[发明专利]生物质热转化制取合成气的系统及方法

权利要求书

1.一种生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，包括：

进料单元，其提供两种不同尺径颗粒的生物质原料并交替供料；

微波热解单元，其腔体为内、外套筒结构，两种所述生物质原料在内套筒中形成沿轴向交替分布的移动床层；氧气自所述内、外套筒之间的空间上部进入并在内筒中下部沿径向流动，在微波加热所述生物质原料的同时进行有氧热解，生成的气相产物自沿内套筒轴心延伸设置的气相通道流出。

2.根据权利要求1所述的生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，所述进料单元包括：

平行双料仓，其内分别设有所述两种不同尺径颗粒的生物质原料；

输料螺旋，其进口端通过Y型管路分别与所述双料仓连通，出口端与所述微波热解单元的内套筒连通。

3.根据权利要求1所述的生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，所述微波热解单元还包括：

微波发生器，其设置在所述外套筒的筒壁外侧，并沿所述外套筒外壁周向方向均匀布置。

4.根据权利要求3所述的生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，所述内套筒中下部的壁面设有供氧气径向流出的氧气气孔；所述气相通道中下部壁面以及底部设有气相产物气孔。

5.根据权利要求4所述的生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，所述氧气气孔的壁面高度为内套筒整体高度的30％～60％，所述氧气气孔孔径为0.5～5mm；所述气相产物气孔的壁面高度为气相通道整体高度的1/3～2/3，气相产物气孔孔径为0.2～2mm，开孔率为10～30％。

6.根据权利要求1所述的生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，所述微波热解单元生成的所述气相产物为气态挥发分，所述系统还包括：

气态挥发分裂解重整单元，其设置在气流床上部且具有喉口结构，喉口区域设有沿气流床周向布置且沿径向延伸的喷嘴，所述喷嘴内设有多气路环形通道和旋流混合通道，用于通入氧气和水蒸气并对所述气态挥发分进行裂解重整。

7.根据权利要求6所述的生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，所述多气路环形通道包括：

内环通道，其设置在最内侧并通入氧气；

中环通道，其设置在所述内环通道的外侧并通入所述气态挥发分；

外环通道，其设置在所述中环通道的外侧并通入水蒸气。

8.根据权利要求7所述的生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，所述旋流混合通道为锥筒结构，锥筒斜面与底面夹角为20～70°。

9.根据权利要求6所述的生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，所述系统还包括：

固态生物焦气化单元，其设置在所述气流床下部并通过生物焦输送螺旋接收来自微波热解单元腔体的固态生物焦；该固态生物焦气化单元设有通入氧气的燃烧区以及通入水蒸气的还原区；气化后的产物上升进入所述喉口区域进行二次反应后获得产品气。

10.根据权利要求9所述的生物质热转化制取合成气的系统，其特征在于，所述燃烧区和还原区之间设置炉排；该炉排下方、水蒸气入口的相应位置处设有倾斜布置的气体分布器。

11.一种生物质热转化制取合成气的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将预处理后的两种不同尺径颗粒的生物质原料形成交替供料；

B、在微波加热所述生物质原料的同时，通过径向流动的氧气进行有氧热解；

C、将生成的气态挥发分从微波热解单元的内套筒沿轴心设置的气相通道导出。