[发明专利]用于气化生物质的装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于气化生物质（特别地是木材）的反应器，反应器包括加料器槽以及安置于加料器槽之下的灰床。

此外，本发明涉及一种用于净化从生物质产生的产品气的细滤器。

另外，本发明涉及这类细滤器的应用。

此外，本发明涉及一种用于在反应器中，特别地是在开始时命名的那类反应器中，气化生物质来形成产品气的方法。

生物质气化炉如同从现有技术中已知的生物质气化炉。例如，从WO2008/004070A1中得知的装置，采用所述装置使得生物质，如木材、秸秆或生物废弃物，在反应器中被气化，并且因此生成的气体被后续引导到气体运行的发动机中，其中所述气体通过燃烧被转化为机械能。发动机因此被连接到发电机，采用所述发电机使得机械能被转化为电能。

现有技术中的装置具有系统效率只是低的缺点，因为，一方面，产品气从具有高温的反应器中逸出，在这种情况下，下游的燃烧发动机的效率受到影响，另一方面，由于生物质的稠度频繁地导致在反应器中的粘连，以致造成频繁和昂贵的维护。此外，用于产品气净化所要求的过滤介质的清理的高成本也对系统效率具有消极的影响。

本发明的目的在于弥补或减少现有技术的缺点，其中将公开一种反应器，采用所述反应器使得更高效的方法成为可能。

另外，将公开一种细滤器，所述细滤器进一步提高这类方法的效率。

一个附加目的是公开这类过滤器的应用。

此外，将公开一种弥补或减少现有技术缺点的方法。

根据本发明实现所述第一个目的，其中，在开始时命名的那类反应器中，提供一种装置，采用所述装置使得附着于加料器槽的生物质可以被脱开，和/或提供一种热交换器，采用所述热交换器使得从生物质产生的产品气放出热给加料器槽中后续传送的生物质并且放出热给氧化空气。

在操作过程中，由于生物质必须以一流率从第一端到第二端移动通过加料器槽，附着于加料器槽的生物质阻碍运动并且因此阻碍正常的操作。采用这种装置使得附着于加料器槽的生物质可以被脱开，因此这种装置的优点可以特别地被发现在于停机时间可以被显著地减少，在该停机时间中，反应器出于维护的目的必须被关闭。对于工厂操作员来说，系统效率因此被提高。

特别地，热交换器也有优点，采用所述热交换器使得产品气的热可以被传递到加料器槽中后续传送的生物质和氧化空气，其优点在于，热解和预热氧化空气所需的能量可以被从产品气中取出，以致因此更少的能量必须被从生物质中取出，并且产品气的温度可以被降低。如果产品气立刻在燃烧发动机中进一步处理，那么较低的温度提高燃烧发动机中的热力学效率。从产品气到氧化空气和生物质的热传递因此在系统效率上具有多重积极的影响。

提供多重包覆体（multi-cover）是有利的，采用所述多重包覆体使得产品气的热可以被传递到氧化空气和后续传送的生物质。因此，除了机械地承载应力的功能外，这种多重包覆体还实现热交换器的功能，由此反应器可以以特别经济的方式被制造。优选地，多重包覆体被这样实施，以至于所述多重包覆体具有多个、大致圆筒形的包覆体，所述包覆体被彼此大致同心地设置，其中，在第一包覆体与第二包覆体之间，产品气可以由于热上浮在优选竖直的结构中从底部流动到顶部，所述第一包覆体形成加料器槽，所述第二包覆体包住所述第一包覆体，并且以至于第三包覆体被围绕第二包覆体安置，从而第二包覆体和第三包覆体之间的区可以被氧化空气流动通过。因此，来自产品气的热传递可以通过第一包覆体发生或传递到加料器槽中的生物质，以及经由第二包覆体传递到氧化空气，并且到达多重包覆体出口的产品气的温度可以被最小化。多重包覆体优选地由钢构成，其中，第一包覆体优选地由耐热和耐酸的材料构成，例如奥氏体铬-镍-钼钢，所述第一包覆体的一侧邻近生物质，另一侧邻近产品气。第二包覆体优选地仅在较低区由耐热钢制成，并且在上部区由正常的锅炉钢板制成，以便使生产成本最小化，所述第二包覆体邻近氧化空气和产品气。如果围绕优选地同样由钢构成的第三包覆体应用隔热材料的隔层是有利的，以便防止氧化空气的热被放出到环境。