[发明专利]一种高含湿有机物料产生合成气的气化装置

说明书

本发明提供了一种高含湿有机物料产生合成气的气化装置，属于气化装置领域。本发明提供的高含湿有机物料产生合成气的气化装置，包括：进料装置、1‑3个热解反应器、气化反应器、固体颗粒分离器、残焦箱、气体净化装置以及燃烧装置。其中，所述热解反应器竖直设置，所述气化反应器水平设置，二者呈L型设置。本发明避免了催化剂的老化、失效引起的系统运行不稳定的问题，同时充分利用了水蒸汽的潜热、挥发份和热解炭的显热与化学热，节约了能耗、提高了经济性，还可以在必要的情况下非常方便地加入便宜的白云石等活化剂于高含湿的物料中作为催化剂而不需要专门设置放置催化剂的昂贵反应器。

技术领域

本发明涉及一种气化装置，具体涉及一种高含湿有机物料产生合成气的气化装置，属于气化装置领域。

背景技术

由于较低的经济效益和严格的环境保护规定，目前对于垃圾、污泥、农业废弃物(如秸秆、稻壳等)处置方法一般为诸如填埋、堆肥和焚烧等，但这些传统的方法并没有实现废弃物清洁能源转换。

目前，热解和气化被认为是废弃物清洁能源技术。这些技术可以减少烟气体积并固定固体残余物中的重金属，同时生产有价值的油和合成气产品，在减量化、无害化和资源化方面具有较大优势。普通的气化技术和装置以空气为气化介质，主要产物是低品质的可燃气，包括CO₂、O₂、CO、H₂,少量CH₄及极少量的C₂、C₃的气体，热值一般在4-6MJ/Nm³，除燃烧外利用价值不高。而合成气是一种H₂/CO的比例在2-3范围内的双气体混合物。合成气可用于生产燃料或化学品(如柴油、甲醇、乙醇)，用于代替常规燃料燃烧锅炉，也可以用燃气轮机发电。但是现有技术中，气化技术难以产生合成气，或者需要外供蒸汽作为气化介质才能产生以H₂/CO为主、和其它气体的混合物。过程中会产生焦油且能耗也较大。因此，在常规的气化装置中，用于气化的原料的含水率需要严格控制，一般在25-30％以下。否则会因为物料的干燥导致所需的空/燃比增大，使得最终气体产物的品质更低。申请号为201610101851.4的中国发明专利申请“一种基于高炉渣余热回收的高湿污泥气化制取富氢燃气的方法”，也利用了污泥自身含湿量的回收到达气化污泥气化产富含氢气燃气的目的，但是高湿污泥需要经历干燥和气化两个步骤，两个步骤需要2种热源，依赖于液态高炉渣的余热、系统复杂，反应器的形式也未能提供，且离开了有高炉渣的地方无法实施。申请号为CN201120530868.4的实用新型专利“一种生物质热解气化系统”，同样以获得高值燃气为目的，且其直接将热解炭燃烧烟气作为干燥热源。但低品位的热解炭燃烧效率不高，往往需要补充外加燃料，如液化石油气，且浪费了生物质干燥水汽的显热。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种高含湿有机物料产生合成气的气化装置。

本发明提供了一种高含湿有机物料产生合成气的气化装置，具有这样的特征，包括：进料装置，用于加入高含湿有机物料；1-3个热解反应器，一端与进料装置连接，用于对高含湿有机物料进行干燥及热解反应；气化反应器，与热解反应器远离进料装置的一端连接，用于对热解反应产物进行气化反应；固体颗粒分离器，与气化反应器连接，用于分离气化反应产生的固体颗粒和气体；残焦箱，与气化反应器以及固体颗粒分离器连接，用于接收气化反应器以及固体颗粒分离器中产生的残焦；气体净化装置，与固体颗粒分离器连接，用于接收并净化气化反应器中产生的气体；以及燃烧装置，用于燃烧气体产生高温烟气，其中，热解反应器竖直设置，气化反应器水平设置，二者呈L型设置。

在本发明提供的高含湿有机物料产生合成气的气化装置中，还可以具有这样的特征：其中，高含湿有机物料为含水量不高于55wt％的有机物料。

在本发明提供的高含湿有机物料产生合成气的气化装置中，还可以具有这样的特征：其中，高含湿有机物料中含有白云石和/或硝酸镍活化剂。