制备合成气的系统和方法.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CN113025384A(43)申请公布日2021.06.25(21)申请号202110281633.4(22)申请日2021.03.16(71)申请人清华大学山西清洁能源研究院地址030032山西省太原市电子街10号申请人清华大学(72)发明人毕大鹏元宁袁苹胡振中张建胜(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人肖阳(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10L1/32(2006.01)B01J19/18(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称制备合成气的系统和方法(57)摘要本发明公开了一种制备合成气的系统和方法，其中，制备合成气的系统包括：水热碳化反应器、磨煤机和气化炉，所述水热碳化反应器具有生物质入口、水热碳化液体出口和水热碳浆体出口；所述磨煤机具有粒煤入口、水热碳浆体入口、添加剂入口和混合浆体出口，所述水热碳浆体入口与所述水热碳浆体出口相连；所述气化炉具有混合浆体入口、空气入口、水蒸汽入口、合成气出口和灰渣出口，所述混合浆体入口与所述混合浆体出口相连。采用本申请的系统不仅解决了生物质成浆性差的问题，而且实现了生物质的资源化和减量化处理。CN113025384ACN113025384A权利要求书1/1页1.一种制备合成气的系统，其特征在于，包括：水热碳化反应器，所述水热碳化反应器具有生物质入口、水热碳化液体出口和水热碳浆体出口；磨煤机，所述磨煤机具有粒煤入口、水热碳浆体入口、添加剂入口和混合浆体出口，所述水热碳浆体入口与所述水热碳浆体出口相连；气化炉，所述气化炉具有混合浆体入口、空气入口、水蒸汽入口、合成气出口和灰渣出口，所述混合浆体入口与所述混合浆体出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水热碳化反应器内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌桨沿所述搅拌轴的高度方向间隔布置，并且上下相邻的所述搅拌浆交错分布。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：煤料斗，所述煤料斗内设有格栅，并且所述煤料斗设有块煤入口和煤颗粒出口；破碎机，所述破碎机具有煤颗粒入口和粒煤出口，所述煤颗粒入口与所述煤颗粒出口相连，所述粒煤出口与所述粒煤入口相连。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，进一步包括：称量给料器，所述称量给料器分别与所述煤颗粒出口和所述煤颗粒入口相连。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：水热碳浆体输送泵，所述水热碳浆体输送泵分别与所述水热碳浆体出口和所述水热碳浆体入口相连。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：煤浆槽，所述煤浆槽分别与所述混合浆体出口和所述混合浆体入口相连。7.根据权利要求1或6所述的系统，其特征在于，进一步包括：混合浆体输送泵，所述混合浆体输送泵分别与所述煤浆槽和所述混合浆体入口相连。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气化炉为气流床气化炉。9.一种利用权利要求1‑8中任一项所述的系统制备合成气的方法，其特征在于，包括：(1)将生物质供给至所述水热碳化反应器中进行水热反应，以便得到水热碳化液体和水热碳浆体；(2)将所述水热碳浆体与粒煤和添加剂供给至所述磨煤机中进行磨煤，以便得到混合浆体；(3)将所述混合浆体供给至所述气化炉中与空气和水蒸汽进行混合气化，以便得到合成气和灰渣。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述水热反应的温度为180‑220℃，时间为4‑8h；任选地，在步骤(1)中，所述水热碳浆体的含水率为35wt％‑40wt％；任选地，在步骤(2)中，所述水热碳浆体与所述粒煤和所述添加剂质量比为(10‑15)：(85‑90)：(0.1‑1)；任选地，在步骤(2)中，所述添加剂为萘磺酸甲醛缩合物。2CN113025384A说明书1/6页制备合成气的系统和方法技术领域[0001]本发明属于煤气化领域，具体涉及一种制备合成气的系统和方法。背景技术[0002]我国生物质原料丰富，但是利用率低，且国家对生物质处理的要求非常严格。目前，生物质资源与煤共气化的大部分工艺是将生物质直接制成浆体与煤粉掺混制成水煤浆，但其缺陷是由于生物质中含有大量的纤维素、木质素，导致生物质和煤共制浆的成浆浓度不高，不利于生物质煤浆的工业化应用。发明内容[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备合成气的系统和方法，采用本申请的系统不仅解决了生物质成浆性差的问题，而且实现了生物质的资源化和减量化处理。[0004]在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备合成气的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：[0005]水热碳