[发明专利]生物质水蒸汽间接气化工艺及其设备

权利要求书

1.一种生物质水蒸汽间接气化工艺，它是利用高温过热水蒸汽作为氧化剂和能量载体、在气化炉内将生物质燃料转变成粗合成气、在喷淋塔内对粗合成气进行淬火处理、最终生成净合成气的过程，其特征在于：该工艺包括如下步骤：

1)将破碎好的生物质燃料投入到气化炉内，同时向气化炉内喷入高温过热水蒸汽，保持气化炉内的运行温度为1200～1600℃，使生物质燃料与高温过热水蒸汽充分接触，依次经过干燥、挥发份析出、裂解和气化反应，生成粗合成气和灰渣；

2)将所生成的粗合成气引入到喷淋塔内，通过喷淋水对其进行激冷淬火处理，使其温度陡降至650～800℃，在此温度下粗合成气中含有的熔渣和微量焦油被喷淋水凝结分离、碱金属氧化物和部分酸性气体被喷淋水溶解带走，从而获得初合成气；

3)对所获得的初合成气依次进行冷却降温、清除粉尘、脱除酸性气体和脱水干燥处理，即可获得净合成气。

2.根据权利要求1所述的生物质水蒸汽间接气化工艺，其特征在于：所述步骤1)中，生物质燃料的粒径控制在50mm×50mm以下，生物质燃料中水份的重量含量小于40％。

3.根据权利要求1或2所述的生物质水蒸汽间接气化工艺，其特征在于：所述步骤1)中，气化炉的进料口处设有氮气保护气氛。

4.根据权利要求1或2所述的生物质水蒸汽间接气化工艺，其特征在于：所述步骤1)中，保持气化炉内的运行温度为1200～1400℃、运行压力为105～109Kpa。

5.根据权利要求4所述的生物质水蒸汽间接气化工艺，其特征在于：所述步骤1)中，高温过热水蒸汽的喷入速度为35～50m/s、粗合成气在气化炉内的停留时间为15～20s、粗合成气的引出速度为15～20m/s。

6.根据权利要求1或2所述的生物质水蒸汽间接气化工艺，其特征在于：所述步骤2)中，通过喷淋水冷却将粗合成气的温度陡降至750～800℃。

7.根据权利要求1或2所述的生物质水蒸汽间接气化工艺，其特征在于：所述步骤3)中，将所生成的初合成气冷却降温至260～320℃。

8.一种为实现权利要求1所述工艺而设计的生物质水蒸汽间接气化设备，包括储水箱(10)、输水泵(9)、热交换器(12)、等离子炬加热器(5)、气化炉(6)和喷淋塔(11)，其特征在于：

所述储水箱(10)通过输水泵(9)与热交换器(12)的给水输入端相连，所述热交换器(12)的蒸汽输出端与等离子炬加热器(5)的进汽口相连，所述等离子炬加热器(5)的排汽口与气化炉(6)的水蒸汽喷嘴相连；

所述气化炉(6)的排渣口与冷渣器(7)的进渣口相连，所述气化炉(6)的出气口与喷淋塔(11)的进气口相连，所述喷淋塔(11)的出气口与热交换器(12)的气体输入端相连，所述热交换器(12)的气体输出端依次与除尘器(13)、除酸塔(14)和干燥器(15)串联连接。

9.根据权利要求8所述的生物质水蒸汽间接气化设备，其特征在于：所述气化炉(6)的进料口处连接有氮气保护装置(4)。

10.根据权利要求7或8所述的生物质水蒸汽间接气化设备，其特征在于：所述气化炉(6)的水蒸汽喷嘴沿炉体的高度方向布置有3～4层，每层沿圆周方向均匀切向分布。