一种能够实现生物质焦油裂解的生物质气化装置及方法.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CN113621409A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110939747.3(22)申请日2021.08.16(71)申请人山西格盟中美清洁能源研发中心有限公司地址030032山西省太原市山西综改示范区太原科技创新城化章北街1号申请人浙江科技学院浙江大学叶超(72)发明人叶泽甫朱竹军叶超王勤辉(51)Int.Cl.C10J3/56(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种能够实现生物质焦油裂解的生物质气化装置及方法(57)摘要本申请涉及生物质气化领域，并公开一种能够实现生物质焦油裂解的生物质气化装置，包括设有排渣口的循环流化床生物质气化炉，设有排渣口的循环流化床生物质半焦燃烧炉以及高温半焦过滤，循环流化床生物质气化炉的底部分别设有高温烟气入口和反应气入口，炉膛中下部分别设有生物质物料入口、返料入口以及半焦溢流口，顶部设有合成气出口；其中，顶部的合成气出口与一级旋风分离器相连，旋风分离器下部与返料器相连，返料器出口与循环流化床生物质气化炉的返料口相连；旋风分离器合成气出口与高温过滤器相连。CN113621409ACN113621409A权利要求书1/1页1.一种能够实现生物质焦油裂解的生物质气化装置，其特征在于：包括设有排渣口的循环流化床生物质气化炉，设有排渣口的循环流化床生物质半焦燃烧炉以及高温半焦过滤，所述的循环流化床生物质气化炉的底部分别设有高温烟气入口和反应气入口，炉膛中下部分别设有生物质物料入口、返料入口以及半焦溢流口，顶部设有合成气出口；其中，顶部的合成气出口与一级旋风分离器相连，旋风分离器下部与返料器相连，返料器出口与循环流化床生物质气化炉的返料口相连；旋风分离器合成气出口与高温过滤器相连，所述的循环流化床半焦燃烧炉的底部设有空气进口，炉膛的中下部设有返料口和半焦入口，炉膛顶部设有高温烟气出口；其中高温烟气出口与旋风分离器相连，旋风分离器下部与返料器相连，返料器出口与循环流化床半焦燃烧炉中下部的返料入口相连；循环流化床半焦燃烧炉中下部的半焦入口与高温过滤器相连。2.根据权利要求1所述的能够实现生物质焦油裂解的生物质气化装置，其特征在于：所述的循环流化床生物质气化炉和燃烧炉的内部由下至上分为风室、密相区和稀相区；其中气化炉的高温烟气与反应气进口与风室相连；生物质给料口、气化炉和燃烧炉返料入口、气化炉半焦溢流口、燃烧炉半焦返料入口位于密相区下部；合成气出口、高温烟气出口位于气化炉和燃烧炉稀相区上部。3.根据权利要求1所述的能够实现生物质焦油裂解的生物质气化装置，高温过滤器的上部和下部分别设置有滤网，滤网孔径为0.1mm左右。4.一种能够实现生物质焦油催化裂解的生物质气化方法，应用于权利要求1所述的能够实现生物质焦油裂解的生物质气化装置，其特征在于，包括如下步骤：（1）将成型后的生物质原料通过给料口添加至循环流化床气化炉密相区上部，控制空气与生物质的质量比例为1.0‑1.2；循环流化床气化炉在常压运行，运行温度为700‑800℃；颗粒状生物质在密相区与来自底部的高温烟气和空气混合，使生物质发生气化反应产生合成气，空气和高温烟气作为气化剂；（2）生物质气化过程产生的生物质半焦经半焦溢流口离开气化炉，并经高温过滤器半焦入口进入高温过滤器，循环流化床气化炉排放的合成气经过气化炉顶部的合成气出口送入旋风分离器，分离下来的固体颗粒经返料器重新送回气化炉中，离开旋风分离器后送入高温过滤器，合成气进入高温过滤器并从高温过滤器上部进入，从高温过滤器下部离开，并与高温过滤器中的生物质半焦充分接触，其中合成气中的焦油成分在生物质半焦的作用下发生裂解，达到焦油脱除的目的；（3）实现焦油脱除后的生物质合成气进入旋风分离器，分离下来的固体物料进行收集用于其他用途，合成气则从旋风分离器出口离开系统进行后续利用；（4）经过焦油脱除后的生物质半焦从高温过滤器的出口离开并进入循环流化床半焦燃烧炉，与来自炉膛底部的空气进行混合后燃烧，其中燃烧温度控制在900℃左右，控制底部空气与半焦物料的质量比例为1‑1.2，产生的烟气从炉膛上部进入旋风分离器，分离下来的物料重新送入循环流化床燃烧炉，高温烟气则送入循环流化床气化炉。5.根据权利要求4所述的能够实现生物质焦油催化裂解的生物质气化方法，其特征在于，所述粒状生物质的粒度控制在1‑10mm。2CN113621409A说明书1/3页一种能够实现生物质焦油裂解的生物质气化装置及方法技术领域[0001]本发明涉及生物质气化领域，特别涉及一种能够实现生物质焦油裂解的生物质气化装置及方法。技术背景[0002]生物质气化技术能够将固态生物质能转化为气体燃料，不仅能