[发明专利]一种流化床富氧燃烧与移动床热解气化的耦合设备及方法

说明书

本发明涉及废弃物处理技术领域，尤其涉及一种流化床富氧燃烧与移动床热解气化的耦合设备及方法。该耦合设备包括：流化床提升管、第一高温旋风分离器、移动床反应器、第二高温旋风分离器、氧气提供装置和高温过热器；其中，流化床提升管与第一高温旋风分离器连接；第一高温旋风分离器与移动床反应器连接，移动床反应器与第二高温旋风分离器连接，高温过热器与第二高温旋风分离器连接，氧气提供装置与所述移动床反应器连接。本发明提供的流化床富氧燃烧与移动床热解气化的耦合设备不仅低碳环保而且原料适应性广，兼顾能量利用率高，污染小，产品品质好等优点。

技术领域

本发明涉及废弃物处理技术领域，尤其涉及一种流化床富氧燃烧与移动床热解气化的耦合设备及方法。

背景技术

农林废弃物作为碳中性的环境友好型可再生能源，具有产量大、种类多和分布广等特点，如能高效利用农林废弃物，将有效助力成功实现双碳目标。农林废弃物种类繁多，其化学组成与物理结构也差异巨大，性质的不同也导致其适用用途迥异，例如高挥发分农林废弃物适用于燃烧，低挥发分农林废弃物适用于生产生物质炭。此外不同的工艺设备也适用于不同的农林废弃物，例如移动床适用于颗粒较大、空隙度较高、堆积后床层压降较低的农林废弃物，而流化床则适用于颗粒小、易流化农林废弃物。如果采用单一工艺或设备去处理多种农林废弃物，不仅造成物料的浪费，同时可能影响整个工艺的稳定运行，直接或间接造成了资源浪费，导致了环境污染。

专利CN1377826提供了一种垃圾焚烧炉耦合生物质活化炉制备生物质活性炭的方法，其核心是利用垃圾焚烧炉产生的高温，达到活化所需温度，利用焚烧炉尾气作为活化所需的氧化剂，活化炉尾气返回垃圾焚烧炉再次燃烧。但该技术存在的问题是首先垃圾在空气中焚烧，容易出现焚烧不完全现象，其工艺的尾气中污染含有大量污染物，用垃圾焚烧尾气去做气化对气化设备腐蚀严重，同时垃圾焚烧的尾气中CO₂含量较低，需要添加催化剂活化，活化效果不佳。其次是后续使用卧式活化炉，无法实现物料的连续进样，生产效率较低。然后是活化过程仅仅利用了焚烧过程产生的尾气携带的热量作为气体热载体，存在整体能量利用率低，同时活化时间长的问题。最后是项目需要同时处理垃圾和生物质，对于同一个工艺场地，同时堆积两种来源的原料需要场地大，不利于技术落地。专利CN113187571提供了一种生物质纯氧燃烧发电系统及方法，利用谷电制氢，消除了弃风、弃光、弃水等能源生产中的浪费，降低了氢能生产过程中的碳排放，降低了纯氧燃烧的成本，实了现生物质能的利用和碳的负排放，固废草木灰还可肥田利用，一举数得。但是所有生物质，无论原料品位高低均用于燃烧，导致高品位资源低值化利用，造成资源的浪费。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种流化床富氧燃烧与移动床热解气化的耦合设备及方法。本发明提供的流化床富氧燃烧与移动床热解气化的耦合设备不仅低碳环保而且原料适应性广，兼顾能量利用率高，污染小，产品品质好等优点。

具体的，本发明首先提供一种流化床富氧燃烧与移动床热解气化的耦合设备，包括：流化床提升管3、第一高温旋风分离器4、移动床反应器5、第二高温旋风分离器7、氧气提供装置和高温过热器8；其中，所述流化床提升管3与所述第一高温旋风分离器4连接；所述第一高温旋风分离器4与所述移动床反应器5连接，所述移动床反应器5与所述第二高温旋风分离器7连接，所述高温过热器8与所述第二高温旋风分离器7连接，所述氧气提供装置与所述移动床反应器5连接。