[实用新型]卧式生物质热裂解气化一体化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种卧式生物质热解气化一体化设备。

背景技术

生物质焦油是热解和气化过程中产生的副产物，焦油主要为较大分子碳氢化合物的集合体。焦油成分非常复杂，可以分析出的成分有100多种，还有很多成分难以确定，大部分是苯的衍生物及多环芳烃。

焦油的存在对于热解气化过程以及相关的设备都有较大的危害。首先，降低了利用效率，焦油的能量一般占总能量的5％～15％，这部分能量难于被利用而被浪费；其次，焦油在燃气输送过程中冷凝下来形成粘稠的液体，附着于管道和设备的壁面上，将造成管道的堵塞；再者，焦油在燃烧时容易产生碳黑，造成污染并对燃气利用设备有严重的损害。生物质焦油裂解就是，生物质焦油在催化剂的作用下，将焦油裂解为低分子燃气，不仅解决了焦油的危害问题，而且可以提高燃气热值。生物质焦油催化裂解，既提高了气化效率，又提高了合成气的利用价值，对发展和推广生物质高品位利用技术具有决定性意义。

现有的生物质焦油热解技术中，焦油裂解反应器与生物质热解反应器共用同一个不锈钢管，焦油裂解反应器置于热解反应器上部，生物质热解后通过其中亦放置了两个同型号的热电偶以监测床温的裂解反应器进行催化裂解，该裂解反应器的加热方式、温控仪与热解反应器相同。这种方式的焦油热解裂解装置采用两套加热装置，在一定程度上要消耗大量的热能，同时热解气需要通过连接管道通入裂解催化剂床层，在此过程中会有一部分的热损失，在节能方面存在一定的缺陷。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型目的在于提供一种可使用生物质可燃气体同时作为生物质热解和焦油裂解加热源的卧式生物质热裂解一体化设备。相对于天然气与石油液化，生物质热解所生产的可燃气体具有成本低、燃烧清洁等优点，因此将燃烧生物质可燃气体作为生物质热解和焦油裂解的加热源，可以降低运行成本较低，提高整个发生系统的热效率。

为了进一步提高加热效率，降低运行费用，本实用新型将生物质可燃气的燃烧装置设计在生物质热解室外侧，使其燃烧所放出的热量能同时被热解室内的热解原料和催化裂解室内的裂解催化剂床层吸收利用。

为实现本实用新型的目的，提供一种卧式生物质热解气化一体化设备，包括热裂解反应釜主体；该卧式生物质热裂解一体化设备还包括：热解室，水平设置在该热裂解反应釜主体中，在该热解室内部设置有螺旋推进装置，在该热解室一侧设置有进料斗，在该热解室另一侧设置有水蒸气喷洒装置；催化裂解室，水平设置在该热裂解反应釜主体中并与该热解室具有一定间隔，在该催化裂解室中设置有催化剂床层，该热解室的气体出口与该催化裂解室连通以将该热解室中产生的热解气直接导入该催化剂床层，在该催化裂解室的一侧设置有燃气输出管；燃烧室，水平设置在该热裂解反应釜主体中并置于该热解室和该催化裂解室之间，在该燃气输出管的同侧设置有点火器及引入该燃烧室的燃气回烧管。

本实用新型的结构特点还在于：经预处理后的生物质原料由该进料斗经该螺旋推进装置输送至热解室内。热解室的灰渣出口位于该热裂解反应釜主体的底部并引至该热裂解反应釜主体之外；所述灰渣出口内设置有螺旋排渣结构。

本实用新型的结构特点还在于：热解气由热解室引出后进入催化裂解室中的催化剂床层进行催化裂解；燃气输出管设置在催化裂解室一侧，在该燃气输出管的同侧还设置有燃气回烧管。

本实用新型的结构特点还在于：裂解后所产生的燃气中的一部分由该燃气输出管输出，另一部分经由该燃气回烧管引入该燃烧室。该点火器位于该燃气回烧管进入该燃烧室的入口位置处。

本实用新型的结构特点还在于：在该催化裂解室的外侧设置有保温层，该保温层外侧为该热裂解反应釜主体的外壁。

本实用新型的结构特点还在于：该水蒸气喷洒装置为该热解室提供反应用水蒸气，生物质原料在热解室内发生热解反应时所产生的残留炭与水蒸气发生水煤气反应，生成CO和H₂，降低了灰渣的产量和处理难度，提高了燃气的质量。