一種高溫裂解生物質(zhì)制燃?xì)獾姆椒?br> 【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高溫裂解生物質(zhì)制燃?xì)獾姆椒?。裂解制氣爐分上下兩段，上段爐膛內(nèi)設(shè)有讓生物質(zhì)裂解的換熱器，下段設(shè)有讓焦油催化裂解的加熱器及催化劑，上下?tīng)t膛連通；原料從爐加入口連續(xù)或間歇加入，加入爐中的原料因爐內(nèi)換熱器列管中有自下而上的高溫裂解氣，原料自上而下被干燥和裂解，生成裂解氣、生物質(zhì)炭和焦油。生成的裂解氣帶著生物質(zhì)炭和焦油而進(jìn)入下段焦油裂解段，在此段裂解氣、生物質(zhì)炭和焦油被加熱裝置加熱到焦油催化裂解溫度，裂解氣中的焦油99.5%被裂解為燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭；裂解了焦油后的裂解氣經(jīng)分離了生物質(zhì)炭和灰渣后進(jìn)上段換熱器列管管程內(nèi)，把熱量傳給管外物料裂解。本發(fā)明制出的燃?xì)鉄嶂蹈?，無(wú)焦油。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高溫裂解生物質(zhì)制燃?xì)獾姆椒?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高溫裂解生物質(zhì)制燃?xì)獾姆椒ā?br> 【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行的固定床生物質(zhì)熱裂解爐無(wú)論是上吸式還是下吸式爐，燃?xì)獬隹跍囟容^低，出口氣體中帶有生物油、焦油。油、氣分離工藝復(fù)雜，很難完全分離；有的采用水洗或過(guò)濾，而實(shí)際焦油會(huì)轉(zhuǎn)入水中，嚴(yán)重污染環(huán)境，很難實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)現(xiàn)行的固定床裂解爐是采用空氣中的氧和生物質(zhì)在爐內(nèi)燃燒提供裂解所需熱能，燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳和水。而生物質(zhì)內(nèi)氧元素含量又較高，因此這樣裂解產(chǎn)生的裂解氣中二氧化碳含量高，而有效成分含量低，裂解氣熱值低，應(yīng)用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)【背景技術(shù)】中存在的缺點(diǎn)和問(wèn)題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，外供一種熱量供生物質(zhì)高溫裂解制燃?xì)?。提供的熱量先將裂解氣加熱催化，將裂解氣中的生物質(zhì)油和焦油轉(zhuǎn)化成燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭。然后將已經(jīng)除去了生物質(zhì)油和焦油的高溫裂解氣的顯熱間接加熱生物質(zhì)原料，使其裂解。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種高溫裂解生物質(zhì)制燃?xì)獾姆椒?，其特征在于包括以下設(shè)備和工藝流程: 裂解制氣爐分上下兩段，上段爐膛內(nèi)設(shè)有讓生物質(zhì)裂解的換熱器，下段爐膛內(nèi)設(shè)有讓油、焦油催化裂解的加熱器及催化劑，上下?tīng)t膛連通；
2.原料從爐加入口連續(xù)或間歇加入，加入爐中的原料因爐內(nèi)換熱器列管中有自下而上的高溫燃?xì)?，原料自上而下被干燥和裂解，生成裂解氣、生物質(zhì)炭、生物質(zhì)油和焦油；生成的裂解氣帶著生物質(zhì)炭、生物質(zhì)油和焦油進(jìn)入下段焦油裂解段；
在焦油裂解段，裂解氣、生物質(zhì)炭、生物質(zhì)油和焦油被加熱裝置加熱到焦油催化裂解溫度，此高溫氣體通過(guò)放在爐篦上的裂解催化劑時(shí)，高溫氣體中生物質(zhì)油和焦油被催化裂解成為燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭，裂解氣中的生物質(zhì)油、焦油99.5%被裂解為燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭；:與5同時(shí)，此段的生物質(zhì)炭部分或全部與裂解氣中的二氧化碳和水蒸汽生成一氧化碳和氫氣，裂解了焦油、物質(zhì)油后的裂解氣帶著生物質(zhì)炭和灰渣從爐底出口管出來(lái)，進(jìn)旋風(fēng)分離器，經(jīng)分離了生物質(zhì)炭和灰渣后的裂解氣從分離器出來(lái)，進(jìn)換熱器列管管程內(nèi)，把熱量傳給管外物料裂解，生物質(zhì)炭和灰渣從旋風(fēng)分離器下部生物質(zhì)炭出口卸出；經(jīng)換熱器的裂解氣溫度降低后從熱交換器列管管程出口管出來(lái)進(jìn)裂解爐燃?xì)獬隹陂y，送去洗氣塔進(jìn)一步除塵降溫；然后進(jìn)煤氣鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口 ；
?.煤氣鼓風(fēng)機(jī)出口分三路，一路送發(fā)電氣柜，另一路經(jīng)一氧化碳吸附罐將燃?xì)庵幸谎趸冀档偷?0%后送去居民用氣氣柜，一氧化碳吸附罐解吸的一氧化碳送去發(fā)電氣柜，與原燃?xì)饣旌虾笏腿細(xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電，第三路是燃?xì)饣亓髀?，為了調(diào)節(jié)全爐上下段的熱量平衡和促進(jìn)制氣爐上段的燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭向下段流動(dòng)，可調(diào)節(jié)上段燃?xì)饣亓鬟M(jìn)口閥調(diào)節(jié)燃?xì)饣亓鞯娜細(xì)饬俊?br> [0005]上述裂解制氣爐上段中的換熱器可以是管式、翅式、流體連接間接式換熱器，安裝形式可以為橫式或豎式。
[0006]上述加熱裂解氣的方法可兩種中任選擇一種:一種為電能加熱，另一種為燒嘴噴入的高
溫燃燒氣加熱。
[0007]為了測(cè)到各段溫度便于調(diào)節(jié)工況，爐內(nèi)設(shè)置了幾根測(cè)溫套管供裝熱電偶用。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):.、保護(hù)環(huán)境:由于燃?xì)庵薪褂捅涣呀?，不?huì)造成焦油的二次污染。5提高燃?xì)赓|(zhì)量:本發(fā)明的使生物質(zhì)熱裂解氣中的焦油含量除去99.5%，完全符合國(guó)家居民用燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn)和燃?xì)獍l(fā)電要求廣提高了有效燃?xì)饬慨a(chǎn):由于焦油裂解溫度與生物質(zhì)炭還原溫度一致，因此裂解氣中的二氧化碳和水蒸汽幾乎使全部生物質(zhì)炭反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，生物質(zhì)裂解后僅剩灰渣。同時(shí)把有害的焦油裂解成燃?xì)猓瑥亩岣呱镔|(zhì)單位質(zhì)量的有效產(chǎn)氣量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖； 圖中:1是裂解爐燃?xì)獬隹陂y，2是爐頂燃?xì)獬隹诠埽?是爐加料口，4是換熱器列管，5是換熱器封頭，6是封頭進(jìn)口管，7是測(cè)溫套管，8是加熱裝置9是焦油裂解催化劑，10是爐篦，11是爐底氣體出口管，12是旋風(fēng)除塵器，13是生物質(zhì)炭出口，14是洗氣塔，15是洗氣塔排水水封，16是煤氣鼓風(fēng)機(jī)，17是爐上段燃?xì)饣亓鬟M(jìn)口閥，18 一氧化碳吸附罐，19是發(fā)電氣柜，20是居民用燃?xì)夤瘛?br> 【具體實(shí)施方式】
[0010]下面根據(jù)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的制氣工藝詳細(xì)說(shuō)明如下:
從爐加料口 3連續(xù)或間歇加入原料，加入爐中的原料因爐內(nèi)換熱器列管4中有自下而上的高溫燃?xì)?，原料自上而下被干燥和裂解，生成裂解氣和生物質(zhì)炭、生物質(zhì)油和焦油。生成的裂解氣帶著生物質(zhì)炭、生物質(zhì)油和焦油進(jìn)入下段焦油裂解段，在此段裂解氣、生物質(zhì)炭、生物質(zhì)油和焦油被加熱裝置8加熱到800°C以上，已達(dá)焦油裂解溫度的高溫氣體中的焦油和生物質(zhì)油通過(guò)放在爐篦10上的裂解催化劑9而催化裂解，裂解氣中的生物質(zhì)油、焦油99.5%被裂解為燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭。同時(shí)，此處的生物質(zhì)炭部分或全部與裂解氣中的二氧化碳和水蒸汽反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣。裂解了焦油后的裂解氣從爐底出口管11出來(lái)，經(jīng)旋風(fēng)分離器12，分離了生物質(zhì)炭和灰渣后的裂解氣從封頭進(jìn)口管6進(jìn)換熱器封頭5再進(jìn)入換熱器列管管程內(nèi)，把熱量傳給管外物料裂解。生物質(zhì)炭和灰渣從旋風(fēng)分離器下部生物質(zhì)炭出口 13卸出。經(jīng)換熱器的裂解氣溫度降低后從換熱器列管管程燃?xì)獬隹诠?出來(lái)經(jīng)裂解爐燃?xì)獬隹陂yI送去洗氣塔14進(jìn)一步除塵降溫。然后進(jìn)煤氣鼓風(fēng)機(jī)16進(jìn)口，煤氣鼓風(fēng)機(jī)出口燃?xì)夥秩?，一路送發(fā)電氣柜19，另一路經(jīng)一氧化碳吸附罐18將燃?xì)庵幸谎趸冀档偷?0%后送去居民用氣氣柜20，一氧化碳吸附罐18解吸的一氧化碳送去發(fā)電氣柜19，與原燃?xì)饣旌虾笏腿細(xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電。第三路是燃?xì)饣亓髀?為了調(diào)節(jié)全爐上下段的熱量平衡和促進(jìn)制氣爐上段的裂解氣和生物質(zhì)炭向下段流動(dòng)，可調(diào)節(jié)上段燃?xì)饣亓鬟M(jìn)口閥17調(diào)節(jié)回流的燃?xì)饬俊?br> [0011]本發(fā)明裂解制氣爐上段中的換熱器可以是管式、翅式、流體連接間接式換熱器。安裝形式可以為橫式或豎式。
[0012]本發(fā)明裂解制氣爐下段的加熱裝置8的加熱方法是在以下兩種加熱方法中任選擇一種:一種為電能加熱，另一種為燒嘴噴入的高溫燃燒氣加熱。
[0013]為了測(cè)到各段溫度便于調(diào)節(jié)工況，爐內(nèi)設(shè)置了幾根測(cè)溫套管7供裝熱電偶用。
[0014]本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫裂解生物質(zhì)制燃?xì)獾姆椒?，其特征在于包括以下設(shè)備和工藝流程: ?裂解制氣爐分上下兩段，上段爐膛內(nèi)設(shè)有讓生物質(zhì)裂解的換熱器，下段爐膛內(nèi)設(shè)有讓油、焦油催化裂解的加熱器及催化劑，上下?tīng)t膛連通； ;原料從爐加入口連續(xù)或間歇加入，加入爐中的原料因爐內(nèi)換熱器列管中有自下而上的高溫燃?xì)?，原料自上而下被干燥和裂解，生成裂解氣、生物質(zhì)炭、生物質(zhì)油和焦油；生成的裂解氣帶著生物質(zhì)炭、生物質(zhì)油和焦油進(jìn)入下段焦油裂解段； 、在焦油裂解段，裂解氣、生物質(zhì)炭、生物質(zhì)油和焦油被加熱裝置加熱到焦油催化裂解溫度，此高溫氣體通過(guò)放在爐篦上的裂解催化劑時(shí)，高溫氣體中生物質(zhì)油和焦油被催化裂解成為燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭，裂解氣中的生物質(zhì)油、焦油99.5%被裂解為燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭； ;:與5同時(shí)，此 段的生物質(zhì)炭部分或全部與裂解氣中的二氧化碳和水蒸汽生成一氧化碳和氫氣，裂解了焦油、物質(zhì)油后的裂解氣帶著生物質(zhì)炭和灰渣從爐底出口管出來(lái)，進(jìn)旋風(fēng)分離器，經(jīng)分離了生物質(zhì)炭和灰渣后的裂解氣從分離器出來(lái)，進(jìn)上段換熱器列管管程內(nèi)，把熱量傳給管外物料裂解；生物質(zhì)炭和灰渣從旋風(fēng)分離器下部生物質(zhì)炭出口卸出；經(jīng)換熱器的裂解氣溫度降低后從熱交換器列管管程出口管出來(lái)進(jìn)裂解爐燃?xì)獬隹陂y，送去洗氣塔進(jìn)一步除塵降溫；然后進(jìn)煤氣鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口 ； I煤氣鼓風(fēng)機(jī)出口分三路，一路送發(fā)電氣柜，另一路經(jīng)一氧化碳吸附罐將燃?xì)庵幸谎趸冀档偷?0%后送去居民用氣氣柜，一氧化碳吸附罐解吸的一氧化碳送去發(fā)電氣柜，與原燃?xì)饣旌虾笏腿細(xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電，第三路是燃?xì)饣亓髀?，為了調(diào)節(jié)全爐上下段的熱量平衡和促進(jìn)制氣爐上段的燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭向下段流動(dòng)，可調(diào)節(jié)上段燃?xì)饣亓鬟M(jìn)口閥調(diào)節(jié)燃?xì)饣亓鞯娜細(xì)饬俊?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫裂解生物質(zhì)制燃?xì)獾姆椒?，其特征在?所述裂解制氣爐上段的換熱器是管式、翅式、流體連接間接式換熱器，安裝形式為橫式或豎式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫裂解生物質(zhì)制燃?xì)獾姆椒?，其特征在?加熱裝置的加熱方法是在以下兩種加熱方法中任選擇一種:一種為電能加熱，另一種為燒嘴噴入的高溫燃燒氣。
【文檔編號(hào)】C10J3/06GK103980944SQ201410231694
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】程培勝 申請(qǐng)人:程培勝