CN1664066A

CN1664066A - 复合式生物质气化炉及热裂解装置

Info

Publication number: CN1664066A
Application number: CN 200510037835
Authority: CN
Inventors: 许庆华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2005-09-07

Abstract

本发明公开了一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其技术方案的要点是：由二座生物质气化炉、四套U型催化器、催化剂、一台鼓风机和风量调节器组成。当气化炉1产气后，进入催化剂3中，参加第一次热裂解，通过鼓风机的风量调整，一部分燃气气流，进入气化炉1中的催化剂11，参加第二次热裂解，随新产生的燃气气流，再次进入催化剂3，参加第三次热裂解，另一部分燃气气流，输入气化炉26的催化剂21中，参加第四次热裂解，并进入上部的催化剂25，进行第五次热裂解，因此，焦油得到了充分的热裂解。本发明制作生产成本低廉、使用方便，焦油裂解率、气化率、燃气热值在原基础上得到了较大的提高。

Description

复合式生物质气化炉及热裂解装置

技术领域：

本发明涉及气化炉，具体涉及一种复合式生物质气化炉及热裂解装置。

背景技术：

20世纪80年代初，我国就开始对生物质热分解气化技术进行了研究，研制出多种形式的气化炉。生物质是一种可再生能源，储量非常丰富，作为替代能源利用，可实现CO₂零的排放，且其中的S、N含量低，大大减轻温室效应和环境污染。

目前国内生物质气化技术存在的主要问题是燃气热值较低，气化过程产生的焦油较多，造成燃气净化困难，影响气化炉的正常工作。燃气净化***通常采取简单的水洗处理，不仅造成洗涤水的严重污染，而且不利于气化***的高效运行，并浪费能量和资源。焦油裂解是解决焦油污染问题的有效方法，只有当焦油量大幅度降低后，含焦油废水问题才能解决。但在目前的工艺水平下，很难保证焦油能够完全裂解，或使焦油达标排放，有的用户为了降低成本，经常直接排放，废水中有害物质高于环保的要求，带来了二次污染。

中国专利授权公告号CN1098910C，授权公告日为2003年1月15日，名称为“热裂解除焦生物质气化炉”，公开了“一种热裂解除焦生物质气化炉”，在专利文件中阐明“在炉底上设置裂解催化反应床，……，所述催化剂是常用的热裂解催化剂，例如颗粒状的白云石、氧化铁、活性碳等。在设置催化反应床的情况下，由于催化剂的作用，其裂解反应更加充分，进一步提高了焦油裂解率、气化率和燃气热值。”

上述催化剂裂解虽可裂解60％以上的焦油，但催化剂本身的颗粒度分布，值得重新设计，在专利文件中“参见图3，本实施例是在炉底上增设了充满催化剂的催化反应床，(11)为颗粒状催化剂，颗粒直径约为1～3cm，如颗粒状白云石。”成品氧化铁、活性碳的颗粒直径将小于1～3cm，在颗粒直径并不相同的情况下，白云石、氧化铁、活性碳很难分布均匀，这样将直接影响到催化剂的实际催化效果，活性碳的价格比较高，不仅加大了气化的成本，而且使用也不方便。

中国专利授权公告号CN1116383C，授权公告日2003年7月30日，名称为“一种复合式生物质气化炉及其燃气制备方法”，公开了“一种复合式生物质气化炉，包括有一个现有技术中的固定床下吸式气化炉，其特征在于，在所述固定床下吸式气化炉的近处还设置有一个生物质干馏炉，固定床下吸式气化炉燃气出口与干馏炉的进气口间设有连接管道；所述的生物质干馏炉由炉体、炉排、进出气口及排灰口组成，其炉排将炉内腔分为上、下炉膛，进气口在下炉膛部，出气口在上炉膛部。”

上述发明的使用效果应该比较好，但也只是“其特征在于，在所述固定床下吸式气化炉的近处还设置有一个生物质干馏炉”，并非是真正意义的复合式生物质气化炉。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种生产成本低廉、使用方便、焦油裂解率、气化率和燃气热值都比较高的复合式生物质气化炉及热裂解装置。复合式生物质气化炉及热裂解装置是由二座生物质气化炉、四套U型催化器、催化剂、一台鼓风机和风量调节器组成。

本发明通过下述技术方案予以实现：

本发明采用二座生物质气化炉，共同参加制气，以复合式的热裂解装置，提供纯净的燃气气流供用户使用。两座生物质气化炉可以同时点火，通过一座鼓风机，分别向两座生物质气化炉送风，当第一气化炉产生燃气气流后，燃气气流首先从气化炉上部众多的出风孔，进入上部的颗粒催化剂中，参加第一次的热裂解，燃气气流从出气口的不锈钢钢丝网进入管道5，并从鼓风机的进风口，进入鼓风机，通过鼓风机的风量调节器的调节板进行风量调整，其中一部分燃气气流，进入第一座气化炉的下部的U型催化器和颗粒催化剂中，参加第二次的热裂解，热裂解后的燃气气流，经燃烧进风孔，进入炉腔与新发生的燃气气流混合，再次从出风孔，进入上部的颗粒催化剂中参加新的一轮热裂解，接连不断地产生新的燃气气流，进入下一轮的制气程序。

由于催化剂的催化作用，加之热裂解后的燃气气流不断经过炉腔的高温区，燃气气流中的焦油被裂解为可燃气体和少量其它物质。

另一部分燃气气流，通过鼓风机的风量调节器，用调节板进行风量调整，(在点火开始前期，鼓风机向第一座气化炉供应的风量，应稍大一些，制气正常后，视制气情况，再作适当的调整)，通过鼓风机的管道，将第一座气化炉的燃气气流，输入第二座气化炉的下部U型催化器的颗粒催化剂中，参加第四次的热裂解，热裂解后的燃气气流，经燃烧进风孔进入炉腔与新发生的燃气气流混合，从出风孔，进入上部的颗粒催化剂中，进行第五次热裂解，焦油得到了充分的热裂解，新鲜纯净的燃气气流，送入储气柜待用。

催化剂由凹凸棒石粘土、高铝矾土、氧化铁、氧化镁和氧化钙等原料组成，经配料、造粒、烧结成颗粒状，颗粒度4～10mm，生物质气化炉催化剂及生产方法，已另案申请发明专利。

本发明的复合式生物质气化炉及热裂解装置，制作生产成本低廉、使用方便，燃气气流经过五次热裂解，焦油裂解率可达到90％以上、气化率在原基础上提高20％，燃气热值在原基础上提高25％，经济实惠，适用于各种生物质作为原料，生产可燃气体，供家庭、餐馆、浴室、机关、厂矿企业使用。

附图说明：

图1是复合式生物质气化炉及热裂解装置的结构示意图。

如图所示：

1是第一座气化炉，2是气化炉的上部出风孔，3是气化炉上部的颗粒催化剂，4是出气口不锈钢钢丝网，5是净化后的燃气气流出口管道，6是鼓风机，7是风量调节器，8是风量调节器的调节板，9是鼓风机通往第一座气化炉的管道，10是U型催化器，11是气化炉下部的颗粒催化剂，12是气化炉的燃烧进风孔，13是燃气气流方向，14是耐火混凝土，15是出灰口，16是U型催化器的颗粒催化剂进料口，17是U型催化器的颗粒催化剂出料口，18是冷却水箱，33是气化炉的炉腔。

26是第二座气化炉，19是鼓风机通往第二座气化炉的管道，20是U型催化器，21是气化炉下部的颗粒催化剂，22是燃烧进风孔，23是燃气气流方向，24是气化炉的上部出风孔，25是气化炉上部的颗粒催化剂，27是纯净可燃气的出口管道，28是冷却水箱，29是耐火混凝土，30是U型催化器的颗粒催化剂进料口，31是气化炉的出灰口，32是U型催化器的颗粒催化剂出料口，34是气化炉的炉腔。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

本发明采用二座生物质气化炉，共同参加制气，以复合式的热裂解装置，提供纯净的燃气气流供用户使用。

两座气化炉1和26，装好生物质燃料后点火，通过鼓风机6，分别向两座生物质气化炉1和26送风，当第一气化炉1产生燃气气流后，燃气气流首先从气化炉上部众多的出风孔2，流入上部的颗粒催化剂3中，参加第一次的热裂解，燃气气流从出气口的不锈钢钢丝网4，进入管道5，燃气气流从鼓风机的进风口，进入鼓风机6，分别通过鼓风机的风量调节器7，用调节板8进行风量调整，其中一部分燃气气流，通过管道9，进入第一座气化炉1的下部的U型催化器10和颗粒催化剂11中，参加第二次的热裂解，热裂解后的燃气气流，经燃烧进风孔12，进入炉腔33与新发生的燃气气流13混合，再次从出风孔2，进入上部的颗粒催化剂3中参加新的一轮热裂解，接连不断地产生新的燃气气流，进入下一轮的制气程序。14是耐火混凝土，15是出灰口，16是U型催化器的颗粒催化剂进料口，17是U型催化器的颗粒催化剂出料口，18是冷却水箱，

由于催化剂3的催化作用，加之热裂解后的燃气气流不断经过炉腔的高温区，燃气气流中的焦油被裂解为可燃气体和少量其它物质。

另一部分燃气气流，通过鼓风机的风量调节器7，用调节板8进行风量调整，通过管道19，进入第二座气化炉26的下部U型催化器20的颗粒催化剂21中，参加第三次的热裂解，热裂解后的燃气气流，经燃烧进风孔22进入炉腔34与新发生的燃气气流23混合，从出风孔24，进入上部的颗粒催化剂25中，进行第四次热裂解，焦油得到了充分的热裂解，新鲜纯净的燃气气流，经出口管道27，送入储气柜待用，28是冷却水箱，29是耐火混凝土，30是U型催化器的颗粒催化剂进料口，31是气化炉的出灰口，32是U型催化器的颗粒催化剂出料口。

Claims

1、一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，复合式生物质气化炉及热裂解装置由由二座生物质气化炉、四套U型催化器、催化剂、一台鼓风机和风量调节器组成。

2、根据权利要求1所述的一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，当气化炉1产气后，进入催化剂3中，参加第一次热裂解，通过鼓风机的风量调整，一部分燃气气流，进入气化炉1中的催化剂11，参加第二次热裂解，随新产生的燃气气流，再次进入催化剂3，参加第三次热裂解，另一部分燃气气流，输入气化炉26的催化剂21中，参加第四次热裂解，并进入上部的催化剂25，进行第五次热裂解。

3、根据权利要求1所述的一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，每座生物质气化炉内，上下部各安装一***立的U型催化器，催化器内放置一定量的催化剂。

4、根据权利要求1所述的一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，二座生物质气化炉，共用一台鼓风机和风量调节器。

5、根据权利要求1所述的一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，风量调节器用调节板调节风量。