[发明专利]一种生物质分级气化制富氢合成气的系统

权利要求书

1.一种生物质分级气化制富氢合成气的系统，其特征在于，包括生物质预处理单元、热解反应装置、气化装置、挥发分燃烧单元和换热单元；热解反应装置的生物质入口与生物质预处理单元之间通过给料装置连接，通过给料装置将预处理后的生物质输入热解反应装置进行热解；热解反应装置的固体出口和气体出口分别连接气化装置和挥发分燃烧单元；挥发分燃烧单元的高温烟气出口通过管路依次连接气化装置、热解反应装置和换热单元，形成换热通路；

水依次经过换热单元、挥发分燃烧单元和气化装置，形成水蒸气生成单元，为气化装置内热解焦与水蒸气混合进行水蒸气气化反应提供水蒸气。

2.根据权利要求1所述的一种生物质分级气化制富氢合成气的系统，其特征在于，生物质的预处理包括烘焙、成型、离子注入或加入酸催化剂处理以及上述方法的组合，通过改变生物质理化特性以提高热解时固体焦的产率及气化反应活性，同时改性处理能强化热解过程中的脱水、脱羧反应以及促进成焦反应来提高热解焦产率。

3.根据权利要求1所述的一种生物质分级气化制富氢合成气的系统，其特征在于，挥发分全部燃烧获得高温烟气，高温烟气通过间接换热依次为气化、热解过程供热，并加热水产水蒸气，实现热量的梯级综合利用。

4.根据权利要求1所述的一种生物质分级气化制富氢合成气的系统，其特征在于，所述热解过程通过调控反应条件来提高热解焦的产率及气化反应活性，热解温度保持在300-500℃；采用慢速热解的方式降低生物质升温速率。

5.根据权利要求1所述的一种生物质分级气化制富氢合成气的系统，其特征在于，热解反应装置采用固定床或移动床。

6.根据权利要求1所述的一种生物质分级气化制富氢合成气的系统，其特征在于，所述热解焦和水蒸气的气化温度为800℃以上。

7.根据权利要求1所述的一种生物质分级气化制富氢合成气的系统，其特征在于，所述气化装置选用固定床、流化床或者悬浮床。

8.根据权利要求1所述的一种生物质分级气化制富氢合成气的系统，其特征在于，在热解焦与水蒸气气化过程中引入催化剂，以提高焦的气化反应活性及其对合成气的选择性，所述催化剂包括碱金属和碱土金属类催化剂、天然矿石类催化剂、镍基催化剂。