[发明专利]将生物质高温闪速热裂解成燃气的制备方法及装置

权利要求书

1.将生物质高温闪速热裂解成燃气的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

步骤1，将生物质进行挤压以排出空气；

步骤2，将排出空气后的生物质进行干燥；

步骤3，将干燥后的生物质进行挥发份反应；

步骤4，将得到的生物质挥发份混合物进行一次热裂解反应；以及

步骤5，将得到的生物质一次热裂解反应后混合物进行二次热裂解反应，以将生物质中的能量元素转化成燃气。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该制备方法还包括，在步骤1之前，将生物质进行预处理，该预处理包括，将生物质粗粉碎后进行烘干，筛选去灰沙，磁选去金属，风选去玻璃和砖石，最后再将生物质细粉碎。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤2中，将生物质中的水分在250℃温度的作用下释放出来，经高温被气化成水蒸气。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤3中，使生物质中大分子纤维索，半纤维素，木质素及塑料在350℃温度的作用下吸热发生热解，使生物质中的能量挥发份释放出来，被热解出来的还有焦油及炭，以得到所述生物质挥发份混合物。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤4中，所述生物质挥发后混合物中的二氧化碳同高温碳及水蒸气吸热发生还原反应:

 C＋H₂0＝CO＋H₂

C＋C0₂＝2C0

C＋H₂＝CH₄

生成H₂，C0，CH₄可燃气体，同未参于反应焦油及炭混合在一起，以得到所述生物质一次热裂解反应后混合物。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤5中，在1500℃温度下，反应环境中充满了氢，高温水蒸气，使热解气中的焦油，炭，水蒸气发生还原反应生成C0、H₂、CH₄，同时还拌有焦油及焦炭在高温下发生裂解反应，生成C0、H₂、CH₄，生物质中不能气化的灰份释出。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，该制备方法还包括，在步骤5之后，将生成的所述燃气，进行快速冷凝和燃气脱硫净化，以得到能使用及销售的燃气。

8.将生物质高温闪速热裂解成燃气的制备装置，其特征在于，该制备装置包括第一生物质进料口、第二生物质进料口、第一级压缩螺杆A、第一级压缩螺杆B、第二级压缩螺杆和一次气化腔，所述第一生物质进料口和所述第二生物质进料口位于制备装置的顶端，为生物质进入所述制备装置的进口，所述第一级压缩螺杆A连接于所述第一生物质进料口，所述第一级压缩螺杆B连接于所述第二生物质进料口，以通过两个－次压缩锣杆机挤压所述生物质使空气排出，所述第二级压缩螺杆连接于所述第一级压缩螺杆A和第一级压缩螺杆B，以继续挤压所述生物质,使空气进一步排净，所述一次气化腔与所述第二级压缩螺杆的出口相连，接收挤净空气的生物质料，该生物质料在所述一次气化腔中完成干燥,挥发份释出并发生一次热解反应和进行二次热裂解反应，并在二次热裂解反应后得到燃气。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述制备装置还包括辐射加热腔和加热器，该辐射加热腔将所述一次气化腔隔成上下结构，所述加热器连接于所述辐射加热腔，并将所述辐射加热腔加热至1500℃。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述辐射加热腔位于距离所述一次气化腔底部的三分之一处，与所述一次气化腔处于隔离密封状态，所述辐射加热腔采用耐2200℃耐高温钼合金材料，中空园型，采用等离子体，燃气燃油加热器中空加热幅射导热方式。