CN102585944B - 生物沼气精制工业焊割气 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物沼气精制工业焊割气。它是以生物沼气为主要燃料，将多功能催化剂按照15∶100000的体积配比添加到生物沼气中，合成为工业焊割气；所述多功能催化剂主要由以下体积份数比的组分构成：200#溶剂汽油20-25份、甲基环己烷15-20份、乙酸丁酯10-15份、乙二醇二甲醚8-10份、甲基乙基酮6-12份、正丁基环己烷5-18份、醋酸丁酯5-15份、对叔丁基苯酚6-12份和有机硼化物4-6份。本发明采用多功能催化剂和生物沼气配合使用，提高了各种燃料的溶解度和分散度，与甲烷气体更好的溶解、吸附，提高了燃料的品质，提升了甲烷在氧气中燃烧的火焰温度，达到乙炔气燃烧温度，实现替代乙炔气目的。
Description
技术领域
本发明属于气体燃料技术领域，具体是涉及一种生物沼气精制工业焊割气。
背景技术
随着经济的发展，人们生活消费水平的提高，城市的生活垃圾产生量日渐增加。而目前市内还没有垃圾无害化处理的工程措施，基本上所有的垃圾都是简易堆放处理，没有进行无害化处理，其卫生要求远达不到环境法规的卫生标准。
这些简易的垃圾堆放场已经造成一系列的环境污染问题。表现在：一、垃圾露天堆放，散发阵阵恶臭，污染大气环境，周围几平方公里的地方都可以闻到，严重影响景观。二、垃圾无隔离措施，其产生的渗滤液污染地下水和周围的地表水，极大地威胁居民的健康。三、污染周围的土壤，使土壤失去应有的功能。
城市的经济持续增长，人口数量在上升，消费物品也在增加，若不对垃圾进行无害化处理，将引发重大的灾难。城市生活垃圾成分复杂、数量巨大，是环境的主要污染源之一。垃圾填埋降解产生的生物沼气是一种温室气体，每年约3%-4%的人为温室气体排放是来自生物降解沼气中的甲烷。
垃圾填埋降解产生的生物沼气是卫生填埋场的降解产物之一，除主要组分CH4、CO2外，其它已被检测出的物质有140种以上。这些生物降解沼气无控制的迁移和聚积，会产生二次污染，引发燃烧爆炸事故；生物降解沼气又是一类温室气体，它对大气臭氧层有破坏作用，资料表明，CH4产生的温室效应比当量体积的CO2高20倍以上。
资料表明，每吨垃圾在填埋场寿命期内大约可产生100~200m3的生物降解沼气，其热值一般为7450~22350KJ／m3，脱水后热值可提高10％，除去CO2、H2S及其它杂质组分后，又可将热值提高到22360~26000KJ／m3（天然气的热值为37260KJ／m3），因此它又是一种潜在的清洁能源。
目前我国城市垃圾填埋降解产生的生物沼气主要用来发电、供应民用或者直接燃烧，其附加值不高，经营利润低。其建成的垃圾降解产生生物沼气项目回收期一般在3-5年，如在沼气中加入多功能催化剂，改善沼气燃烧环境、提高燃烧热效率，完全可以替代乙炔用于金属火焰焊割，其经济价值远远大于发电及供应民用，目前垃圾填埋气精制工业焊割气在我国垃圾填埋气回收应用领域中处于空白，因此发展垃圾填埋气精制工业焊割气在我国具有开创性意义。
生活垃圾经填埋产生甲烷气体回收利用可申请CDM项目。根据UNFCCC的统计，截至2010年5月25日，在联合国执行理事会（EB）注册的CDM项目共有2213个，其中垃圾处理项目有469个，约占总数的17%，我国注册的填埋气回收利用项目共有23个，其中6个已成功获得EB签发的经核证的减排量（CER），共计减排量约42万吨二氧化碳当量；垃圾填埋场一般可连续运营10~15年。连续运营10年可节约标准煤23万吨；SO2减排410吨;同时按照保守装机量可产生的CO2减排量计算，运营10年可减排420万吨CO2，通过减排额的国际转让交易，按9欧元/吨计算，可以获得3780万欧元的收入。由此带来的经济效益和社会效益非常可观。
每生产1吨乙炔气耗电10800度，用焦炭4.5吨，用水16吨，产生3.5吨废渣和16吨废水。同时每使用1m3乙炔气，排放硫化氢(H2S)1500mg、磷化氢(PH3)1200mg有害气体，采用生物沼气精制工业焊割气与乙炔进行对比，每吨生物沼气精制工业焊割气可降低生产乙炔消耗的10800度电，焦炭4.5吨，水16吨，3.5吨废渣和16吨废水。同时可降低硫化氢(H2S)1500g、磷化氢(PH3)1200g，减少因填埋气产生当量温室气体20倍的CH4气体对环境造成的污染。因此生物沼气精制工业焊割气在经济，环保及CDM项目上具有明显的优势。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种生物沼气精制工业焊割气。
按照本发明提供的技术方案：生物沼气精制工业焊割气，其特征在于：它是以生物沼气为主要燃料，将多功能催化剂按照15:100000的体积配比添加到生物沼气中，合成为工业焊割气；所述多功能催化剂主要由以下体积份数比的组分构成：200#溶剂汽油20-25份、甲基环己烷15-20份、乙酸丁酯10-15份、乙二醇二甲醚8-10份、甲基乙基酮6-12份、正丁基环己烷5-18份、醋酸丁酯5-15份、对叔丁基苯酚6-12份和有机硼化物4-6份。
作为本发明的进一步改进，所述有机硼化物为戊硼烷。
作为本发明的进一步改进，所述生物沼气来源于工厂污水或者垃圾填埋气中的有机物经过厌氧分解产生的可燃填埋气，填埋气的主要成份是甲烷和二氧化碳，其甲烷含量一般约45-65%，二氧化碳约35-45%，微量成份约1%；填埋气经收集、净化处理后制得生物沼气，生物沼气中的甲烷体积百分含量不低于95%，其余为二氧化碳、水及其他的杂质气体。
本发明与现有技术相比，优点在于：
（1）本发明采用多功能催化剂和主要成分为甲烷气体的生物沼气配合使用，提高了各种燃料的溶解度和分散度，与甲烷气体更好的溶解、吸附，提高了燃料的品质，提升了甲烷在氧气中燃烧的火焰温度，从而达到乙炔气的燃烧温度，实现替代乙炔气的目的。
（2）本发明生产成本低，一公斤的生物沼气精制工业焊割气可替代等量的乙炔气使用，扩大了生物沼气的应用范围，有效地提高了生物沼气应用的附加值。
（3）本发明使用安全，生物沼气精制工业焊割气燃点高、气体轻、使用过程中不易回火、使用安全可靠。
（4）本发明节能环保，生物沼气精制工业焊割气燃烧完全，对环境造成的污染小，回收肥二氧化碳，减少二氧化碳的排放。
（5）、本发明的生物沼气精制工业焊割气在国内及国际上属于空白领域，具有创新性，在申报CDM项目上较之其他应用方式上具有明显的优势。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
第一步：多功能催化剂的合成：取200#溶剂汽油20L、甲基环己烷15L、乙酸丁酯10L、乙二醇二甲醚10L、甲基乙基酮12L、正丁基环己烷8L、醋酸丁酯15L、对叔丁基苯酚10L和戊硼烷5L，将它们混合均匀，即得到多功能催化剂。
第二步：将合成的多功能催化剂按照15:100000的体积配比（即100立方生物沼气添加1.5L多功能催化剂）添加到生物沼气中，即合成为工业焊割气。
实施例2
第一步：多功能催化剂的合成：取200#溶剂汽油22L、甲基环己烷18L、乙酸丁酯15L、乙二醇二甲醚8L、甲基乙基酮7L、正丁基环己烷10L、醋酸丁酯5L、对叔丁基苯酚9L和戊硼烷6L，将它们混合均匀，即得到多功能催化剂。
第二步：将合成的多功能催化剂按照15:100000的体积配比（即100立方生物沼气添加1.5L多功能催化剂）添加到生物沼气中，即合成为工业焊割气。
实施例3
第一步：多功能催化剂的合成：取200#溶剂汽油21L、甲基环己烷16L、乙酸丁酯12L、乙二醇二甲醚9L、甲基乙基酮6L、正丁基环己烷15L、醋酸丁酯10L、对叔丁基苯酚7L和戊硼烷4L，将它们混合均匀，即得到多功能催化剂。
第二步：将合成的多功能催化剂按照15:100000的体积配比（即100立方生物沼气添加1.5L多功能催化剂）添加到生物沼气中，即合成为工业焊割气。
Claims (1)
1.生物沼气精制工业焊割气，其特征在于：它是以生物沼气为主要燃料，将多功能催化剂按照15:100000的体积配比添加到生物沼气中，合成为工业焊割气；所述多功能催化剂主要由以下体积份数比的组分构成：200#溶剂汽油20-25份、甲基环己烷15-20份、乙酸丁酯10-15份、乙二醇二甲醚8-10份、甲基乙基酮6-12份、正丁基环己烷5-18份、醋酸丁酯5-15份、对叔丁基苯酚6-12份和有机硼化物4-6份；
所述有机硼化物为戊硼烷；
所述生物沼气来源于工厂污水或者垃圾填埋气中的有机物经过厌氧分解产生的可燃填埋气，填埋气的主要成份是甲烷和二氧化碳，填埋气经收集、净化处理后制得生物沼气，生物沼气中的甲烷体积百分含量不低于95%，其余为二氧化碳、水及其他的杂质气体。
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