本發(fā)明涉及的是一種炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置和生物質(zhì)氣化方法，屬于生物質(zhì)能源綜合利用領域。

背景技術：

生物質(zhì)氣化技術近幾十年來得到了國內(nèi)外的廣泛關注和研究，相關的研究論文、專利及項目不計其數(shù)，但遺憾的是國內(nèi)外能夠穩(wěn)定運營并具有經(jīng)濟效益和環(huán)境效應的氣化發(fā)電(或供氣)的項目卻寥寥無幾，其最主要原因之一是氣化技術產(chǎn)品單一，僅產(chǎn)生可燃氣，經(jīng)濟效益不顯著。為了實現(xiàn)生物質(zhì)高效、環(huán)保利用，南京林業(yè)大學經(jīng)過近十多年的長期探索與研究，針對傳統(tǒng)的生物質(zhì)氣化技術的種種問題，提出了基于“生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術”的創(chuàng)新發(fā)展理念，其中根據(jù)原料和產(chǎn)品的利用情況，分為兩大類：木片類、果殼類生物質(zhì)氣化炭氣聯(lián)產(chǎn)技術，采用固定床氣化裝置，產(chǎn)品是機制炭（或活性炭）以及還原劑用炭、電-并網(wǎng)、熱-供暖；秸稈類生物質(zhì)氣化炭、氣、液聯(lián)產(chǎn)技術，采用流化床或者固定床（壓塊），產(chǎn)品是炭基肥、液體肥、電-并網(wǎng)、熱-供暖。

由于固定床氣化爐，氣化劑是空氣，氣化過程是生物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應，部分生物質(zhì)發(fā)生氧化反應釋放熱量，因此，產(chǎn)生的生物質(zhì)炭灰分含量較高，而要得到較高品質(zhì)的活性炭、機制炭炭棒，原料用炭中灰分含量越低越好。對于固定床氣化裝置而言，炭排出后，灰分基本與粉狀炭混在一起。最好能尋求一種工藝將得到炭中-粉體炭（或者將這部分完全氣化成灰）處理干凈直接產(chǎn)品-優(yōu)質(zhì)塊狀炭。

氣化多聯(lián)產(chǎn)中另一產(chǎn)品可燃氣，綜所周知，可燃氣中含有焦油較多，如何能在氣化過程中將可燃氣中焦油減少也是我們需要解決問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置。

本發(fā)明解決傳統(tǒng)炭氣聯(lián)產(chǎn)固定床氣化爐產(chǎn)炭中優(yōu)質(zhì)的塊狀炭與灰分較高的粉末炭混合一起，提質(zhì)困難以及產(chǎn)生可燃氣中焦油含量多的問題，通過本發(fā)明的裝置不僅可以得到優(yōu)質(zhì)塊狀炭，同時灰分較高的粉末炭二次氣化變成灰提高熱效率，而且可以大大降低可燃氣中焦油的含量。

本發(fā)明所述的炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置，包含由固定床2與流化床3耦合形成的混合床氣化爐1，流化床3安裝于上吸式固定床2中，固定床2的燃氣出口14與流化床3下部鼓氣口15相連形成混合床氣化爐1，本炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置還包括出炭螺旋輸送機4、篩分機5、風送風機6、鼓風機7、引風機8、一級旋風除塵器9，鼓風機7出口經(jīng)過閥門18和閥門19分別與固定床2底部和流化床3中部相通，混合床氣化爐1出炭口下方設置出炭螺旋輸送機4，出炭螺旋輸送機4與篩分機5相連，篩分機5與風送風機6相連，風送風機6出口與流化床3的進料口13相通，流化床3上部出氣口通過一級旋風除塵器9與引風機8相連。

進一步地，本炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置，所述的流化床3反應區(qū)的溫度在800℃以上。

進一步地，本炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置，還包括二級旋風除塵器10，流化床3上部出氣口通過一級旋風除塵器9、二級旋風除塵器10與引風機8相連。

本發(fā)明同時提供了一種能夠得到優(yōu)質(zhì)塊狀炭，且可以降低可燃氣中焦油的含量的炭氣聯(lián)產(chǎn)生物質(zhì)氣化方法。

本發(fā)明所述的炭氣聯(lián)產(chǎn)生物質(zhì)氣化方法，采用上述的炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置，運行時，生物質(zhì)原料從進料斗12進入混合床氣化爐1，通過鼓風機7從下部鼓入空氣，生物質(zhì)在固定床2內(nèi)發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生可燃氣和生物質(zhì)炭，生物質(zhì)炭經(jīng)過出炭口被螺旋輸送機4送入篩分機5中，篩分得到塊狀炭和灰分較高的粉末炭，粉末炭通過風送風機6經(jīng)進料口13送入流化床3中；固定床2產(chǎn)生的可燃氣通過流化床3底部口15進入流化床3，同時通過鼓風機7向流化床內(nèi)通入少量氧氣，流化床3利用固定床2熱量和少量可燃氣的燃燒產(chǎn)生的熱量其內(nèi)部溫度達到800℃以上,粉末炭的中炭粉與可燃氣中的焦油在流化床中發(fā)生裂解，最終產(chǎn)生的可燃氣通過一級旋風除塵器9除塵后送出。

本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明中，流化床安裝于上吸式固定床中，固定床的出氣口與流化床的底部相連接形成混合床氣化爐，固定床氣化爐產(chǎn)生生物質(zhì)炭經(jīng)篩炭機篩分成優(yōu)質(zhì)的塊狀炭與灰分較高的粉末炭，粉末炭通過風機風送至流化床的進料口，送入流化床，同時氣化產(chǎn)生的可燃氣從流化床下部鼓入流化床，在固定床爐內(nèi)加熱和通入少量空氣的作用下，流化床內(nèi)溫度達到800度以上，其灰分較高的粉末炭完全氣化成灰，同時可燃氣中部分焦油在高溫下發(fā)生裂解得到焦油含量低的可燃氣，最終可燃氣在混床出口通過旋風除塵后加以利用。

本發(fā)明將排出氣化爐的炭直接進行分離，分離后優(yōu)質(zhì)的塊狀炭可直接加以高附加值利用，灰分較高的粉狀炭直接回到爐內(nèi)流化床利用內(nèi)熱二次流化，既獲得高品質(zhì)炭，又將灰分較高的粉狀炭氣化提高綜合熱效率。

本發(fā)明將可燃氣回送入利用固定床反應熱的高溫流化床中，其中可燃氣中焦油發(fā)生裂解，繼而降低了可燃氣中焦油含量，方便了可燃氣的利用。

附圖說明

圖1是炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置示意圖。

圖中，1是混合床氣化爐、2是固定床、3是流化床、4是出炭螺旋輸送機、5是篩分機、6是風送風機、7是鼓風機、8是引風機、9是一級旋風除塵器、10是二級旋風除塵器、11是出灰螺旋輸送機、12是進料斗、13是流化床進料口、14是一次氣化可燃氣出口、15是流化床鼓氣口（可燃氣進口）、16是流化床空氣進口、17是出灰口、18是閥門、19是閥門。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術方案進行詳細的說明。

流化床3安裝于固定床2中，固定床2的燃氣出口14與流化床3下部鼓氣口15相連形成混合床氣化爐1，鼓風機7經(jīng)過閥門18和閥門19分別與固定床2底部和流化床3中部相連，混合床氣化爐1出炭口與出炭螺旋輸送機4相連，出炭螺旋輸送機4與篩分機5相連，篩分機5與風送風機6相連，風送風機6與流化床3的進料口13相連，流化床3與一級旋風除塵器9、二級旋風除塵器10相連，二級旋風除塵器10與引風機8相連，形成炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置。

使用時，生物質(zhì)原料從進料斗13進入混合床氣化爐1，通過鼓風機7從下部鼓入空氣，生物質(zhì)在固定床2內(nèi)發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生可燃氣和生物質(zhì)炭。生物質(zhì)炭經(jīng)過出炭螺旋輸送機4送入爐外篩分機5中，篩分得到優(yōu)質(zhì)塊狀炭外用，得到灰分較高的粉末炭通過風送風機6送入流化床3的進料口13中，再送入流化床3中。固定床2內(nèi)產(chǎn)生的可燃氣通過流化床3底部鼓氣口15進入流化床3，同時通過閥門19向流化床內(nèi)通入少量氧氣，流化床3利用固定床2熱量和少量可燃氣的燃燒產(chǎn)生的熱量其內(nèi)部溫度達到800℃以上,其中粉末炭的中炭粉與可燃氣中的焦油發(fā)生裂解，最終產(chǎn)生可燃氣通過一級旋風除塵器9、二級旋風除塵器10除塵后送出。

工作過程實例：

以木片生物質(zhì)氣炭多聯(lián)產(chǎn)項目為例，運行時，木片從混床氣化爐的上部進料斗通過螺旋輸送機進入氣化爐，通過下部鼓風機鼓入空氣發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生可燃氣，可燃氣在引風機的作用下從一次氣化可燃氣出口被送入流化床中；同時產(chǎn)生的生物質(zhì)炭通過出炭冷卻螺旋送入篩炭機。在篩炭機中，炭被分離，1mm以上的塊狀優(yōu)質(zhì)被分離出來粉碎后用來制作機制炭棒或者生產(chǎn)活性炭，1mm以下的粉狀含灰分較多的炭被風送至流化床進料口通過螺旋送入流化床中。固定床反應區(qū)的熱量直接對流化床加熱，同時通過有限量供養(yǎng)，燃燒少量可燃氣使流化床內(nèi)溫度在800度以上，此時粉狀炭被二被流化變成灰跟隨可燃氣移出氣化爐，同時可燃氣在800度以上時焦油發(fā)生裂解，可燃氣中焦油減少，出了氣化爐的可燃氣經(jīng)過兩級旋風分離，去除可燃氣中灰，最終可將可燃氣送入鍋爐燃燒（帶動汽輪機發(fā)電）或者降溫后外供燃氣。

本發(fā)明公開了一種炭氣聯(lián)產(chǎn)混床氣化裝置，包括混合床氣化爐（固定床與流化床耦合的氣化爐）、篩炭機、鼓風機、風送風機、螺旋輸送機、旋風除塵器等，流化床安裝于上吸式固定床中、固定床的出氣口與流化床的底部相連接形成混合床氣化爐，固定床氣化爐產(chǎn)生生物質(zhì)炭經(jīng)篩炭機篩分成優(yōu)質(zhì)的塊狀炭與灰分較高的粉末炭，粉末炭通過風機風送至流化床的進料口，送入流化床，同時氣化產(chǎn)生的可燃氣從流化床下部鼓入流化床，在固定床爐內(nèi)加熱和通入少量空氣的作用下，流化床內(nèi)溫度達到800度以上，其灰分較高的粉末炭完全氣化成灰，同時可燃氣中部分焦油在高溫下發(fā)生裂解得到焦油含量低的可燃氣，最終可燃氣在混床出口通過旋風除塵后加以利用。