一种低焦油双床气化方法和装置.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CN108085063A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201711471855.2C10J3/72(2006.01)(22)申请日2017.12.28C10J3/84(2006.01)C10K3/00(2006.01)(71)申请人东南大学C10K3/02(2006.01)地址211100江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人梁财王延涛胡驾纬周群陈晓平吴新马吉亮刘道银(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.C10J3/02(2006.01)C10J3/20(2006.01)C10J3/54(2006.01)C10J3/56(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种低焦油双床气化方法和装置(57)摘要本发明公开了一种低焦油双床生物质气化的方法和装置，该装置包括流化床、固定床、一级旋风分离器、二级旋风分离器以及返料装置，在流化床稀相区上部空间设置有氧化剂进口以及催化剂喷射口。生物质进入流化床气化炉气化后，气化产物先后经过催化裂解段，富氧燃烧段，能够有效减少气化产物中焦油含量，提高燃气质量。反应后的气体经过一级、二级旋风分离器实现气固分离，固体产物经过两次返料返到固定床中，形成固定催化床层，气体产物进入固定床上部空间且经过催化床层，催化裂解其中的焦油成分，二次气化反应后最终生成可燃气。本发明产生的气体产物经过多次反应，焦油含量低，品质高，装置原料适应性强，占地面积小，结构紧凑且原料利用率高。CN108085063ACN108085063A权利要求书1/2页1.一种低焦油双床气化装置，其特征在于：该装置包括流化床气化炉(1)、固定床(4)、一级旋风分离器(9)、二级旋风分离器(8)、与所述一级旋风分离器(9)下部连接的一级立管(10)、与所述一级立管(10)下端连接的一级返料器(11)、与所述二级旋风分离器(8)下部连接的二级立管(7)、与所述二级立管(7)下端连接的二级返料器(6)，所述流化床气化炉(1)下部设置有排渣管(2)，所述排渣管(2)的排渣口通过卸料阀(3)与固定床(4)连接，所述一级返料器(11)的返料口通过返料斜管连接到固定床(4)下部，所述二级返料器(6)的返料口通过另一个返料斜管接到固定床(4)中，固定床(4)底部设置有排渣管(5)，所述二级旋风分离器(8)的进气口通过管道与一级旋风分离器(9)的排气口相通。2.根据权利要求1所述的低焦油双床气化装置，其特征在于，所述流化床气化炉(1)设置有进料口(d)，在流化床气化炉(1)上对称设置有两个氧化剂进口(b)，在氧化剂进口(b)以下的位置，流化床气化炉(1)上对称设置有两个催化剂喷射口(c)。3.根据权利要求2所述的低焦油双床气化装置，其特征在于，所述流化床气化炉(1)包括从下至上依次连接的密相区(101)、过渡段、稀相区(102)，所述密相区(101)的直径为D，高度为H，稀相区(102)的直径为6D/5，高度为4D，所述氧化剂进口(b)与稀相区(102)顶部的间距为3H/4，催化剂喷射口(c)与氧化剂进口(b)的高度差为2H。4.根据权利要求3所述的低焦油双床气化装置，其特征在于，所述过渡段为连接密相区(101)和稀相区(102)的一个渐扩口。5.根据权利要求1、2、3或4所述的低焦油双床气化装置，其特征在于，所述一级旋风分离器(9)与二级旋风分离器(8)分别位于流化床气化炉(1)两侧。6.根据权利要求1、2、3或4所述的低焦油双床气化装置，其特征在于，所述二级旋风分离器(8)设置有排气口(a)，所述排气口(a)通过管道与固定床(4)上部进气口(f)连接，固定床(4)上部设有水蒸气进口(g)，下部设有排气口(h)。7.根据权利要求1、2、3或4所述的低焦油双床气化装置，其特征在于，所述一级返料器(11)底部设有第一返料风进口(j)，接外部气源；二级返料器(6)底部设有第二返料风进口(i2)，通过管道与一级旋风分离器(9)的排气孔(i1)连接。8.一种低焦油双床气化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)生物质由进料口(d)进入密相区(101)，同时通过气化剂进口(e)将气化剂加入密相区(101)，在其中流化和气化后进入稀相区(102)，分别通过氧化剂进口(b)、催化剂喷射口(c)向稀相区(102)喷入氧化剂和催化剂粉末，气化产物依次进行催化裂解反应和高温氧化反应，完成焦油脱除净化，反应后的气化产物先后经过一级旋风分离器(9)、二级旋风分离器(8)实现气固分离，分离的气体进入固定床(4)上部，分离出来的固体颗粒分别经过一级立管(10)进入一级返料器(11)、经过二级立管(7)