[发明专利]一种生物质气化重整产品提质试验系统及其试验方法

权利要求书

1.一种生物质气化重整产品提质试验系统，其特征在于：包括第一电热炉、蒸汽发生器、第二电热炉、制冷机以及依次连通的气瓶、热解反应器、伴热管、裂解反应器、焦油瓶组和气袋，所述气瓶内装有惰性气体，所述热解反应器密封设置于所述第一电热炉内，所述蒸汽发生器与所述伴热管连通，所述裂解反应器密封设置于所述第二电热炉内，所述热解反应器内设有生物质，所述裂解反应器内设有催化剂，所述焦油瓶组设置于所述制冷机内。

2.根据权利要求1所述的生物质气化重整产品提质试验系统，其特征在于：所述热解反应器包括自内而外依次设置的第一内管和第一外管，所述第一内管的下部设有第一筛板，所述生物质设置于所述第一筛板上；所述第一内管的上端设有第一通气口和第二通气口，所述第一通气口与所述气瓶连接，所述第二通气口与第一压力表连接，所述气瓶与所述第一通气口之间设有开关阀和气体质量流量计，所述第一外管的下端与所述伴热管的上端连通。

3.根据权利要求2所述的生物质气化重整产品提质试验系统，其特征在于：所述裂解反应器包括自内而外依次设置的第二内管和第二外管，所述第二内管的下部设有第二筛板，所述催化剂设置于所述第二筛板上，所述第二外管的上端与所述伴热管的下端连通。

4.根据权利要求3所述的生物质气化重整产品提质试验系统，其特征在于：所述第一内管、所述第一外管、所述第二内管、所述第二外管和所述伴热管均为石英管。

5.根据权利要求3所述的生物质气化重整产品提质试验系统，其特征在于：所述焦油瓶组包括依次连接的第一焦油瓶、第二焦油瓶、第三焦油瓶和第四焦油瓶，所述第一焦油瓶为空瓶，所述第二焦油瓶和所述第三焦油瓶内均设有玻璃珠，所述第四焦油瓶内设有焦油吸附介质。

6.根据权利要求5所述的生物质气化重整产品提质试验系统，其特征在于：所述第一焦油瓶、所述第二焦油瓶、所述第三焦油瓶和所述第四焦油瓶均设有入口、第一出口和第二出口，所述第一焦油瓶的入口与所述第二外管的下端连通，所述第一焦油瓶的第一出口延伸至所述第一焦油瓶的底部，所述第一焦油瓶的第二出口与所述第二焦油瓶的入口连通，所述第二焦油瓶的第一出口延伸至所述第二焦油瓶内的所述玻璃珠中，所述第二焦油瓶的第二出口与所述第三焦油瓶的入口连通，所述第三焦油瓶的第一出口延伸至所述第三焦油瓶内的所述玻璃珠中，所述第三焦油瓶的第二出口与所述第四焦油瓶的入口连通，所述第四焦油瓶的第一出口延伸至所述第四焦油瓶内的所述焦油吸附介质中，所述第四焦油瓶的第二出口与所述气袋连通。

7.根据权利要求3所述的生物质气化重整产品提质试验系统，其特征在于：所述伴热管的外侧设有伴热带和保温棉，所述第一外管和所述伴热管之间设有一测温热电偶，所述测温热电偶与第一温度控制仪连接，所述伴热管上设有水蒸气喷入口和气压口，所述水蒸气喷入口与所述蒸汽发生器连接，所述气压口与第二压力表连接。

8.根据权利要求1所述的生物质气化重整产品提质试验系统，其特征在于：所述第一电热炉设有第二温度控制仪，所述第二电热炉设有第三温度控制仪。

9.根据权利要求1所述的生物质气化重整产品提质试验系统，其特征在于：所述催化剂为生物炭或白云石。

10.一种基于权利要求1-9中任意一项所述的生物质气化重整产品提质试验系统的试验方法，其特征在于：包括以下步骤，

将制冷机启动2h，达到实验所需制冷温度条件，制冷机的温度设定为-8℃，取适量催化剂加入到裂解反应器的第二内管内，将裂解反应器放入第二电热炉内，在伴热管的外侧缠绕伴热带和保温棉，伴热带和第一外管之间设置测温热电偶，设定伴热带的加热温度为300-350℃，第一电热炉的热解温度为500-600℃，第二电热炉的催化裂解温度为750-850℃，待第一电热炉和第二电热炉的炉温升至设定温度后，由热解反应器上端的第一通气口通入N₂，N₂的通入流量为300ml/min，将第一焦油瓶、第二焦油瓶、第三焦油瓶和第四焦油瓶放入到制冷机中并连接好管路，在第二焦油瓶和第三焦油瓶内放入玻璃珠，在第四焦油瓶内放入硅胶，继续通入N₂10min，取适量生物质加入热解反应器的第一内管的第一筛板上，将带有生物质的热解反应器放入第一电热炉内，开始气体取气采样，热解反应器内生物质产生的热解气首先与蒸汽发生器喷入的过热水蒸汽进行混合，过热水蒸汽的S/C为4，发生水蒸汽重整反应，反应化学式为C_nH_x+nH₂O→H₂+nCO，混合后的气体经过裂解反应器，混合后的气体中的焦油与第二内管内的催化剂发生裂解反应，进一步对焦油进行消减，消减后的气体依次通入制冷机内的第一焦油瓶、第二焦油瓶、第三焦油瓶和第四焦油瓶内，对气体中的剩余焦油进行吸附，最后气体进入气袋进行回收再利用。