(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210828667.5 (22)申请日 2022.07.15 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114906805 A (43)申请公布日 2022.08.16 (73)专利权人 河北富瑞慈 空气净化科技有限公 司 地址 063500 河北省唐山市滦南县 奔城西 环路西侧 (72)发明人 刘夏　靳万河　刘健　赵宗英　 靳宝刚　张凤军　韩洪建　贺东旭　 蔡利业　刘小刚　王轩　赵春福　 岳天宇　李晓佩　袁建中　杨东兴　 李卓强　 (74)专利代理 机构 唐山顺诚专利事务所(普通 合伙) 1310 6 专利代理师 于文顺 (51)Int.Cl. C01B 3/22(2006.01) C05F 15/00(2006.01)C05F 11/00(2006.01) C05F 17/20(2020.01) C09K 17/04(2006.01) C12M 1/107(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12P 5/02(2006.01) C12R 1/01(2006.01) (56)对比文件 CN 207563415 U,2018.07.0 3 CN 114074919 A,202 2.02.22 CN 110947734 A,2020.04.0 3 CN 110420967 A,2019.1 1.08 CN 113481089 A,2021.10.08 CN 210340784 U,2020.04.17 CN 108441247 A,2018.08.24 CN 201525825 U,2010.07.14 US 2021207074 A1,2021.07.08 CN 111172021 A,2020.0 5.19 JP 2005232336 A,2005.09.02 审查员 唐郡 (54)发明名称 一种废弃塑料裂解制氢提纯沼气的设备及 方法 (57)摘要 本发明涉及一种废弃塑料裂解制氢提纯沼 气的设备及方法， 用塑料高温裂解获得氢气原位 提纯沼气， 属于废旧塑料利用及沼气提纯技术领 域。 技术方案是： 废旧塑料先通过裂解产生混合 可燃气体， 将产生的混合可燃气体送入厌氧发酵 罐与沼气浆料一起进行厌 氧发酵， 将混合可燃气 体中的氢气转化为甲烷， 利用废旧塑料高温裂解 获得氢气原位提纯沼气， 废旧塑料高温裂解产生 炭渣作为土壤改良剂， 厌 氧发酵产生的沼液和沼 渣作为有机肥。 本发明有益效果： 用塑料高温二 次裂解获得氢气原位提纯沼 气， 避免低温不能完 全燃烧产生二噁英的有害物质， 克服裂解气容易爆燃、 沼气中甲烷含量低的缺陷， 在裂解塑料产 生氢气提纯沼气 的同时， 还产生炭渣和有机肥， 进行综合利用。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114906805 B 2022.11.04 CN 114906805 B 1.一种废弃塑料裂解制氢提纯沼气的方法， 采用下述提纯沼气的设备进行， 提纯沼气 的设备包含塑料切碎机 （1） 、 下料斗 （2） 、 裂解单元 （3） 、 塑料裂解炉、 脱硫脱硝设备 （21） 、 高 温裂解釜 （12） 、 冷却除尘器 （13） 、 加压机 （14） 、 预处理池 （15） 、 传输泵 （16） 、 厌氧发酵罐 （17） 、 搅拌泵 （18） 、 脱硫塔 （19） 和固液分离机 （20） ， 其特征在于： 废旧塑料先通过裂解产生 混合可燃气体， 将产生的混合可燃气体送入厌氧发酵罐 （17） 与沼气浆料一起进行厌氧发 酵， 将混合可燃气体中的氢气转化为甲烷， 利用废旧塑料高温裂解 获得氢气原 位提纯沼气， 废旧塑料高温裂解产生炭渣作为土壤改良剂， 厌氧发酵产生的沼液和沼渣作为有机肥， 具 体步骤如下： ①废塑料裂解 回收的废旧塑料经塑料裂解炉进行第一次裂解， 裂解温度在550 ‑600℃之间， 产生一次 裂解气； 裂解产生炭渣待自然冷却后作为土壤改良剂使用； ②裂解气的再裂解 使用高温裂解釜 （12） 用电极产生高温， 温度达到1100℃， 将一次裂解气在高温裂解釜 （12） 再次裂解 为二次裂解气； ③二次裂解气净化 二次裂解气经过冷却除尘器 （13） ， 除去灰尘， 降低温度至60℃； 加压后送入厌氧发酵罐 （17） ； ④厌氧发酵 将二次裂解气送入厌氧发酵罐 （17） 与沼气浆料一起进行厌氧发酵， 搅拌泵 （18） 从厌氧 发酵罐 （17） 底部抽取沼 气浆料打到厌 氧发酵罐 （17） 中部和上部， 实现沼 气浆料与二次裂解 气体充分接触， 提高沼气产量和甲烷浓度； ⑤固液分离 厌氧发酵后的沼气浆料固液分离， 沼气浆料分离为沼渣和沼液； 沼渣作为固体有机肥 使用； 沼液一部 分用作沼液浆料稀释剂， 另一部 分作为液体有机肥使用； 厌 氧发酵罐 （17） 产 生的沼气一部分供塑料裂解炉 作为热源使用， 另一部分供用户使用。 2.根据权利要求1所述的一种废弃塑料裂解制氢提纯沼气的方法， 其特征在于： 所述塑 料切碎机 （1） 、 下料斗 （2） 和裂解单元 （3） 从上至下依次放置， 便于切碎的塑料装入裂解单元 （3） 中， 裂解单元 （3） 放入塑料裂解炉， 塑料裂解炉与高温裂解釜 （12） 连接， 高温裂解釜 （12） 依次连接冷却除尘器 （13） 、 加压机 （14） 和 厌氧发酵罐 （17） ； 所述预处理池 （15） 通过传输泵 （16） 与厌氧发酵罐 （17） 相连， 使沼气浆料输入到厌氧发酵罐 （17） ； 所述搅拌泵 （18） 从厌氧 发酵罐 （17） 底部抽取沼 气浆料， 从中部或上部再打入厌 氧发酵罐 （17） ， 实现搅拌； 厌 氧发酵 罐 （17） 顶部的沼气通过管道和脱硫塔 （19） 相连， 脱硫之后的生物燃气作为可燃气体使用； 厌氧发酵罐 （17） 处理后的沼气浆液与固液分离机 （20） 连接， 分离出来固体沼渣和液体沼 液。 3.根据权利要求2所述的一种废弃塑料裂解制氢提纯沼气的方法， 其特征在于： 所述塑 料裂解炉包含裂解室 （5） 、 燃烧室 （7） 、 裂解室进料门 （4） 、 裂解室出料门 （9） 和燃气烧嘴 （6） ， 裂解室 （5） 在内、 燃烧室 （7） 在外， 裂解室进料门 （4） 设置在裂解室 （5） 上部， 打开裂解室进料 门 （4） ， 裂解单元 （3） 推入裂解室 （5） ； 裂解室 （5） 内上下叠放多个裂解单元 （3） ； 裂解单元 （3） 的升降由升降机构 （8） 控制； 裂解室出料门 （9） 设置在裂解室 （5） 下部， 出料时， 裂解室出料权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114906805 B 2门 （9） 打开， 炭渣处理装置 （10） 拉出最下层裂解单元 （3） ， 并翻转裂解单元 （3） ， 使炭渣落入 炭渣收集斗 （11） 中； 燃烧室 （7） 设置燃气烧嘴 （6） ， 燃烧室 （7） 的烟气经过脱硫脱硝设备 （21） 后排放。 4.根据权利要求3所述的一种废弃塑料裂解制氢提纯沼气的方法， 其特征在于： 所述厌 氧发酵罐 （17） 与脱硫塔 （19） 连接后分为两 路， 一路通过管道与燃烧室 （7） 的燃气烧嘴 （6） 连 接， 另一路与可燃气体输出 管道 （22） 连接。 5.根据权利要求4所述的一种废弃塑料裂解制氢提纯沼气的方法， 其特征在于： 所述固 液分离机 （20） 与预处理池 （15） 连接， 固液分离机 （20） 分离出来液体沼液， 一部分返回预处 理池 （15） 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114906805 B 3