一种生物质气化工艺.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CN114276837A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202011039407.7(22)申请日2020.09.28(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址201900上海市宝山区富锦路885号申请人武汉市人越热工技术产品有限公司(72)发明人石磊赵升智张永杰王如意冯连群(74)专利代理机构上海集信知识产权代理有限公司31254代理人周成(51)Int.Cl.C10J3/06(2006.01)C10J3/00(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种生物质气化工艺(57)摘要本发明公开了一种生物质气化工艺，包括如下步骤：S1，预处理，将生物质原料进行预处理得到尺寸≤200mm的物料；S2，将所述物料送入竖式气化炉中，隔绝空气对所述物料加热，并采用水蒸气作为气化剂，所述物料自上而下依次经预热、热解、气化以及脱焦得到高温煤气和底灰；S3，所述高温煤气经冷却换热、除尘净化后得到燃气。该生物质气化工艺采用水蒸气作为气化剂，并通过辐射供热，有效控制炉内温度，从而使得物料经预热、热解、气化以及脱焦处理后得到的燃气中焦油含量较低，且燃气中只有CO、H2、3CH4等可燃性气体，热值不低于2500kCal/Nm，可用于发电或合成燃料或其它取代化石能源的领域。CN114276837ACN114276837A权利要求书1/1页1.一种生物质气化工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1，预处理，将生物质原料进行预处理，得到尺寸≤200mm的物料；S2，将所述物料送入竖式气化炉中，通过加热的隔绝空气对所述物料加热，并采用水蒸气作为气化剂，所述物料自上而下依次经预热、热解、气化以及脱焦得到高温煤气和底灰；S3，所述高温煤气经冷却换热、除尘净化后得到燃气。2.如权利要求1所述的生物质气化工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述生物质原料包括秸秆、木材、花生壳、棉籽壳、动物粪便、废旧家具、废轮胎、废包装材料、园林垃圾、建筑有机废弃物中的一种或多种。3.如权利要求1所述的生物质气化工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述预处理为破碎和/或剪切。4.如权利要求1所述的生物质气化工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述竖式气化炉采用辐射加热方式对所述物料隔绝空气加热。5.如权利要求4所述的生物质气化工艺，其特征在于，所述竖式气化炉进行辐射加热所用的燃料为所述步骤S3中制备的燃气。6.如权利要求1所述的生物质气化工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述预热温度为100～250℃；所述热解温度为200～600℃；所述气化温度为500～850℃；所述脱焦温度为800～1100℃。7.如权利要求1所述的生物质气化工艺，其特征在于，所述步骤S2中获得的高温煤气利用负压抽吸的方式从所述竖式气化炉中抽出。8.如权利要求1所述的生物质气化工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述高温煤气采用余热回收装置进行冷却换热，所述冷却换热过程中产生的水蒸气部分进入所述竖式气化炉内作为步骤S2中的气化剂使用。9.如权利要求1所述的生物质气化工艺，其特征在于，所述步骤S3中，经冷却换热的高温煤气采用除尘装置进行除尘净化。2CN114276837A说明书1/6页一种生物质气化工艺技术领域[0001]本发明涉及有机固体废弃物资源化处理领域，尤其涉及一种生物质气化工艺。背景技术[0002]生物质能源是一种可再生的非化石能源，其储量仅次于煤炭、石油和天然气，应用潜力巨大；我国是农业大国，生物质资源非常丰富，仅作物秸秆一项，资源总量就已超过7亿吨，但其中约有33-40％被废弃在田间或露天焚烧，不仅造成了生物质能源的严重浪费，破坏了土壤结构、使生产能力下降，还导致了严重的环境污染，威胁交通运输和人们的生产、生活安全；因此，生物质能源的开发利用具有极其重要的意义。[0003]现有技术中采用生物质气化的方式，通过在高温下将生物质转化为燃气的热化学过程，可以最大限度地实现生物质能源的高效清洁化应用；生物质气化主要采用空气气化、氧气气化、水蒸气气化、水蒸气-氧气混合气化以及氢气气化等，气化装置采用固定床气化炉、鼓泡床气化炉火流化床气化炉等；就现有的生物质气化工艺而言，存在以下制约生物质能源开发利用的问题：(1)多采用空气作为气化剂，燃气中含有大量N2，因此热值较低，仅可用作燃料使用；(2)气化炉内的生物质气化温度相对较低，无法对大分子焦油进行有效的脱除，因此需要配置单独的焦油脱除装置和污水处理设施；(3)燃气中含有大量的焦油和灰尘，易引起管路阻塞，对工艺稳定性带来较大挑战；(4)上吸式或下吸式固定床气化工艺，需要采用成型的生物质颗粒料作为原料，原料成本较高，经济效益不佳；(5