專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法及用的回轉(zhuǎn)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物質(zhì)熱解氣化工藝及設(shè)備，尤其涉及一種適用于回轉(zhuǎn)爐連續(xù)熱解氣
化工藝及設(shè)備。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)熱解是指生物質(zhì)原料在隔絕空氣或者添加少量空氣條件下受熱分解成產(chǎn)生可凝和不可凝氣體以及固體炭等不同形態(tài)的物質(zhì)，熱解得到的氣體具有高熱值( 一般在12000KJ/NM3以上)、使用燃燒溫度高的特點(diǎn)；生物質(zhì)的氣化是指固體炭產(chǎn)品與氣化劑(氧或含氧物質(zhì)的氧化劑，如水蒸氣、氧氣或者空氣等)在一定的溫度條件下，發(fā)生氣固體反應(yīng)的過(guò)程。目前，人們所指的生物質(zhì)氣化反應(yīng)過(guò)程，通常包括生物質(zhì)的熱分解和氣固反應(yīng)過(guò)程，以得到氣體產(chǎn)品為主要目標(biāo)(氣體的熱值低，一般在5000KJ/NM3以下)。
國(guó)內(nèi)生物質(zhì)熱解工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)中，基本上都是間歇式熱解反應(yīng)過(guò)程，得到以固體或者液體產(chǎn)物為主要目標(biāo)，且工業(yè)化規(guī)模熱解裝置產(chǎn)生可燃的高熱值氣量少，難以適合于大規(guī)模連續(xù)用氣，如燃?xì)獍l(fā)電等工程。目前國(guó)內(nèi)工業(yè)化規(guī)模氣化裝置實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化運(yùn)行，產(chǎn)量穩(wěn)定且產(chǎn)氣量大，但燃?xì)鉄嶂档?，影響了?guī)?；脷馊缟镔|(zhì)燃?xì)獍l(fā)電裝置的運(yùn)行效率和成本。為了拓展生物質(zhì)燃?xì)獾氖褂梅秶?，需要研究開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性，能夠連續(xù)穩(wěn)定大氣量供氣，且能生產(chǎn)高熱值氣體的生物質(zhì)氣化過(guò)程和裝備。在發(fā)明名稱(chēng)為內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法及熱解氣化爐，申請(qǐng)?zhí)枮?00810235564. 8的專(zhuān)利申請(qǐng)中披露了一種采用立式熱解氣化爐連續(xù)化制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法及其裝置，但是在本申請(qǐng)中由于回爐煤氣燃燒后的氣體如氮?dú)獾榷栊猿煞质沁M(jìn)入最終系統(tǒng)的，所以對(duì)于最后的成品氣的品質(zhì)有很大的影響，而且立式爐由于高度比較高，整個(gè)系統(tǒng)所占用的空間也會(huì)比較的大。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的回爐煤氣燃燒后產(chǎn)生的惰性成分影響成品氣的品質(zhì)，整個(gè)系統(tǒng)占用空間比較大的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法及用的回轉(zhuǎn)爐，具有惰性成分不進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)，體系占用空間小的優(yōu)點(diǎn)。 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法，步驟為 生物質(zhì)由進(jìn)料口進(jìn)入熱解氣化轉(zhuǎn)爐的爐頭預(yù)熱段，所述的生物質(zhì)為木塊或果殼中的一種或兩種混合，生物質(zhì)在爐內(nèi)自右而左運(yùn)動(dòng)，與由回轉(zhuǎn)爐體熱解段出來(lái)的自左而右的粗熱解煤氣換熱，生物質(zhì)完成干燥、預(yù)熱過(guò)程，粗熱解煤氣換熱后溫度降至7(TC后由粗熱解煤氣出口排出進(jìn)入后續(xù)的凈化工藝凈化，凈化后的煤氣一部分作為回爐煤氣回到燃燒裝置與空氣混合燃燒，產(chǎn)生熱量通過(guò)煙道由回轉(zhuǎn)內(nèi)筒壁加熱回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)的生物質(zhì)，另一部分煤氣進(jìn)入燃?xì)夤瘢?經(jīng)過(guò)預(yù)熱干燥后的生物質(zhì)進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐體熱解段，在回轉(zhuǎn)爐體熱解段的回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)利用外部煙道內(nèi)的回爐煤氣與空氣混合燃燒產(chǎn)生的熱量熱解干餾為木炭，熱解溫度為 600 800。C，分解出干餾煤氣；所述的回爐煤氣的量為40 100mVh，空氣進(jìn)入量為20 50m3/h。 熱解干餾后的木炭進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐尾部的冷卻段與進(jìn)入的冷卻水反應(yīng)，吸收熱量的同 時(shí)產(chǎn)生熱值在10000KJ/NM3以上的水煤氣和半水煤氣，水煤氣和半水煤氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi) 與熱解干餾得到的干餾煤氣混合為粗熱解煤氣，經(jīng)過(guò)爐頭預(yù)熱段換熱后最后由粗熱解煤氣 出口出來(lái)，木炭由600 80(TC降到20(rC，最后由出炭口排出； 由粗熱解煤氣出口出來(lái)的粗熱解煤氣進(jìn)入水封除塵器除塵，分離出的煤氣進(jìn)入集 氣槽凈化后去噴淋冷卻塔冷卻后由排風(fēng)機(jī)抽出， 一部分煤氣去燃?xì)夤?，另一部分煤氣作?回爐煤氣回到回轉(zhuǎn)爐，由回轉(zhuǎn)爐燃燒裝置上的回爐煤氣入口進(jìn)入，與空氣燃燒；由水封除塵 器和噴淋冷卻塔分離出的含油洗滌水去焦油分離器分離焦油，分離出的水循環(huán)使用。
—種用于所述的內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法中的回轉(zhuǎn)爐，由左向 右由爐頭預(yù)熱段、回轉(zhuǎn)爐體熱解段、爐尾冷卻段組成，回轉(zhuǎn)爐體熱解段通過(guò)前后兩個(gè)托輪與 爐頭預(yù)熱段和爐尾冷卻段連接，回轉(zhuǎn)爐體可以在回轉(zhuǎn)爐體熱解段中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由爐頭預(yù) 熱段上的螺旋輸送機(jī)將原料送入回轉(zhuǎn)爐體中。 爐頭預(yù)熱段上設(shè)有螺旋輸送機(jī)，在螺旋輸送機(jī)上設(shè)有原料進(jìn)口 ，爐頭預(yù)熱段上設(shè) 有粗熱解煤氣出口； 回轉(zhuǎn)爐體熱解段主要由回轉(zhuǎn)內(nèi)筒和外保溫層組成，在回轉(zhuǎn)內(nèi)筒和外保溫層之間設(shè) 有煙道，煙道出口設(shè)在靠近爐頭預(yù)熱段的一端，燃燒裝置設(shè)在靠近爐尾冷卻段的一端，燃燒 裝置上設(shè)有回爐煤氣入口和空氣進(jìn)口， 在爐尾冷卻段內(nèi)設(shè)有內(nèi)置冷卻水噴淋裝置和冷卻水進(jìn)口和出炭口。冷卻水噴淋裝 置為里外兩同心圓組成，在分布器的內(nèi)圓上沿圓周均勻分布6 8個(gè)冷卻水出口 ，冷卻水出 口上設(shè)有噴淋頭。 本發(fā)明所述方法實(shí)質(zhì)上就是通過(guò)三步熱化學(xué)反應(yīng)完成連續(xù)制備高熱值熱解氣化 煤氣的過(guò)程 (1)在爐尾冷卻段(III)，熱解干餾后600-80(TC的紅木炭與爐內(nèi)下部冷卻噴淋 水生成的水蒸氣反應(yīng)，吸收大量熱量同時(shí)產(chǎn)生水煤氣和半水煤氣。該混合煤氣的熱值在 10000KJ/NM3以上。 (2)回爐煤氣與空氣的燃燒，產(chǎn)生的熱能用于維持生物質(zhì)料層的熱解溫度，為下一 步熱解、干餾及與水蒸氣的分解反應(yīng)提供足夠的熱能。 (3)利用過(guò)程(2)所提供的熱能，將爐內(nèi)生物質(zhì)進(jìn)行熱解干餾，并產(chǎn)生大量的揮 發(fā)物，逐步將生物質(zhì)加熱到600-80(TC，分解出高熱值干餾煤氣。該熱解煤氣的熱值在 12000KJ/NM3以上。 本發(fā)明所采用的內(nèi)熱式生物質(zhì)連續(xù)熱解氣化回轉(zhuǎn)爐采用了三段式設(shè)計(jì)
第I段爐頭預(yù)熱段，主要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱、干燥。冷原料經(jīng)料倉(cāng)和螺旋輸送機(jī)進(jìn)入 爐體內(nèi)部，自右而左緩慢向熱解干餾段600-800°C運(yùn)動(dòng)，原料逐步干燥、預(yù)熱，具體輸送速度 可以根據(jù)熱解干餾速度和出炭量控制。 第II段為回轉(zhuǎn)爐體熱解段，主要是熱解干餾。經(jīng)干燥、預(yù)熱后的原料進(jìn)入熱解干 餾段，熱解干餾段的熱量主要來(lái)自燃燒裝置中煤氣和空氣混合燃燒產(chǎn)生的熱量，通過(guò)煙道經(jīng)回轉(zhuǎn)內(nèi)筒壁可以將回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)的生物質(zhì)加熱到600-800°C ，原料緩慢通過(guò)該區(qū)完成熱解 干餾，原料在該區(qū)域的停留時(shí)間、給風(fēng)量、風(fēng)壓、煤氣供給量以及木炭、焦油、煤氣的質(zhì)量及 產(chǎn)量等均由該段進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，所以第二段是該爐體的核心工作部分。通過(guò)調(diào)節(jié)回爐煤氣 量調(diào)整供熱強(qiáng)度，使熱解干餾段溫度控制在600-80(TC，回爐煤氣量控制在40-100m3/h。
第III段為爐尾冷卻段，主要是對(duì)木炭進(jìn)行冷卻。利用爐體出料端冷卻水進(jìn)口將 冷卻水噴淋到熱解干餾后的木炭上，使熱解干餾后的木炭由600-80(TC降到20(TC左右，這 一段爐內(nèi)產(chǎn)生熱交換和水煤氣反應(yīng)。然后，將20(TC左右的木炭經(jīng)水封冷卻至5(TC左右后 經(jīng)出料口排出。
有益效果 1.由于回爐煤氣與空氣在回轉(zhuǎn)內(nèi)筒外的燃燒裝置中燃燒，燃燒的尾氣通過(guò)煙道對(duì) 回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)的生物質(zhì)加熱，燃燒產(chǎn)生的惰性成分如氮?dú)?、二氧化碳等不進(jìn)入回轉(zhuǎn)內(nèi)筒中，因 此本方法生產(chǎn)的熱解氣化煤氣熱值比固定床工藝更高，高于立式熱解氣化爐的熱值，得到 的煤氣熱值在10000KJ/NM3以上。 2.采用回轉(zhuǎn)爐，由于高度降低，對(duì)于整個(gè)體系相對(duì)于立式熱解氣化爐來(lái)說(shuō)所占用 的空間要小很多。 3.通過(guò)部分回爐煤氣的燃燒，產(chǎn)生的熱能用于維持生物質(zhì)料層的熱解溫度，通過(guò) 控制熱解氣化爐回爐煤氣量和鼓入空氣量，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)反應(yīng)體系的熱平衡和物料平衡。
4.本熱解氣化方法能連續(xù)穩(wěn)定地提供大流量高熱值煤氣。 5.本發(fā)明的方法具有操作方便，水蒸汽-木炭反應(yīng)充分，反應(yīng)體系的總熱平衡和 物料平衡可精確控制，在一個(gè)設(shè)備內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)熱解干餾與水蒸汽_木炭氣化反應(yīng)，反應(yīng)燃 氣產(chǎn)量大、熱值高，且可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，特別適合規(guī)?；I(yè)用燃?xì)馊缟镔|(zhì)燃?xì)獍l(fā)電項(xiàng)目 的需要。能連續(xù)穩(wěn)定大氣量提供高熱值生物質(zhì)煤氣的工藝及設(shè)備，以克服目前工業(yè)化規(guī)模 熱解裝置難以適合于大規(guī)模連續(xù)用氣(如燃?xì)獍l(fā)電)工程及國(guó)內(nèi)工業(yè)化規(guī)模氣化裝置所產(chǎn) 燃?xì)鉄嶂档?，影響了?guī)模化用氣(如生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電)裝置的運(yùn)行效率和成本等弊端。


圖1.是本發(fā)明的工藝流程示意圖。 其中，1是回轉(zhuǎn)爐，6是水封除塵器，7是集氣槽，8是噴淋冷卻塔，9是焦油分離器， 10是排風(fēng)機(jī)，11是鼓風(fēng)機(jī)，12是循環(huán)水泵。 圖2.是本發(fā)明生物質(zhì)轉(zhuǎn)爐連續(xù)熱解氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中，2是螺旋輸送機(jī)，4是燃燒裝置，5是煙道，I是爐頭預(yù)熱段，II是回轉(zhuǎn)爐體熱 解段，III是爐尾冷卻段。 圖3.是本發(fā)明水噴淋管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合圖1、圖2、圖3，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明
實(shí)施例1 —種內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法，步驟為 生物質(zhì)由進(jìn)料口進(jìn)入熱解氣化轉(zhuǎn)爐的爐頭預(yù)熱段，所述的生物質(zhì)為木塊或果殼中的一種或兩種混合。生物質(zhì)在爐內(nèi)自右而左運(yùn)動(dòng)，與由回轉(zhuǎn)爐體熱解段出來(lái)的自左而右的 粗熱解煤氣換熱，生物質(zhì)完成干燥、預(yù)熱過(guò)程，粗熱解煤氣換熱后溫度降至7(TC后由粗熱解 煤氣出口排出進(jìn)入凈化工藝進(jìn)行凈化，凈化后的煤氣一部分作為回爐煤氣回到燃燒裝置與 空氣混合燃燒，產(chǎn)生熱量通過(guò)煙道由回轉(zhuǎn)內(nèi)筒壁加熱回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)的生物質(zhì)，另一部分進(jìn)入 燃?xì)夤窆┟裼没蚬I(yè)用； 經(jīng)過(guò)預(yù)熱干燥后的生物質(zhì)進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐體熱解段，在回轉(zhuǎn)爐體熱解段的回轉(zhuǎn)內(nèi)筒 內(nèi)利用外部煙道內(nèi)的回爐煤氣與空氣混合燃燒產(chǎn)生的熱量熱解干餾為木炭，熱解溫度為 600 800。C，分解出干餾煤氣；所述的回爐煤氣的量為40 100mVh，空氣進(jìn)入量為20 50m3/h。 熱解干餾后的木炭進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐尾部的冷卻段與進(jìn)入的冷卻水反應(yīng)，吸收熱量的同 時(shí)產(chǎn)生熱值在10000KJ/NM3以上的水煤氣和半水煤氣，水煤氣和半水煤氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi) 與熱解干餾得到的干餾煤氣混合為粗熱解煤氣，經(jīng)過(guò)爐頭預(yù)熱段換熱后最后由粗熱解煤氣 出口出來(lái)進(jìn)入凈化工藝凈化，木炭由600 800°C降到200°C ，最后由出炭口排出；
由回轉(zhuǎn)爐1的粗熱解煤氣出口出來(lái)的粗熱解煤氣進(jìn)入水封除塵器6除塵，分離出 的煤氣進(jìn)入集氣槽7凈化后去噴淋冷卻塔8冷卻后由排風(fēng)機(jī)10抽出一部分煤氣去燃?xì)夤瘢?另一部分作為回爐煤氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐1的燃燒裝置4中與空氣燃燒，由水封除塵器6和噴淋 冷卻塔8分離出的含油洗滌水去焦油分離器9分離焦油，分離出的水循環(huán)使用，整個(gè)過(guò)程如 圖l所示。 —種用于所述的內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法中的回轉(zhuǎn)爐，所述的 回轉(zhuǎn)爐由左向右由爐頭預(yù)熱段1、回轉(zhuǎn)爐體熱解段11、爐尾冷卻段III組成，回轉(zhuǎn)爐體熱解 段II通過(guò)前后兩個(gè)托輪與爐頭預(yù)熱段I和爐尾冷卻段III連接， 爐頭預(yù)熱段I上設(shè)有螺旋輸送機(jī)2，在螺旋輸送機(jī)2上設(shè)有原料進(jìn)口，爐頭預(yù)熱段 上設(shè)有粗熱解煤氣出口； 回轉(zhuǎn)爐體熱解段II主要由回轉(zhuǎn)內(nèi)筒和外保溫層組成，在回轉(zhuǎn)內(nèi)筒和外保溫層之 間設(shè)有煙道5，煙道5出口設(shè)在靠近爐頭預(yù)熱段I的一端，燃燒裝置4設(shè)在靠近爐尾冷卻段 的一端，燃燒裝置4上設(shè)有回爐煤氣入口和空氣進(jìn)口， 在爐尾冷卻段111內(nèi)設(shè)有內(nèi)置冷卻水噴淋裝置和冷卻水進(jìn)口和出炭口 。冷卻水噴 淋裝置為里外兩同心圓組成，在分布器的內(nèi)圓上沿圓周均勻分布6 8個(gè)冷卻水出口 ，冷卻 水出口上設(shè)有噴淋頭。
實(shí)施例2 —種用于生物質(zhì)轉(zhuǎn)爐連續(xù)熱解氣化的方法，首先將50士30mm大小的木塊送入熱 解氣化回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在爐內(nèi)自右而左運(yùn)動(dòng)，與由回轉(zhuǎn)爐體熱解段出來(lái)的自左而右的粗熱解煤 氣換熱，木塊完成干燥、預(yù)熱過(guò)程，粗熱解煤氣換熱后溫度降至7(TC后由粗熱解煤氣出口排 出進(jìn)行凈化，凈化后的煤氣一部分作為回爐煤氣回到燃燒裝置4與空氣混合燃燒，產(chǎn)生熱 量通過(guò)煙道5由回轉(zhuǎn)內(nèi)筒壁加熱回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)的生物質(zhì)，另一部分進(jìn)入燃?xì)夤窆┦褂茫?
經(jīng)過(guò)預(yù)熱干燥后的木塊進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐體熱解段，在回轉(zhuǎn)爐體熱解段的回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)利 用外部煙道5內(nèi)的回爐煤氣與鼓風(fēng)機(jī)11送入的空氣混合燃燒產(chǎn)生的熱量熱解干餾為木炭， 熱解溫度為600 800°C，分解出干餾煤氣；所述的回爐煤氣的量為40 100mVh，空氣進(jìn) 入量為20 50m3/h。CN 101693848 A
熱解干餾后的木炭進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐尾部的冷卻段與循環(huán)水泵12送入的冷卻水反應(yīng)， 吸收熱量的同時(shí)產(chǎn)生熱值在10000KJ/NM3以上的水煤氣和半水煤氣，水煤氣和半水煤氣進(jìn) 入回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)與熱解干餾得到的干餾煤氣混合為粗熱解煤氣，經(jīng)過(guò)爐頭預(yù)熱段換熱后最后 由粗熱解煤氣出口出來(lái)進(jìn)行凈化，木炭由600 80(TC降到20(TC，最后由出炭口排出；
由粗熱解煤氣出口出來(lái)的粗熱解煤氣經(jīng)煤氣引出管進(jìn)入水封除塵器6除塵，分離 出的煤氣進(jìn)入集氣槽7凈化后去噴淋冷卻塔8冷卻后由羅茨排風(fēng)機(jī)10抽出一部分去燃?xì)?柜供民用或發(fā)電用，另一部分作為回爐煤氣回到回轉(zhuǎn)爐1的燃燒裝置4中和空氣混合燃燒。 由水封除塵器6和噴淋冷卻塔8分離出的含油洗滌水去焦油分離器9分離焦油，分離出 的水由循環(huán)水泵12抽送到水封除塵器、集氣槽、噴淋冷卻塔及熱解氣化爐等設(shè)備內(nèi)循環(huán)使 用。對(duì)煤氣進(jìn)行冷卻和焦油洗滌及進(jìn)行水蒸汽_木炭煤氣反應(yīng)，含油洗滌水從各設(shè)備底下 返回焦油分離器9，經(jīng)焦油分離器分離出的焦油經(jīng)焦油泵送入焦油罐。
系統(tǒng)運(yùn)行情況如下 —臺(tái)內(nèi)徑①1. 8m的生物質(zhì)連續(xù)熱解氣化回轉(zhuǎn)爐爐制備生物質(zhì)燃?xì)庵饕夹g(shù)參數(shù) 如下 爐膛截面積2. 54m2 原料木塊 單爐處理原料量17T/d 單爐產(chǎn)木炭5T/d 單爐產(chǎn)氣1. 0萬(wàn)mVd 氣體熱值10800KJ/m3 干燥段料層溫度200。C 熱能干餾段料層溫度600-800。C 冷卻段料層溫度200。C 實(shí)施例3 如圖2和3所示，一種用于所述的內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法中 的回轉(zhuǎn)爐，所述的回轉(zhuǎn)爐由左向右由爐頭預(yù)熱段1、回轉(zhuǎn)爐體熱解段n、爐尾冷卻段III組 成，回轉(zhuǎn)爐體熱解段II通過(guò)前后兩個(gè)托輪與爐頭預(yù)熱段I和爐尾冷卻段III連接，
爐頭預(yù)熱段I上設(shè)有螺旋輸送機(jī)2，在螺旋輸送機(jī)2上設(shè)有原料進(jìn)口 ，爐頭預(yù)熱段 上設(shè)有粗熱解煤氣出口； 回轉(zhuǎn)爐體熱解段II主要由回轉(zhuǎn)內(nèi)筒和外保溫層組成，在回轉(zhuǎn)內(nèi)筒和外保溫層之 間設(shè)有煙道5，煙道5出口設(shè)在靠近爐頭預(yù)熱段I的一端，燃燒裝置4設(shè)在靠近爐尾冷卻段 的一端，燃燒裝置4上設(shè)有回爐煤氣入口和空氣進(jìn)口， 在爐尾冷卻段III內(nèi)設(shè)有內(nèi)置冷卻水噴淋裝置和冷卻水進(jìn)口和出炭口 。冷卻水噴 淋裝置為里外兩同心圓組成，在分布器的內(nèi)圓上沿圓周均勻分布6 8個(gè)冷卻水出口 ，冷卻 水出口上設(shè)有噴淋頭。爐尾冷卻段III分兩部分，第一部分為爐內(nèi)冷卻部分，利用冷卻水噴 淋裝置對(duì)熱解氣化后的木炭噴淋冷卻水，使熱解氣化后的木炭由600-80(TC降至20(rC以 下，產(chǎn)生熱交換和水煤氣反應(yīng)。第二部分為水封自然冷卻段，即將20(TC的木炭經(jīng)水封冷卻 至5(TC左右后經(jīng)出料口排出。
權(quán)利要求
一種內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法，其特征在于，步驟為生物質(zhì)由進(jìn)料口進(jìn)入熱解氣化轉(zhuǎn)爐的爐頭預(yù)熱段，在爐內(nèi)自右而左運(yùn)動(dòng)，與由回轉(zhuǎn)爐體熱解段出來(lái)的自左而右的粗熱解煤氣換熱，生物質(zhì)完成干燥、預(yù)熱過(guò)程，粗熱解煤氣換熱后溫度降至70℃后由粗熱解煤氣出口排出進(jìn)行凈化處理，凈化后的煤氣一部分作為回爐煤氣回到燃燒裝置與空氣混合燃燒，產(chǎn)生熱量通過(guò)煙道由回轉(zhuǎn)內(nèi)筒壁加熱回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)的生物質(zhì)，另一部分煤氣進(jìn)入燃?xì)夤瘢唤?jīng)過(guò)預(yù)熱干燥后的生物質(zhì)進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐體熱解段，在回轉(zhuǎn)爐體熱解段的回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)利用外部煙道內(nèi)的回爐煤氣與空氣混合燃燒產(chǎn)生的熱量熱解干餾為木炭，熱解溫度為600～800℃，分解出干餾煤氣；熱解干餾后的木炭進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐尾部的冷卻段與進(jìn)入的冷卻水反應(yīng)，吸收熱量的同時(shí)產(chǎn)生熱值在10000KJ/NM3以上的水煤氣和半水煤氣，水煤氣和半水煤氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)內(nèi)筒內(nèi)與熱解干餾得到的干餾煤氣混合為粗熱解煤氣，經(jīng)過(guò)爐頭預(yù)熱段換熱后最后由粗熱解煤氣出口出來(lái)，木炭由600～800℃降到200℃，最后由出炭口排出；由粗熱解煤氣出口出來(lái)的粗熱解煤氣進(jìn)入水封除塵器(6)除塵，分離出的煤氣進(jìn)入集氣槽(7)凈化后去噴淋冷卻塔(8)冷卻后由排風(fēng)機(jī)(10)抽出，一部分作為回爐煤氣回到回轉(zhuǎn)爐，由回爐煤氣入口進(jìn)入燃燒裝置(4)與進(jìn)入的空氣燃燒，另一部分去燃?xì)夤?；由水封除塵器(6)和噴淋冷卻塔(8)分離出的含油洗滌水去焦油分離器(9)分離焦油，分離出的水循環(huán)使用。
2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法，其特征在于，所 述的回爐煤氣的量為40 100mVh，空氣進(jìn)入量為20 50mVh。
3. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法，其特征在于，所 述的生物質(zhì)為木塊或果殼中的一種或兩種混合。
4. 一種用于權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法中的回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)爐由左向右由爐頭預(yù)熱段a)、回轉(zhuǎn)爐體熱解段(n)、爐尾冷卻段(III)組成，回轉(zhuǎn)爐體熱解段(II)通過(guò)前后兩個(gè)托輪與爐頭預(yù)熱段(I)和爐尾冷卻段 (III)連接，爐頭預(yù)熱段(I)上設(shè)有螺旋輸送機(jī)(2)，在螺旋輸送機(jī)(2)上設(shè)有原料進(jìn)口，爐頭預(yù)熱 段上設(shè)有粗熱解煤氣出口；回轉(zhuǎn)爐體熱解段(II)主要由回轉(zhuǎn)內(nèi)筒和外保溫層組成，在回轉(zhuǎn)內(nèi)筒和外保溫層之間 設(shè)有煙道(5)，煙道(5)出口設(shè)在靠近爐頭預(yù)熱段(I)的一端，在靠近爐尾冷卻段的一端設(shè) 有燃燒裝置(4)，燃燒裝置(4)上設(shè)有回爐煤氣入口和空氣進(jìn)口，在爐尾冷卻段(III)內(nèi)設(shè)有內(nèi)置冷卻水噴淋裝置和冷卻水進(jìn)口和出炭口。
5. 如權(quán)利要求4所述的用于權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的 方法中的回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，冷卻水噴淋裝置為里外兩同心圓組成，在分布器的內(nèi)圓上沿 圓周均勻分布6 8個(gè)冷卻水出口，冷卻水出口上設(shè)有噴淋頭。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種內(nèi)熱式連續(xù)制備生物質(zhì)熱解氣化煤氣的方法及用的回轉(zhuǎn)爐，在爐尾冷卻段，熱解干餾后600-800℃的紅木炭與爐內(nèi)下部冷卻噴淋水生成的水蒸氣反應(yīng)，吸收大量熱量同時(shí)產(chǎn)生水煤氣和半水煤氣?；貭t煤氣與空氣的燃燒，產(chǎn)生的熱能用于維持生物質(zhì)料層的熱解溫度，為下一步熱解、干餾及與水蒸氣的分解反應(yīng)提供足夠的熱能。利用其提供的熱能，將爐內(nèi)生物質(zhì)進(jìn)行熱解干餾，并產(chǎn)生大量的揮發(fā)物，逐步將生物質(zhì)加熱分解出高熱值干餾煤氣。回轉(zhuǎn)爐采用了三段式設(shè)計(jì)第I段爐頭預(yù)熱段，主要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱、干燥。第II段回轉(zhuǎn)爐體熱解段，主要是熱解干餾。是該爐體的核心工作部分。第III段爐尾冷卻段，主要是對(duì)木炭進(jìn)行冷卻。制備的煤氣熱值高。裝置占地少。
文檔編號(hào)C10B53/02GK101693848SQ20091023295
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者劉石彩, 應(yīng)浩, 張?zhí)旖? 戴偉娣, 蔣劍春, 許玉 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所;江蘇強(qiáng)林生物質(zhì)能源有限公司;