[发明专利]生物质双级反应器系统

说明书

技术领域

本发明属于生物质快速热解技术领域，具体是涉及一种应用双级反应器制备生物质燃气的系统。

背景技术

在生物质热解技术领域，利用循环流化床反应器制备生物质燃气已经是常见工艺。循环流化床反应器系统包括反应器，旋风分离器和加热炉，生物质燃料进入反应器，高温石英砂将热能传递给生物质燃料，使生物质燃料发生快速热解反应，产生生物质燃气和残余生物质炭，旋风分离器分离出生物质炭给加热炉燃烧以加热石英砂，高温石英砂返回给主反应器继续参与快速热解反应。加热炉主要起回送高温石英砂和补给石英砂的作用，由于燃烧不充分，残余生物质炭燃烧产生焦油，影响回送的石英砂的流动性，以致整个系统流动性差，甚至产生堵塞。

发明内容

为了防止回送给主反应器的石英砂结焦，影响流动通顺，本发明提供了一种通过合理布风、提高燃烧效果，避免石英砂结焦，促进石英砂流动通畅的生物质双级反应器系统。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：一种生物质双级反应器系统，由具有进砂口和出气口的主反应器、具有进气口和出料口的气固分离器和具有进料口和设置有落砂管的副反应器组成，所述主反应器的出气口连通气固分离器的进气口，气固分离器的出料口连通副反应器的进料口，副反应器的落砂管连通主反应器的进砂口；所述副反应器开设有一次进风口和二次进风口。

进一步地，所述副反应器由反应室和风室构成，所述反应室开设二次进风口，所述风室开设一次风口。

所述主反应器和/或副反应器设置具有风帽的供风装置，所述风帽由风管和风管上端套设的具有出风孔的盖帽构成。

所述供风装置设置有用于装配风帽的布风板，并在布风板中心连接落砂管。

与现有技术相比，本发明利用热解反应器内生物质热解气化后分离获得生物质碳在副反应器内加热石英砂，热的石英砂进入主反应器与生物质燃料混合并传递给生物质燃料热量，副反应器在燃烧过程中，通过一次进风口和二次进风口的合理配风，使生物质炭燃烧更充分，避免石英砂结渣，促进石英砂在系统中循环流动通畅。

附图说明

图1为生物质双级反应器系统的结构示意图。

图2为供风装置的结构示意图。

图3为风帽的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，生物质双级反应器系统由主反应器1、气固分离器、副反应器3组成。

主反应器1由反应室12和风室11构成，反应室直立设置，风室横卧设置。反应室12底部设置风板13，反应室12下部开设进砂口15，反应室12中部开设进料口14，反应室12上部开设出气口13。

气固分离器为旋风分离器2，其开设有进气口21、出气口22和出料口23。

副反应器3由反应室31和风室32构成。反应室31下部开设进料口37、和补砂口35，反应室31中部开设二次进风口34，反应室31上部开设出烟口33。风室32下部开设一次进风口36。反应室31与风室32的连接处设置供风装置4。如图2所示，供风装置4由布风板41和风帽42组成。布风板为圆形，其中心开设有大孔45，大孔连接落砂管5。布风板41的大孔45的周边均布开设若干小孔，该小孔用于插置风帽42。如图3所示，风帽42由风管43和盖帽44组成，风管的上端套设盖帽，风管上端与盖帽内壁形成风腔46，盖帽的侧面开设出风孔47。

主反应器1的出气口13连通旋风分离器2的进气口21，旋风分离器2的出料口23连通副反应器3的进料口37，副反应器3的供风装置4连接落砂管5，落砂管5连通主反应器1的进砂口15。

生物质两级反应器系统的工作原理是：先在主反应器的风室燃烧，以加热石英砂达600℃左右时，输入生物质燃料，在500℃左右的高温条件下，快速热解反应，产生生物质燃气和生物质炭；接着，生物质气体和生物质炭以及部分挟带的石英砂进入旋风分离器，从生物质燃气分离出的生物质炭和石英砂落至副反应器；接着，生物质炭继续在副反应器燃尽，从而加热石英砂，高温石英砂输入主反应器循环利用，副反应器燃烧还产生高温余热烟气用于加热其它介质。在副反应器燃烧过程中，为了使生物质炭充分燃尽，由一次进风口和二次进风口通入风，增加燃烧所需氧气，防止结渣。一次风通过供风装置的风帽时，风从盖帽的出风孔吹出，而灰分完全被盖帽阻挡，使风管不被灰分堵塞，从而保证一次风顺畅进入反应室参加燃烧。