[发明专利]一种生物质热解联产高品质热解气和生物炭的工艺

权利要求书

1.一种生物质热解联产高品质热解气和生物炭的工艺，主要由生物质连续热解炭化、热解气和焦油部分氧化、热解气和焦油气化重整、生物炭运输、热解气回用燃烧供热工序组成，其特征在于包括以下步骤：

(a)生物质连续热解炭化工序：生物质通过外加热方式，进行连续热解炭化反应，生成热解气、焦油与生物炭；

(b)热解气和焦油部分氧化工序：空气从气化重整反应器入口处通入，热解气和焦油与空气发生部分氧化反应，既能够消减焦油，又可以为气化重整反应提供热量；

(c)热解气和焦油气化重整工序：生物炭落入气化重整反应器，累积形成一定高度的料层，热解气和焦油由上向下通过生物炭料层，热解气中水蒸气、CO₂和焦油在生物炭料层中发生气化重整反应，实现焦油消减，联产高品质热解气和生物炭；

(d)生物炭运输工序：生物炭料层高度超过上限后，生物炭运输螺旋启动工作，将生物炭运输到生物炭储存室，待料层高度降至下限后，运输螺旋停止工作；

(e)热解气回用燃烧供热工序：经气化重整后的高温热解气进入旋风分离器，高温热解气经气固分离后部分回用燃烧，为生物质热解反应和气化重整反应提供热量，通过换热回收燃烧产生的热烟气的余热，余热用于空气预热和管路保温，实现能量的梯级高效利用。

2.根据权利要求1所述一种生物质热解联产高品质热解气和生物炭的工艺，其特征在于其中的(a)生物质连续热解炭化工序采用外加热方式，热解温度控制在500～650℃左右，采用的热媒为(e)热解气回用燃烧供热工序产生的高温烟气。

3.根据权利要求1所述一种生物质热解联产高品质热解气和生物炭的工艺，其特征在于其中的(b)热解气和焦油部分氧化工序利用空气部分氧化(a)生物质连续热解炭化工序产生的热解气和焦油，空气通入量不超过生物质完全燃烧所需空气量的10％。

4.根据权利要求1所述一种生物质热解联产高品质热解气和生物炭的工艺，其特征在于其中的(c)热解气和焦油气化重整工序利用(a)生物质连续热解炭化工序产生的生物炭，气化重整热解气和焦油；该工序采用内外加热热媒，内加热热媒来源于(b)热解气和焦油部分氧化放热，外加热热媒采用(e)热解气回用燃烧供热工序产生的高温热气，温度保持在800～1000℃。

5.根据权利要求1所述一种生物质热解联产高品质热解气和生物炭的工艺，其特征在于其中的(d)生物炭运输工序利用料位计控制生物炭运输螺旋的启动和关闭，料位计的上限为200mm，料位计的下限为150mm，气化重整反应器中生物炭料层维持在150～200mm。

6.根据权利要求1所述一种生物质热解联产高品质热解气和生物炭的工艺，其特征在于其中的(e)热解气回用燃烧供热工序以高温烟气作为热媒，为(a)生物质连续热解炭化工序和(c)热解气和焦油气化重整工序提供热量，并逐级利用热量，热解气燃烧产生的烟气温度为1000～1200℃，先为(c)热解气和焦油气化重整工序提供热量，出口烟气温度在850～950℃，烟气再为(a)生物质连续热解工序供热，烟气余热最后用于空气余热和管路保温，从而实现能量梯级利用。