
[0130] 優(yōu)選地，所述上料罐19還包括錐形落料口27，所述錐形落料口27上端通過落料口法蘭22連接在料罐本體21下方，錐形落料口27下端通過縮口法蘭28與外部輸送設(shè)備連接；所述旋轉(zhuǎn)軸29穿過落料口法蘭22及錐形落料口27區(qū)域，通過下端軸承33及下軸承座固定安裝在錐形落料口27的縮口法蘭28內(nèi)側(cè)。
[0131] 優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)軸29的下端軸承33材質(zhì)為石墨，能夠耐400?500℃高溫，無需給軸承做冷卻，避免帶走熱量同時無需做動態(tài)密封，直接封閉在上料罐19中，避免了高溫密封的困難。
[0132] 進一步地，所述外側(cè)撥料片還包括分布在旋轉(zhuǎn)軸錐形落料口27區(qū)域的落料口撥料片，所述落料口撥料片的外側(cè)撥料片單元的第二槳片35為倒梯形槳片，所述第二槳片35的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線形成的夾角b3為10°～60°，優(yōu)選地b3為10°、20°、30°、40°、45°、50°、60°。所述倒梯形槳片包括兩個側(cè)邊、平行于第一傳動軸的長底邊和短底邊，其中一個側(cè)邊與其第一傳動軸連接，長底邊位于短底邊上方。
[0133] 落料口區(qū)域的第二槳片35形狀設(shè)計主要是為了適配落料口區(qū)域的錐形空間的同時有效翻動該區(qū)域物料。
[0134] 值得注意的是，所述落料口法蘭22上開有落料口，所述落料口的橫截面呈梯形，上小下大，防止在此卡料。
[0135] 優(yōu)選地，所述落料口法蘭22上方設(shè)有鏟料撥片，進一步避免物料架橋堵料。
[0136] 具體地，所述鏟料撥片包括2個第三槳片37，所述第三槳片37分別通過第二傳動軸39固定連接在所述旋轉(zhuǎn)軸29上；第三槳片37為矩形槳片，所述第三槳片39的平面與旋轉(zhuǎn)軸
29的軸線所呈夾角b4為60°～85°，優(yōu)選地b4為60°、70°、75°、80°、85°；2個第二傳動軸39共線排列，并且它們的連線通過旋轉(zhuǎn)軸29在相同高度處橫截面的圓心。
[0137] 在一種可能的設(shè)計中，所述錐形落料口27錐度為10°，改善物料的流動特性，防止物料在落料口處結(jié)拱或堵塞。
[0138] 優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)軸上端軸承34與料罐本體21頂部連接處進行動態(tài)密封，密封要求是在密封氣體壓力為1.0MPa至1.5MPa的條件下，動態(tài)試驗的泄漏量標準為轉(zhuǎn)速0～60r/min3
時，泄漏量控制在≤0.10Nm/h。
[0139] 進一步地，所述換熱夾套23包括外殼和加熱盤管；所述加熱盤管環(huán)繞在料罐本體21的外壁上，介質(zhì)入口24位于加熱盤管的下端，介質(zhì)出口25位于加熱盤管的上端。用于對料罐本體21內(nèi)的物料進行預熱。
[0140] 優(yōu)選地，所述加熱盤管外側(cè)安裝有鰭片26。能夠增加換熱面積，提高換熱效果。
[0141] 在一種可能的設(shè)計中，所述加熱盤管的截面尺寸為500*300mm，總長度為400m。
[0142] 值得注意的是，本發(fā)明送料及預熱料系統(tǒng)中，倒料罐A16、倒料罐B17與上料罐19結(jié)構(gòu)相同；所述上料罐換熱夾套的介質(zhì)入口與外部空氣管道連通，用于引入熱空氣；上料罐換熱夾套的介質(zhì)出口通過管道分別連接至倒料罐A介質(zhì)入口和倒料罐B介質(zhì)入口，倒料罐A介質(zhì)出口及倒料罐B介質(zhì)出口通過管道接入外部空氣主管，將換熱后的空氣送回外部空壓機。
[0143] 在一種可能的設(shè)計中，各物料輸送通道及換熱介質(zhì)管道上均配備有控制閥門，所述外部空氣溫度為750～850℃。
[0144] 本發(fā)明送料及預熱料系統(tǒng)通過在立式料罐中加入攪料系統(tǒng)，一方面避免了彈性物料的架橋堵料的問題，另一方面解決了立式料罐預熱不均勻問題。采用立式料罐的設(shè)計，并沿旋轉(zhuǎn)軸縱向設(shè)置多組撥料片單元，基于撥料片單元槳片的角度設(shè)置，并結(jié)合旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，使撥料片撥動時一方面將部分物料向料罐中心撥，向上松料，一方面將部分物料向料罐外壁撥，促進物料內(nèi)外之間流動，促進換熱，保證物料的受熱均勻，同時物料被不斷的向上翻動，能夠有效避免彈性物料的架橋堵塞。
[0145] 在一種可能的設(shè)計中，本發(fā)明送料及預熱料系統(tǒng)應用于生活垃圾、工業(yè)垃圾以及生物質(zhì)等可循環(huán)、可再生資源的分解氣化反應系統(tǒng)時，空氣在外部換熱器中與分解氣化反應系統(tǒng)產(chǎn)生的1500℃高溫合成氣進行熱量交換，換熱后，空氣被加熱至750～850℃并進入送料及預熱料系統(tǒng)對物料進行預熱，實現(xiàn)產(chǎn)物合成氣的余熱回收，節(jié)約能耗。
[0146] 綜上所述，本發(fā)明以熔融金屬為介質(zhì)，采用氣化劑對高分子化合物進行分解，將含有高分子化合物的可再生及可循環(huán)物料徹底分解為無機混合氣，包括CO、H2、CO2、以及少量逃逸的HCl、HBr等無機氣體，無機混合氣經(jīng)過凈化后的混合氣為：體積分數(shù)大于90％的合成氣(CO+H2)、余量為CO2，凈化后的混合氣可進入后續(xù)加工階段，例如，通過費托合成反應生產(chǎn)綠色甲醇、可持續(xù)航空燃料(SAF)、以及高品質(zhì)綠色塑料等環(huán)保產(chǎn)品，有助于逐步減少對一次性石化資源的依賴；并設(shè)計包括送料及預熱料系統(tǒng)及熔融金屬反應釜的氣化系統(tǒng)，用于實現(xiàn)基于熔融金屬的分解氣化反應；采用通過氣液通道相互連通的的兩級熔融金屬反應釜，對含有高分子聚合物的物料進行分解氣化反應，一級熔融金屬反應釜氣化產(chǎn)生的粗氣(含有有機成分的氣化氣)通過氣液通道噴入到二級熔融金屬反應釜鐵液的底層，粗氣經(jīng)過二級熔融金屬反應釜高溫鐵液層和高溫渣液層進一步分解而徹底氣化，確保沒有高分子逃逸。
[0147] 下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明基于熔融金屬的氣化方法及其系統(tǒng)進行說明。
[0148] 實施例1
[0149] 本實施例提供一種基于熔融金屬的氣化方法。如圖1所示。
[0150] 物料：生活垃圾和工業(yè)垃圾，處理量為100噸/小時。
[0151] 氣化劑為氧氣，熔融金屬為溫度為1400～1700℃的鐵液，在一級熔融金屬反應釜1和二級熔融金屬反應釜2內(nèi)進行。
[0152] 氣化流程為：
[0153] 步驟1、對物料進行壓塊預處理至80mm以下。
[0154] 步驟2、將預處理后的物料送至一級熔融金屬反應釜內(nèi)的鐵液表面，同時通過氣化劑噴槍將氧氣以200m/s的速度噴射到鐵液表面，停止進料后的2～3min內(nèi)停止氣化劑的噴射，物料在鐵液的催化下進行一級氣化反應，反應后獲得第一混合氣。
[0155] 步驟3、第一混合氣通過氣液通道進入二級熔融金屬反應釜鐵液底部，依次穿過二級熔融金屬反應釜內(nèi)的鐵液層及鐵液層上方的渣液層，同時通過氣化劑噴槍以200m/s的速度向二級熔融金屬反應釜的鐵液內(nèi)噴射氧氣，停止進料后的2～3min內(nèi)停止氣化劑的噴射，第一混合氣在此過程中進行二級氣化反應，從渣液層上方獲得無機混合氣。
[0156] 步驟4、無機混合氣進行除塵、堿洗凈化。
[0157] 經(jīng)檢測，最終產(chǎn)物合成氣中各組分體積分數(shù)為：CO：60％；H2：39％；CO2：1％。
[0158] 實施例2
[0159] 本實施例提供一種基于熔融金屬的氣化方法。
[0160] 物料為生物質(zhì)；氣化劑為氧氣，熔融金屬為溫度為1400～1700℃的鐵液；在二級熔融金屬反應釜2內(nèi)進行。
[0161] 氣化流程為：
[0162] 步驟1、將生物質(zhì)通過余熱碳化的方式磨成生物質(zhì)粉末。
[0163] 步驟2、將生物質(zhì)粉末通過生物質(zhì)噴槍以200m/s的速度噴入二級熔融金屬反應釜鐵液，同時通過氣化劑噴槍以200m/s的速度向鐵液內(nèi)噴射氧氣，停止噴射生物質(zhì)粉末后的2～3min內(nèi)停止氣化劑的噴射，生物質(zhì)在此過程中進行一級氣化反應，從渣液層上方獲得無機混合氣。
[0164] 步驟3、無機混合氣進行除塵、堿洗凈化。
[0165] 經(jīng)檢測，最終產(chǎn)物合成氣中各組分體積分數(shù)為：CO：60％；H2：39％；CO2：1％。
[0166] 實施例3
[0167] 本實施例提供一種基于熔融金屬的氣化方法。
[0168] 物料為電路板；氣化劑為氧氣，熔融金屬為銅液，在一級熔融金屬反應釜1和二級熔融金屬反應釜2內(nèi)進行。
[0169] 氣化流程為：
[0170] 步驟1、將破碎處理后的物料送至一級熔融金屬反應釜的銅液表面，同時通過氣化劑噴槍將氧氣以250m/s的速度噴射到銅液表面，停止進料后的2～3min內(nèi)停止氣化劑的噴射，物料在銅液的及氣化劑的作用下進行一級氣化反應，反應后獲得第一混合氣，電路板中的金屬銅進入銅液待回收。
[0171] 步驟2、第一混合氣通過氣液通道進入二級熔融金屬反應釜銅液底部，依次穿過二級熔融金屬反應釜內(nèi)的銅液層及銅液層上方的渣液層，同時通過氣化劑噴槍以250m/s的速度向二級熔融金屬反應釜的銅液內(nèi)噴射氧氣，停止進料后的2～3min內(nèi)停止氣化劑的噴射，第一混合氣在此過程中進行二級氣化反應，從渣液層上方獲得無機混合氣。
[0172] 步驟3、無機混合氣進行除塵、堿洗凈化。
[0173] 經(jīng)檢測，最終產(chǎn)物合成氣中各組分體積分數(shù)為：CO：60％；H2：39％；CO2：1％。
[0174] 實施例4
[0175] 本實施例提供一種熔融金屬反應釜及基于熔融金屬反應釜的氣化系統(tǒng)，如圖2～3及圖23所示。
[0176] 熔融金屬反應釜：如圖2、圖3所示，包括通過氣液通道3相互連通的一級熔融金屬反應釜1和二級熔融金屬反應釜2；所述一級熔融金屬反應釜1內(nèi)部設(shè)有第一金屬池101，二級熔融反應釜2內(nèi)部設(shè)有第二金屬池201，其中第二金屬池201的底部高于第一金屬池101的底部，且一級熔融金屬反應釜1和二級熔融金屬反應釜2水平錯落設(shè)置；
[0177] 所述氣液通道3為半錐形通道，所述半錐形通道的軸截面高于所述半錐形通道的曲面。所述半錐形通道包括通道入口、通道主體和通道出口，所述通道入口與一級熔融金屬反應釜1連通，所述通道出口與二級熔融金屬反應釜2連通；所述通道入口和通道出口均為半圓形狀，通道入口直徑大于通道出口直徑，二者中心線共線對齊。所述通道入口的中心線與一級熔融金屬反應釜1釜底之間存在距離，通道出口的底部圓弧與二級熔融金屬反應釜2的釜底相貼合；
[0178] 所述一級熔融金屬反應釜1的釜頂設(shè)有進料口102、第一氣化劑噴槍安裝口601和第二氣化劑噴槍安裝口602；所述二級熔融金屬反應釜2的釜頂設(shè)有合成氣出口9；所述二級熔融金屬反應釜2外側(cè)壁上部還設(shè)有第三氣化劑噴槍安裝口7和生物質(zhì)噴槍安裝口8；所述二級熔融金屬反應釜2的第二金屬池201上方設(shè)有渣液池202。
[0179] 氣化系統(tǒng)：如圖23所示，包括送料及預熱料系統(tǒng)、氣化劑供應系統(tǒng)、通過管道依次連接的熔融金屬反應系統(tǒng)、合成氣凈化及換熱系統(tǒng)、合成氣儲存系統(tǒng)；所述送料及預熱料系統(tǒng)通過密封接口與熔融金屬反應系統(tǒng)入口連接；所述氣化劑供應系統(tǒng)包括過熱蒸汽鍋爐和/或氧氣罐，二者出口分別與通入熔融金屬反應系統(tǒng)的氣化劑噴槍連接。
[0180] 所述合成氣凈化及換熱系統(tǒng)包括旋風除塵器、換熱器、布袋除塵器、洗滌塔和空壓機，所述旋風除塵器的入口連接二級熔融金屬反應釜的合成氣出口，其出口連接換熱器的熱流體入口，換熱器的熱流體出口依次連接至布袋除塵器、洗滌塔，洗滌塔出口與合成氣儲存系統(tǒng)相連；并通過空壓機向換熱器的冷流體入口輸送空氣，空氣經(jīng)換熱器換熱后通過管道送入上料罐的換熱夾套；
[0181] 所述合成氣儲存系統(tǒng)包括壓縮機和通過管道與壓縮機出口連接的合成氣儲罐，所述壓縮機入口通過管道與洗滌塔出口連接。
[0182] 氣化系統(tǒng)使用時：通過送料及預熱料系統(tǒng)將物料落入一級熔融金屬反應釜1的第一金屬池101內(nèi)熔融金屬表面，落料的同時通過一級熔融金屬反應釜1上方的第一氣化劑噴槍14和第二氣化劑噴槍15將氧氣噴射到液面上端落料處，物料在熔融金屬的催化下進行一級氣化反應，反應后獲得第一混合氣，一級熔融金屬反應釜1內(nèi)第一混合氣的生成，使得一級熔融金屬反應釜1內(nèi)壓力高于二級熔融反應釜2內(nèi)壓力，從而使第一混合氣通過氣液通道3進入二級熔融反應釜2的第二金屬池201底部并穿過熔融金屬及渣液層，通過第三氣化劑噴槍12將氧氣噴射至第二金屬池201、和/或通過生物質(zhì)噴槍13將生物質(zhì)粉末噴射至第二金屬池201，產(chǎn)物無機混合氣從合成氣出口9排至旋風除塵器除塵后進入合成氣凈化劑換熱系統(tǒng)，完成熱交換后進行進一步除塵和凈化，最后進入合成氣儲罐。
[0183] 本系統(tǒng)的余熱回收過程如下：高溫產(chǎn)物合成氣通過管道進入換熱器熱端入口，同時空壓機將空氣送入換熱器冷端入口，換熱后，熱端出口合成氣溫度降低，冷端出口空氣溫度升高；空氣由冷端出口送入上料罐及倒料罐外壁的換熱夾套，對物料進行預熱。
[0184] 本系統(tǒng)的熔渣排放過程如下：通過二級熔融金屬反應釜2的上排渣口501每天排放一次熔渣，排放到指定高度后關(guān)閉上排渣口501。
[0185] 本實施例氣化系統(tǒng)的應用：
[0186] 物料：生活垃圾、工業(yè)垃圾和生物質(zhì)，處理量為100噸/小時；氣化劑為氧氣，熔融金屬為溫度為1400～1700℃的鐵液。
[0187] 熔融金屬反應釜主要設(shè)計參數(shù)：第一金屬池101容積為56立方米，第二金屬池201的容積為25立方米，第二金屬池201的底部與一級金屬池101的頂部高差為2米；二級熔融反應釜2內(nèi)鐵液高度為2米，渣層高度為3米；氣液通道3入口為橫截面為直徑2米的半圓，所述2
通道出口為橫截面為直徑0.8米的半圓；合成氣出口9截面積0.8m。通道入口為橫截面為直徑1.8～2米的半圓，通道入口上端面到第一金屬池底部的距離為2米；所述通道出口為橫截面為直徑0.6～0.8米的半圓。
[0188] 本系統(tǒng)初次使用時：將顆粒＜2mm鐵粉分別加入到第一金屬池101和第二金屬池201，加熱至熔融狀態(tài)后，向第二金屬池201內(nèi)加入白云石粉和石灰石粉，形成渣液層。
[0189] 分解氣化反應及后續(xù)處理過程主要設(shè)計參數(shù)：通過送料及預熱料系統(tǒng)將物料落入一級熔融金屬反應釜1的第一金屬池101內(nèi)熔融金屬表面，落料的同時通過一級熔融金屬反應釜1上方的第一氣化劑噴槍14和第二氣化劑噴槍15將氧氣以200m/s的速度噴射到液面上端落料處，物料在鐵液的催化下進行一級氣化反應，反應后獲得第一混合氣，一級熔融金屬反應釜1內(nèi)壓力達到1.5MPa。第一混合氣以50?150m/s的速度通過氣液通道3進入二級熔融反應釜2的第二金屬池201底部并穿過熔融金屬及渣液層，同時第三氣化劑噴槍12將氧氣以200m/s的速度噴射至第二金屬池201、生物質(zhì)噴槍13將生物質(zhì)粉末以200m/s的速度噴射至第二金屬池201，產(chǎn)物無機混合氣從合成氣出口9以30～35m/s的速度排至旋風除塵器除塵后進入合成氣凈化劑換熱系統(tǒng)，完成熱交換后溫度降為300℃以下，進行進一步除塵和凈化，然后進入合成氣儲罐。
[0190] 余熱回收過程主要設(shè)計參數(shù)：溫度為1500℃的產(chǎn)物無機混合氣通過管道進入換熱器熱端入口，同時空壓機將空氣送入換熱器冷端入口，換熱后，熱端出口無機混合氣溫度為300℃，冷端出口空氣溫度為850℃；空氣由冷端出口送入上料罐19及倒料罐外壁的換熱夾套23，將物料預熱至400℃。
[0191] 實施例5
[0192] 本實施例提供一種預熱料及送料系統(tǒng)。如圖4～16所示。
[0193] 用于生活垃圾、工業(yè)垃圾以及生物質(zhì)等可循環(huán)、可再生資源的分解氣化反應系統(tǒng)進料。
[0194] 送料及預熱料系統(tǒng)，包括相互并聯(lián)的倒料罐A16和倒料罐B17、上料罐19和第一螺旋輸送機18、第二螺旋輸送機20，所述倒料罐A16和倒料罐B17的出料口分別通過管道與第一螺旋輸送機18入口連接，第一螺旋輸送機18出口通過管道與上料罐19進料口連接，所述上料罐19落料口通過管道與第二螺旋輸送機20入口連接，第二螺旋輸送機20出口通過密封接口連接外部設(shè)備；
[0195] 所述上料罐19包括料罐本體21，設(shè)置在料罐本體21外的換熱夾套23，沿料罐本體21高度方向設(shè)置且貫穿料罐本體的旋轉(zhuǎn)軸29，以及沿旋轉(zhuǎn)軸29軸向設(shè)置的撥料片；所述外側(cè)撥料片和所述內(nèi)側(cè)撥料片在旋轉(zhuǎn)軸徑向平面上的投影不重疊。
[0196] 所述所述外側(cè)撥料片和所述內(nèi)側(cè)撥料片固定設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上。所述內(nèi)側(cè)撥料片包括內(nèi)側(cè)撥料片單元30，所述內(nèi)側(cè)撥料片單元30包括3個第一槳片38，3個所述第一槳片38圍繞旋轉(zhuǎn)軸29周向均勻排列；所述第一槳片38的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線呈30°～85°夾角，同時相對于旋轉(zhuǎn)軸29的徑向平面沿旋轉(zhuǎn)軸29的軸線向上上揚10°～60°。
[0197] 所述外側(cè)撥料片包括多個外側(cè)撥料片單元，所述外側(cè)撥料片單元包括2個第二槳片35，所述第二槳片35分別通過第一傳動軸36固定連接在所述旋轉(zhuǎn)軸29上。
[0198] 所述外側(cè)撥料片包括分布在旋轉(zhuǎn)軸上部區(qū)域的外側(cè)上部撥料片31，所述外側(cè)上部撥料片31的外側(cè)撥料片單元的第二槳片35為矩形槳片；所述第二槳片35的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線的夾角b1為10°～60°，同時第二槳片35的平面的水平軸線與其第一傳動軸36的軸線延長線的夾角c1為15°～75°。
[0199] 示例性地，所述外側(cè)撥料片包括分布在旋轉(zhuǎn)軸下部區(qū)域的外側(cè)下部撥料片32，所述外側(cè)下部撥料片32的外側(cè)撥料片單元的第二槳片35為矩形槳片，所述第二槳片35的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線的夾角b2為10°～60°，同時第二槳片35的平面的水平軸線與其第一傳動軸36的軸線延長線的夾角c2為15°～75°；并且c2＞c1。
[0200] 所述上料罐19還包括錐形落料口27，所述錐形落料口27上端通過落料口法蘭22連接在料罐本體21下方，錐形落料口27下端通過縮口法蘭28與外部輸送設(shè)備連接；所述旋轉(zhuǎn)軸29穿過落料口法蘭22及錐形落料口27區(qū)域，通過下端軸承33及下軸承座固定安裝在錐形落料口27的縮口法蘭28內(nèi)側(cè)。
[0201] 所述外側(cè)撥料片還包括分布在旋轉(zhuǎn)軸錐形落料口27區(qū)域的落料口撥料片，所述落料口撥料片的外側(cè)撥料片單元的第二槳片35為倒梯形槳片，所述第二槳片35的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線形成的夾角b3為10°～60°。所述倒梯形槳片包括兩個側(cè)邊、平行于第一傳動軸的長底邊和短底邊，其中一個側(cè)邊與其第一傳動軸連接，長底邊位于短底邊上方。
[0202] 所述落料口法蘭22上方設(shè)有鏟料撥片，所述鏟料撥片包括2個第三槳片37，所述第三槳片37分別通過第二傳動軸39固定連接在所述旋轉(zhuǎn)軸29上；第三槳片37為矩形槳片，所述第三槳片37的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線所呈夾角b4為60°～85°；2個第二傳動軸39共線排列，并且它們的連線通過旋轉(zhuǎn)軸29在相同高度處橫截面的圓心。
[0203] 所述倒料罐A16、倒料罐B17與所述上料罐19結(jié)構(gòu)相同，其中倒料罐A16和倒料罐B17互為備用。
[0204] 所述換熱夾套23包括外殼、加熱盤管、介質(zhì)入口24和介質(zhì)出口25，所述加熱盤管環(huán)繞在料罐本體21的外壁上，其兩端分別通過外殼連接介質(zhì)入口24和介質(zhì)出口25，其中，介質(zhì)入口24位于加熱盤管的下端，介質(zhì)出口25位于加熱盤管的上端；所述加熱盤管外側(cè)安裝有鰭片26。
[0205] 本發(fā)明送料及預熱料系統(tǒng)使用時：
[0206] 物料從外部料倉輸送至倒料罐A16(倒料罐B17作為備用)，通過倒料罐A16的進料口完成進料；同時倒料罐A16的旋轉(zhuǎn)軸在上料罐中連續(xù)轉(zhuǎn)動，物料經(jīng)倒料罐A?16的錐形落料口落入第一螺旋輸送機18，再從第一螺旋輸送機18的出口進入上料罐19的進料口；上料罐19的旋轉(zhuǎn)軸同樣連續(xù)轉(zhuǎn)動，物料經(jīng)上料罐19的錐形落料口進入第二螺旋輸送機20，并最終被輸送至分解氣化反應系統(tǒng)；第二螺旋輸送機20的出口通過耐高壓密封接口與分解氣化反應系統(tǒng)相連，且該耐高壓密封接口外部設(shè)有水冷系統(tǒng)。
[0207] 在物料進入倒料罐A16的同時，外部空氣通過上料罐換熱夾套23的介質(zhì)入口24進入本系統(tǒng)的換熱夾套23，并在完成換熱后，通過倒料罐A16的介質(zhì)出口返回空壓機，實現(xiàn)換熱空氣的循環(huán)利用。在進入本系統(tǒng)之前，空氣在外部換熱器中與分解氣化反應系統(tǒng)產(chǎn)生的1500℃高溫合成氣進行熱量交換，換熱后，空氣被加熱至850℃。在物料進入分解氣化反應系統(tǒng)前，通過上述換熱過程，物料被預熱至400℃。
[0208] 本送料及預熱料系統(tǒng)的應用：
[0209] 用于生活垃圾、工業(yè)垃圾以及生物質(zhì)等可循環(huán)、可再生資源的分解氣化反應系統(tǒng)3
進料；輸送能力200m/h。
[0210] 系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)：料罐本體21直徑為4米，錐形落料口27下口直徑為1米、錐度為10°；加熱盤管的截面尺寸為500*300mm，總長度為400m；內(nèi)側(cè)撥料片單元的數(shù)量為8個；第一槳片38的平面與旋轉(zhuǎn)軸29的軸線呈60°夾角，同時相對于旋轉(zhuǎn)軸29的徑向平面沿旋轉(zhuǎn)軸的軸線向上上揚30°；b1＝b2＝b3＝30°；b4＝60°；c1＝45°；c2＝60°。
[0211] 系統(tǒng)主要運行參數(shù)：倒料罐及上料罐的旋轉(zhuǎn)軸以65r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0212] 主要預熱參數(shù)：在進入本系統(tǒng)之前，空氣在外部換熱器中與分解氣化反應系統(tǒng)產(chǎn)生的1500℃高溫氣體進行熱量交換，換熱后，空氣被加熱至850℃。在物料進入分解氣化反應系統(tǒng)前，通過上述換熱過程，物料被預熱至400℃。
[0213] 整個系統(tǒng)在運行過程中，物料輸送流暢，無堵塞或架橋現(xiàn)象發(fā)生，且物料溫度分布均勻。
[0214] 綜上所述，本發(fā)明以熔融金屬為介質(zhì)，采用氣化劑對高分子化合物進行分解，將含有高分子化合物的可再生及可循環(huán)物料徹底分解為無機混合氣，包括CO、H2、CO2、以及少量逃逸的HCl、HBr等無機氣體，無機混合氣經(jīng)過凈化后的混合氣為：體積分數(shù)大于90％的合成氣(CO+H2)、余量為CO2，凈化后的混合氣可進入后續(xù)加工階段，例如，通過費托合成反應生產(chǎn)綠色甲醇、可持續(xù)航空燃料(SAF)、以及高品質(zhì)綠色塑料等環(huán)保產(chǎn)品，有助于逐步減少對一次性石化資源的依賴；并設(shè)計包括送料及預熱料系統(tǒng)及熔融金屬反應釜的氣化系統(tǒng)，用于實現(xiàn)基于熔融金屬的分解氣化反應；采用通過氣液通道相互連通的的兩級熔融金屬反應釜，對含有高分子聚合物的物料進行分解氣化反應，一級熔融金屬反應釜氣化產(chǎn)生的粗氣(含有有機成分的氣化氣)通過氣液通道噴入到二級熔融金屬反應釜鐵液的底層，粗氣經(jīng)過二級熔融金屬反應釜高溫鐵液層和高溫渣液層進一步分解而徹底氣化，確保沒有高分子逃逸。
[0215] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
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