[发明专利]一种烘焙-热解-气化分级系统和方法

说明书

本发明涉及一种烘焙‑热解‑气化分级系统及方法，包括气化炉，所述气化炉中设有多个分级漏斗和导流伞，每个分级漏斗下方均设有可防止物料中的大颗粒直接被吹到下一级分级漏斗的导流伞，每个导流伞上口外径小于其上方的分级漏斗的下口内径，每个分级漏斗的下口内径大于其之下相邻分级漏斗的下口内径，气化炉还设有原料进料口和气化剂进口。不仅实现了分级气化，而且实现了焦油的逐级减量、原料按颗粒大小的分级气化和能量的梯级利用，以解决气化技术存在的料预处理能耗高、加热方式不合理、产品气焦油含量高等问题，具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明涉及能源利用技术领域，具体涉及一种烘焙-热解-气化分级系统和方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

气化单元是间接液化技术的关键环节，目前，生物质气化所使用的气化工艺方法及气化炉可以分为三类：固定床、流化床和气流床气化技术。固定床气化生产的合成气热值较低，且含有大量焦油；流化床气化对原料的性质很敏感，运行温度较低，出口合成气中焦油含量较高。由于固定床和流化床一般以空气作为氧化剂，且气化压力一般为常压，合成气中含有大量焦油，后续设备需要安装焦油裂解以及净化装置，使得气化工艺变得十分复杂。同时加热方式存在能量利用率低的问题。

综上，现有气化技术一般存在原料预处理能耗高、加热方式不合理、产品气焦油含量高、无法实现能量梯级利用的技术问题。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明设计了一种烘焙-热解-气化分级系统，从生物质间接液化技术的整个环节综合考虑，不仅实现了分级气化，而且实现了焦油的逐级减量、原料按颗粒大小的分级气化和能量的梯级利用，以解决气化技术存在的料预处理能耗高、加热方式不合理、产品气焦油含量高等问题，具有良好的实际应用之价值。

基于上述研究成果，本发明提供以下技术方案：

本发明第一方面，提供一种烘焙-热解-气化分级系统，包括气化炉，所述气化炉中设有多个分级漏斗和导流伞，每个分级漏斗下方均设有可防止物料中的大颗粒直接被吹到下一级分级漏斗的导流伞，每个导流伞上口外径小于其上方的分级漏斗的下口内径，每个分级漏斗的下口内径大于其之下相邻分级漏斗的下口内径，气化炉还设有原料进料口和气化剂进口。

本发明第二方面，提供一种烘焙-热解-气化分级方法，包括以下步骤：原料和气化剂进入气化炉，两股物料接触后依次经过多个分级漏斗和导流伞进行反应。

本发明一个或多个具体实施方式至少取得了以下技术效果：

(1)本发明中每个分级漏斗的下口内径大于其之下相邻分级漏斗的下口内径，即从上至下每个分级漏斗的下口内径依次减小，在气流速度的配合作用下，只有物料粒径小到一定程度才会被吹到下一级分级漏斗进行反应，实现了固体物料按照粒径大小的分级反应，反应更加充分。此外，焦油在此过程中也能够得到充分反应。

(2)本发明中分级漏斗可以促进反应更加充分，导流伞设置于分级漏斗下方，可以防止物料中的大颗粒直接被吹到下一级分级漏斗中，每个导流伞上口外径小于其上方的分级漏斗的下口内径，导流伞可作为大颗粒物料的临时场所，使其充分反应后得到的小颗粒物料才可以进入下一级分级漏斗中，在分级漏斗和导流伞的共同作用下，实现了生物质在气化段按颗粒大小的分级气化，气化更彻底，同时也降低了焦油含量；分级气化可以提高气化段能量利用效率，气化段产生的热量可以依次供热解、烘焙、干燥三个过程利用，实现了能量梯级利用。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本发明实施例1中烘焙-热解-气化分级系统示意图；