一种生物质燃气焦油组分去除方法.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CN106995729A(43)申请公布日2017.08.01(21)申请号201710161035.7(22)申请日2017.03.17(71)申请人山东省科学院能源研究所地址250014山东省济南市历下区科院路19号(72)发明人张卫杰关海滨姜建国孙荣峰许敏范晓旭杨立国(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人林秋兰(51)Int.Cl.C10J3/84(2006.01)C10K1/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种生物质燃气焦油组分去除方法(57)摘要本发明涉及一种生物质燃气焦油组分去除方法，属于生物质能利用技术领域，主要包括以下步骤：步骤一，通过环形燃烧器向气化炉内均匀喷入流速基本相同的气化剂；步骤二，气化剂与气化炉内部分生物质燃气燃烧，通过扩散燃烧区为蓄热器提供热量形成稳定的高温温度场；步骤三，生物质燃气中的焦油组分在稳定的高温温度场内发生热裂解，达到出炉粗燃气焦油含量低于20mg/Nm3。本发明具有可在炉内形成稳定的高温温度场，使焦油组分裂解去除，既可以避免炉外燃气洗涤带来的二次污染，又可以充分利用焦油组分的能量的优点。CN106995729ACN106995729A权利要求书1/1页1.一种生物质燃气焦油组分去除方法，主要包括以下步骤：步骤一，通过环形燃烧器向气化炉内均匀喷入流速基本相同的气化剂；步骤二，气化剂与气化炉内部分生物质燃气燃烧，通过扩散燃烧区为蓄热器提供热量形成稳定的高温温度场；步骤三，生物质燃气中的焦油组分在稳定的高温温度场内发生热裂解，达到出炉粗燃气焦油含量低于20mg/Nm3。2.如权利要求1所述的一种生物质燃气焦油组分去除方法，其特征在于：所述气化剂为空气或富氧气体，所述扩散燃烧区内燃气的流动速度是0.1～0.4m/s。3.如权利要求1所述的一种生物质燃气焦油组分去除方法，其特征在于：所述高温温度场的温度保持在800～1200℃，所述高温温度场中燃气停留时间为0.5～2s。4.如权利要求1至3任一所述的一种生物质燃气焦油组分去除方法，其特征在于：所述环形燃烧器位于蓄热器的下方，环形燃烧器与蓄热器之间形成有扩散燃烧区，所述环形燃烧器和蓄热器与气化炉体同轴，所述环形燃烧器包括壳体，所述壳体上设有进风口和出风管，所述进风口连接有渐缩形空腔。5.如权利要求4所述的一种生物质燃气焦油组分去除方法，其特征在于：所述出风管包括上出风管和下出风管，所述上出风管朝上倾斜设置，下出风管朝下倾斜设置，所述下出风管和上出风管均设有阀门。6.如权利要求5所述的一种生物质燃气焦油组分去除方法，其特征在于：所述上出风管沿壳体顶端间隔设置，所述下出风管沿壳体底端间隔设置。7.如权利要求4所述的一种生物质燃气焦油组分去除方法，其特征在于：所述壳体包括内壁和外壁，所述内壁和外壁偏心设置，所述渐缩形空腔位于内壁和外壁之间。8.如权利要求7所述的一种生物质燃气焦油组分去除方法，其特征在于：所述内壁和外壁之间的偏心距e与气化炉的炉径D之间的关系是e=kD，当炉径D<800mm时，k取值是0.05；当炉径D的范围是800≤D＜1500mm时，k取值是0.08；当炉径D的范围是1500≤D＜2500mm时，k取值是0.12；当炉径D的范围是2500≤D＜4000mm时，k取值是0.15。9.如权利要求4所述的一种生物质燃气焦油组分去除方法，其特征在于：所述蓄热器由耐火砖自下向上砌筑形成，同一水平面内相邻耐火砖之间留有通过空隙，所述通过空隙在高度方向上交错布置。10.如权利要求9所述的一种生物质燃气焦油组分去除方法，其特征在于：所述蓄热器包括外蓄热层和内蓄热层，蓄热器的工作温度大于800℃，蓄热体的高度是600～1000mm。2CN106995729A说明书1/5页一种生物质燃气焦油组分去除方法技术领域[0001]本发明涉及一种生物质燃气焦油组分去除方法，属于生物质能利用技术领域，尤其适用于采用热裂解法脱除焦油的方法。背景技术[0002]生物质能是太阳能、风能、水能等可再生能源中唯一含有碳源、可以储存和运输的可再生能源。生物质能具有分布广、储量大、可再生等优点，高效开发利用生物质能源对保障国家能源安全、减少温室气体排放都具有重要作用和现实意义。[0003]生物质气化过程中，生物质中的纤维素、半纤维素和木质素会热分解生成生物质焦油。生物质焦油是一种由芳香烃及其衍生物和多环芳烃组成的复杂化合物，可以分析到的组分就达100多种，还有很多成分难以确定。其中质量分数大于5%的大约有7种，分别是苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚。生物质焦油在200℃以下为液态，300℃以上呈气态，在高温下能分解成小分子永久性气体。焦油