[发明专利]内热式连续制备生物质热解气化煤气的方法及热解气化炉

说明书

技术领域：

本发明涉及生物质热解气化方法及热解气化炉，尤其涉及一种连续热解气化 生物质的方法及热解气化炉。

背景技术：

生物质热解是指生物质原料在隔绝空气或者添加少量空气条件下受热分解 产生可凝和不可凝气体以及固体木炭等不同形态的物质，热解得到的气体具有高 热值，一般在12000KJ/NM³以上，使用燃烧温度高的特点；生物质的气化是指固 体木炭产品与气化剂，氧或含氧物质的氧化剂，如水蒸气、氧气或者空气等，在 一定的温度条件下，发生气固反应的过程。目前，人们所指的生物质气化反应过 程，通常包括生物质的热分解和气固反应过程，以得到气体产品为主要目标，气 体的热值低，一般在5000KJ/NM³以下。

国内生物质热解工业化规模生产中，基本上都是热解气化的反应过程，得到 以固体或者液体产物为主要目标，且工业化规模热解装置产生可燃的高热值气量 少，难以适合于大规模连续用气，如燃气发电等工程，而且为间歇式生产。目前 国内工业化规模气化装置实现了连续化运行，产量稳定且产气量大，但燃气热值 低，影响了规模化用气如生物质燃气发电装置的运行效率和成本。为了拓展生物 质燃气的使用范围，需要研究开发经济和技术可行性，能够连续稳定大气量供气， 且能生产高热值气体的生物质气化过程和装备。

发明内容：

为了解决现有技术存在的工业化规模热解装置只能间歇性生产、气量小，而 气化装置生产的燃气热值低的弊端，本发明提供一种内热式连续制备生物质热解 气化煤气的方法及热解气化炉，能连续稳定大气量提供高热值生物质煤气。

本发明采用如下技术方案：一种内热式连续制备生物质热解气化煤气的方 法，步骤为：

生物质送入热解气化炉的料仓中，进入炉内自上而下运动，与自下而上的粗 热解煤气接触换热，生物质完成干燥、预热过程，粗热解煤气换热后温度降至 70℃后由粗热解煤气出口排出，而生物质在热解筒与过渡筒内利用回炉煤气与空 气混合燃烧产生的热量热解干馏为木炭，热解温度为600～800℃，分解出干馏 煤气，热解干馏后的木炭由热解筒经过渡筒下沉进入气化筒；所述的生物质为木 块或果壳中的一种或两种混合。

热解产生的粗热解煤气由粗热解煤气出口出来进入水封除尘器除尘，分离出 的煤气进入集气槽净化后去喷淋冷却塔冷却后由排风机抽出，一部分去燃气柜， 另一部分调压后作为回炉煤气，由洁净煤气分布器进入内热式生物质连续热解气 化炉的过渡筒，由水封除尘器和喷淋冷却塔分离出的含油洗涤水去焦油分离器；

调压后由洁净煤气分布器进入过渡筒的回炉煤气与从空气分布器进入的空 气混合燃烧，产生的热量将过渡筒内的木炭加热到600～800℃；所述的回炉煤 气的量为40～100m³/h，空气量为20～50m³/h。

进入气化筒的木炭与喷淋的冷却水反应，吸收热量的同时产生热值在 8000KJ/NM以上的水煤气和半水煤气，水煤气和半水煤气上升与热解干馏得到的 干馏煤气混合为粗热解煤气，由粗热解煤气出口出来，木炭由600～800℃降到 200℃，再经气化筒冷却段的水夹套冷却降低至50℃后由出炭口排出。

一种用于所述的内热式连续制备生物质热解气化煤气的方法中的热解气化 炉，由料仓、炉体、热解筒、过渡筒和气化筒、冷却段、支腿组成，料仓设于炉 体上，炉体内由上至下设有热解筒、过渡筒和气化筒，在热解筒与过渡筒之间设 有空气分布器，在热解筒上设有粗热解煤气出口，在过渡筒与气化筒之间设有洁 净煤气分布器，在气化筒底部设有出炭口，在气化筒的上部设有冷却水喷淋装置， 气化筒的下部为冷却段，设有水夹套，炉体设于支腿上。所述的热解筒和过渡筒 为耐火砖砌筑。所述的气化筒为钢筋混凝土砌筑，在内壁设有水夹套用来对木炭 进行冷却。所述的空气分布器和洁净煤气分布器的均设有气体出口和气体进口， 分布器为里外两同心圆筒组成，在分布器的内圆筒上沿圆周均匀分布6～8个气 体出口。

有益效果：

1.生物质与粗热解煤气逆向运动，利用粗热解煤气的热量对生物质进行干燥 和预热，节省了能量。