生物質在線催化氣化方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種生物質在線催化氣化方法及系統，為解決現有技術氣化效率低問題，其由旋風分離反應器下端卸料口通過送風機向載體加熱單元輸送含載體灰料，含載體灰料經過除塵、排尾氣、加熱后得到的熱載體進入載體螺旋進料器；由旋風分離反應器內產生的氣體產物經焦油裂解通道內附裂解催化劑裂解其中焦油成不可冷凝成份后，大部分由燃氣輸送管路進入凈化系統，經過凈化系統凈化后儲入儲氣罐，少部分由高溫循環風機加壓后將生物質料和來自載體螺旋進料器的載體送入所述旋風分離反應器。所述生物質料和來自載體螺旋進料器的700-900℃熱載體由來自高溫循環風機的高溫載氣載入旋風分離反應器上部進料口。來自燃氣輸送管路的氣體產物經過凈化系統的噴淋凈化后儲入儲氣罐。具有結構簡單、運行成本低、氣化效率高、除焦油效果好的優點。
【專利說明】
生物質在線催化氣化方法及系統
技術領域
[0001] 本發明涉及一種生物質氣化方法，特別涉及到一種生物質在線催化氣化方法及系 統。
【背景技術】
[0002] 生物質吸收陽光通過光合作用將二氧化碳轉化成碳水化合物，是地球上唯一含碳 可再生能源，是保障未來能源供應和減排二氧化碳的重要選擇。生物能源被認為是同時解 決能源及環境問題，實現社會可持續和諧發展的重要途徑之一，它是僅次于煤、石油、天然 氣等化石能源的第四大能源，占世界能源消耗14%。生物質可以通過各種轉化途徑，如碳 化、裂解、液化、氣化等途徑制備燃料，然而氣化技術路線是生物質轉化為高品位燃料研究 最為廣泛，工業化推廣認可度最高的技術之一。中國可用的固體生物質數量巨大，主要以農 業廢棄物和木材廢物為主。由于中國地域廣闊，生物質分布分散，收集和運輸困難，在中國 目前的條件下，難以采用大規模生物質氣化技術，所以中小規模的生物質氣化工藝在中國 有獨特的優勢。生物質可燃氣既可以供工業生產直接燃用，也可以進行熱電聯產聯供，從而 實現生物質的高效清潔利用。
[0003] 生物質氣化是指生物質在高溫（> 700°C )條件下，與氣化劑（空氣、氧氣和水蒸 汽）反應，不完全氧化，得到小分子可燃混合氣體的過程。從不同的角度對生物質氣化技術 進行分類。根據所用氣化劑不同，可以細分為空氣氣化、水蒸氣氣化、氧氣氣化、氫氣氣化 等，氣體產物主要有〇)、氏、〇) 2、〇14、隊以及(：|11凡等烷烴類碳氫化合物。使用不同的氣化劑、 采取不同過程運行條件，可以得到三種不同熱值的可燃氣：低熱值800-1000大卡/m 3(使 用空氣和蒸汽）；中等熱值2300-3800大卡/m3(使用氧氣和蒸汽）；高熱值> 4500大卡/ m3(使用氫氣）。采用空氣外的其它氣化劑在工業應用中存在的一個重要問題是生物質與 氣化劑的反應相對較為緩慢，使得生物質在有限的反應器空間以及反應時間內難以充分反 應；因此如何實現生物質在特定氣化介質下的高效氣化反應是目前亟待解決的一個重要技 術問題。根據采用的氣化反應爐的不同又可分為固定床氣化、流化床氣化和氣流床氣化。 目前國內生物質氣化所采用的爐型一般包括固定床氣化爐和流化床氣化爐。但是固定床 氣化爐由于生產能力小、焦油產量大、氣化效率低并且不能進行大規模的工業化生產等缺 點并未得到大規模的應用。而流化床氣化爐由于氣化效率高、原料適應范圍廣、合成氣焦 油含量低并可以大規模工業化應用等優點成為氣化的首選方式。中國科學院廣州能源所、 中國科學院青島生物能源與過程研究所、清華大學等許多單位在生物質氣化方面開展了大 量研發工作。專利200910259509. 7公開了一種兩次進風氣化裝置，具有產氣量大的特點。 專利200680049102. 6公開了一種外部加熱回轉爐式氣化裝置，具有結構緊湊的優勢。專 利201010502958. 2設計了一種帶有多重過濾裝置的氣化工藝，可以生產無焦油潔凈燃氣。 國際上，美國、德國、瑞典等國在該領域具有領先水平，其設計一般自動化程度高，但工藝復 雜，以發電和供熱為主。如，加拿大摩爾公司（Moore Canada ltd.)采用的固定床濕式上吸 式氣化工藝、德國因貝爾特能源公司（Imbert Energietechnik GMBH)設計制造的下吸式氣 化器-內燃機發電機組系統等等，氣化效率可達60%~90%。整體上來說，現有專利和技 術所述的生物質氣化工藝存在一個重大缺陷：所需氣化劑用量大，導致產氣的熱值不高，通 常在1000-2000大卡每立方米。目前投入運行的很多生物質氣化工藝存在流程復雜，運行 成本高，生物質種類適應性差，氣化效率低，焦油產量大等問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是為了克服現存氣化技術的各種缺陷，提供一種運行成本低、氣化 效率高、除焦油效果好，產氣熱值高的生物質在線催化氣化方法及系統。
[0005] 為實現上述目的，本發明生物質在線催化氣化方法由旋風分離反應器下端卸料口 通過送風機向載體加熱單元輸送含載體灰料，含載體灰料經過除塵、排尾氣、加熱后得到的 熱載體進入載體螺旋進料器；由旋風分離反應器內產生的氣體產物經焦油裂解通道內附裂 解催化劑裂解其中焦油成不可冷凝成份后，大部分由燃氣輸送管路進入凈化系統，經過凈 化系統凈化后儲入儲氣罐，少部分由高溫循環風機加壓后將生物質料和來自載體螺旋進料 器的載體送入所述旋風分離反應器。具有運行成本低、氣化效率高、除焦油效果好，產氣熱 值高的優點。
[0006] 作為優化，所述含載體灰料在載體加熱單元與經預熱的空氣混合燃燒，被加熱的 載體進入所述載體螺旋進料器，燃燒后的灰燼及尾氣進入除塵裝置，除塵裝置除去其中灰 分并將除塵后的尾氣送入換熱器，換熱器將冷空氣加熱后送入所述載體加熱單元，換熱器 還將加熱冷空氣后的尾氣排出。
[0007] 作為優化，所述旋風分離反應器下端卸料口通過旋轉閥進入送風機；所述載體為 砂子、陶瓷球等易流化的固體物質，或者是沸石、白云石、活性氧化鋁等為材料做成的球狀 催化劑材料；所述裂解催化劑為鎳、鉑、鈀等貴金屬類型焦油裂解催化劑。
[0008] 作為優化，所述生物質料和來自載體螺旋進料器的700-900°C熱載體由來自高溫 循環風機的高溫載氣載入旋風分離反應器上部進料口。
[0009] 作為優化，來自燃氣輸送管路的氣體產物經過凈化系統的噴淋凈化后儲入儲氣 罐。
[0010]用于實現本發明所述方法的系統包括旋風分離反應器、凈化系統、儲氣罐、高溫循 環風機、熱載體螺旋進料器、載體加熱單元；旋風分離反應器下端卸料口通過送風機向載體 加熱單元輸送含載體灰料，含載體灰料經過除塵、排尾氣、加熱后得到的熱載體進入載體螺 旋進料器；由旋風分離反應器內產生的氣體產物經焦油裂解通道內附裂解催化劑裂解其中 焦油成不可冷凝成份后，大部分由燃氣輸送管路進入凈化系統，經過凈化系統凈化后儲入 儲氣罐，少部分由高溫循環風機加壓后將生物質料和來自載體螺旋進料器的載體送入所述 旋風分離反應器。具有結構簡單、運行成本低、氣化效率高、除焦油效果好，產氣熱值高的優 點。
[0011] 作為優化，所述含載體灰料在載體加熱單元與經預熱的空氣混合燃燒，被加熱的 載體進入所述載體螺旋進料器，燃燒后的灰燼及尾氣進入除塵裝置，除塵裝置除去其中灰 分并將除塵后的尾氣送入換熱器，換熱器將冷空氣加熱后送入所述載體加熱單元，換熱器 還將加熱冷空氣后的尾氣排出。
[0012] 作為優化，所述旋風分離反應器下端卸料口通過旋轉閥進入送風機；所述載體為 砂子、陶瓷球等易流化的固體物質，或者是沸石、白云石、活性氧化鋁等為材料做成的球狀 或顆粒狀催化劑材料；所述裂解催化劑為鎳、鉑、鈀等貴金屬類型焦油裂解催化劑。
[0013] 作為優化，所述生物質料和來自載體螺旋進料器的700-900°C熱載體由來自高溫 循環風機的高溫載氣載入旋風分離反應器上部進料口。
[0014] 作為優化，所述凈化系統由噴淋塔、循環水箱、循環水栗和管道組成，所述循環水 箱位于噴淋塔下方用于承接噴淋塔落下的噴淋水，所述循環水栗通過管道將循環水箱的水 抽到噴淋塔上供噴淋，所述燃氣輸送管路聯通所述噴淋塔的進氣口，噴淋塔的出氣口聯通 所述儲氣罐；來自燃氣輸送管路的氣體產物經過凈化系統的噴淋凈化后儲入儲氣罐。
[0015] 所述進料系統包括依次連接的軸流風機、送風管道、載體加熱單元的出料口、螺旋 進料器和旋風分離反應器。送風管道與載體加熱單元的出料口、螺旋進料器的出口三者交 匯，然后與旋風分離反應器的進口相連。在進料系統中，采用氣化過程產生的氣體產物攙和 少量氣化劑作為流化氣，實現熱載體與生物質的預混及進料。所述熱載體是為氣化過程提 供熱源，熱載體與生物質直接接觸換熱。熱載體可以為砂子、陶瓷球等易流化的固體物質， 也可以是沸石、白云石、活性氧化鋁等為材料做成的球狀或顆粒狀催化劑材料，催化劑的 主要目的是將生物質中的氧分子以二氧化碳的形式除去，將生物質裂解為氧含量較低的氣 體。熱載體進入旋風分離反應器之前的溫度是700-900度。
[0016] 所述旋風分離反應器的主體結構采用旋風分離設計，發明專利201310623246. X "一種旋風分離器"詳細闡述了旋風分離裝置的結構圖，本發明專利將冷態旋風分離裝置 變為高溫氣化反應器。生物質在高溫的作用下，氣化成小分子不可冷凝氣體，氣體產物在反 應器內通過旋風分離原理實現氣-固相分離。灰分、生物碳副產物以及熱載體在重力作用 下從旋風分離反應器的底部流出，通過載體循環回路進入載體加熱單元。
[0017] 所述載體循環利用回路包括旋轉閥門、從旋風分離反應器的卸料口到載體加熱單 元的管線，以及熱載體的出料管路。所述載體加熱單元可以采用流化床反應器或其它類型 的燃燒器。在載體加熱單元內，氣化過程的副產物（碳粉）在空氣氣氛中燃燒，燃燒產生的 熱用來加熱熱載體。空氣通過鼓風機吹入載體加熱單元。在將空氣吹入載體加熱單元前需 要預熱。空氣預熱可以采用市場現有的換熱裝置，采用載體加熱單元的高溫尾氣作為熱源。
[0018] 所述載體加熱單元的出口與除塵裝置的入口相連；除塵裝置可以采用旋風分離器 或其它類型除塵裝置；除塵裝置的出口與尾氣排放管路的入口相連。
[0019] 所述旋風分離器的頂端設有焦油裂解通道，氣體產物從旋風分離器的上方經焦油 裂解通道流出反應器。焦油裂解通道的內壁負載焦油裂解催化劑；催化劑可以采用鎳、鉑、 鈀等貴金屬類型焦油裂解催化劑。在高溫和催化劑的作用下，氣體產物中的少量焦油成分 進一步分解為不可冷凝氣體。焦油裂解通道的出口與引風機、凈化系統依次相連。其中，凈 化系統由噴淋塔、噴淋塔下方的循環水箱、循環水箱底部的循環水栗、以及將循環水栗與噴 淋塔連接的管道構成；凈化系統氣體出口與儲氣裝置連接。
[0020] 本發明的有益效果是：
[0021] 1)本方法使用的載氣用量少，這主要是因為熱載體的使用方式。傳統流化床反應 器，必須使用大量的載氣使床體材料（熱載體）流化，大量載氣的使用降低了產氣的熱值。 而本方法無需將熱載體鼓泡流化，只需要少量載氣（空氣或者氧氣）將熱載體吹入反應器 即可。解決了氣體產物被大量載氣稀釋的缺陷。跟流化床反應器相比，可以降低60-80%的 載氣用量，產氣的熱值提高3倍以上。
[0022] 2)載體加熱單元與旋風分離反應器獨立運作，帶來兩個有益效果：一是使用催 化劑做載體時可在載體加熱單元實現催化劑的激活；二是旋風分離反應器內沒有傳熱介 質，因此反應器可以頻繁起停。運行過程中，氣化系統的運行負荷可在設計負荷的20%~ 110%之間變動。注：設計負荷是由反應器的體積和工藝流程決定的。最低負荷是設計負荷 的20%，這是因為在20%負荷時副產物生物碳剛好可以提供反應過程所需熱量。最高負荷 110%是由反應器的體積決定的，超過這一負荷反應器將超載，會導致氣路堵塞。
[0023] 3)與固定床反應器相比，采用旋風分離式設計可以提高氣固分離速率40倍以上， 在進行氣化反應的同時，實現高效氣固分離。相比而言，固定床工藝加熱比較緩慢，需較長 時間達到反應溫度，不易頻繁啟停；流化床結構較復雜，安裝后不易移動，由于受氣流速度 必須滿足流化條件所限，只能在設計負荷的50%~120%之間變化。
[0024] 4)系統無需外部熱源，氣化過程產生的生物碳副產物在載體加熱單元內燃燒可以 提供氣化過程全部熱量。
[0025] 5)本發明具有設備緊湊、集成度高、綜合經濟性好的特點，更適合工業化應用。
[0026] 采用上述技術方案后，本發明生物質在線催化氣化方法及系統具有結構簡單、運 行成本低、氣化效率高、除焦油效果好的優點。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發明生物質在線催化氣化方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 如圖所示，本發明生物質在線催化氣化方法由旋風分離反應器下端卸料口通過送 風機向載體加熱單元輸送含載體灰料，含載體灰料經過除塵、排尾氣、加熱后得到的熱載體 進入載體螺旋進料器；由旋風分離反應器內產生的氣體產物經焦油裂解通道內附裂解催化 劑裂解其中焦油成不可冷凝成份后，大部分由燃氣輸送管路進入凈化系統，經過凈化系統 凈化后儲入儲氣罐，少部分由高溫循環風機加壓后將生物質料和來自載體螺旋進料器的載 體送入所述旋風分離反應器。來自燃氣輸送管路的氣體產物經過凈化系統的噴淋凈化后儲 入儲氣罐。
[0029] 所述含載體灰料在載體加熱單元與經預熱的空氣混合燃燒，被加熱的載體進入所 述載體螺旋進料器，燃燒后的灰燼及尾氣進入除塵裝置，除塵裝置除去其中灰分并將除塵 后的尾氣送入換熱器，換熱器將冷空氣加熱后送入所述載體加熱單元，換熱器還將加熱冷 空氣后的尾氣排出。
[0030] 所述旋風分離反應器下端卸料口通過旋轉閥進入送風機；所述載體為砂子、陶瓷 球等易流化的固體物質，或者是沸石、白云石、活性氧化鋁等為材料做成的球狀或顆粒狀催 化劑材料；所述裂解催化劑為鎳、鉑、鈀等貴金屬類型焦油裂解催化劑。所述生物質料和來 自載體螺旋進料器的700-900°C熱載體由來自高溫循環風機的高溫載氣載入旋風分離反應 器上部進料口。具有在線催化氣化工藝，可以實現氣化速率快，產氣熱值高，產氣無焦油的 特點。
[0031] 用于實現本發明所述方法的系統包括旋風分離反應器、凈化系統、儲氣罐、高溫循 環風機、熱載體螺旋進料器、載體加熱單元；旋風分離反應器下端卸料口通過送風機向載體 加熱單元輸送含載體灰料，含載體灰料經過除塵、排尾氣、加熱后得到的熱載體進入載體螺 旋進料器；由旋風分離反應器內產生的氣體產物經焦油裂解通道內附裂解催化劑裂解其中 焦油成不可冷凝成份后，大部分由燃氣輸送管路進入凈化系統，經過凈化系統凈化后儲入 儲氣罐，少部分由高溫循環風機加壓后將生物質料和來自載體螺旋進料器的載體送入所述 旋風分離反應器。所述凈化系統由噴淋塔、循環水箱、循環水栗和管道組成，所述循環水箱 位于噴淋塔下方用于承接噴淋塔落下的噴淋水，所述循環水栗通過管道將循環水箱的水抽 到噴淋塔上供噴淋，所述燃氣輸送管路聯通所述噴淋塔的進氣口，噴淋塔的出氣口聯通所 述儲氣罐，來自燃氣輸送管路的氣體產物經過凈化系統的噴淋凈化后儲入儲氣罐。
[0032] 所述含載體灰料在載體加熱單元與經預熱的空氣混合燃燒，被加熱的載體進入所 述載體螺旋進料器，燃燒后的灰燼及尾氣進入除塵裝置，除塵裝置除去其中灰分并將除塵 后的尾氣送入換熱器，換熱器將冷空氣加熱后送入所述載體加熱單元，換熱器還將加熱冷 空氣后的尾氣排出。
[0033] 所述旋風分離反應器下端卸料口通過旋轉閥進入送風機；所述載體為砂子、陶瓷 球等易流化的固體物質，或者是沸石、白云石、活性氧化鋁等為材料做成的球狀或顆粒狀催 化劑材料；所述裂解催化劑為鎳、鉑、鈀等貴金屬類型焦油裂解催化劑。所述生物質料和來 自載體螺旋進料器的700-900°C熱載體由來自高溫循環風機的高溫載氣載入旋風分離反應 器上部進料口。具有在線催化氣化工藝，可以實現氣化速率快，產氣熱值高，產氣無焦油的 特點。
[0034] 本發明還可以是：
[0035] 該氣化系統由進料系統、旋風分離反應器，載體循環利用回路，載體加熱單元，焦 油裂解通道，凈化系統和儲氣裝置組成。所述進料系統包括依次連接的軸流風機、送風管 道、載體加熱單元的出料口、螺旋進料器和旋風分離反應器。送風管道與載體加熱單元的出 料口、螺旋進料器的出口三者交匯，然后與旋風分離反應器的進口相連。在進料系統中，采 用氣化過程產生的氣體產物攙和少量氣化劑作為流化氣，實現熱載體與生物質的預混及進 料。
[0036] 所述熱載體是為氣化過程提供熱源，熱載體與生物質直接接觸換熱。熱載體可以 為砂子、陶瓷球等易流化的固體物質，也可以是沸石、白云石、活性氧化鋁等為材料做成的 球狀催化劑材料，催化劑的主要目的是將生物質中的氧分子以二氧化碳的形式除去，將生 物質裂解為氧含量較低的氣體。熱載體進入旋風分離反應器之前的溫度是700-900度。
[0037] 所述旋風分離反應器的主體結構采用旋風分離設計，發明專利201310623246. X "一種旋風分離器"詳細闡述了旋風分離裝置的結構圖，本發明專利將冷態旋風分離裝置 變為高溫氣化反應器。生物質在高溫的作用下，氣化成小分子不可冷凝氣體，氣體產物在反 應器內通過旋風分離原理實現氣-固相分離。灰分、生物碳副產物以及熱載體在重力作用 下從旋風分離反應器的底部流出，通過載體循環回路進入載體加熱單元。
[0038] 所述載體循環利用回路包括旋轉閥門、從旋風分離反應器的卸料口到載體加熱單 元的管線，以及熱載體的出料管路。所述載體加熱單元可以采用流化床反應器或其它類型 的燃燒器。在載體加熱單元內，氣化過程的副產物（碳粉）在空氣氣氛中燃燒，燃燒產生的 熱用來加熱熱載體。空氣通過鼓風機吹入載體加熱單元。在將空氣吹入載體加熱單元前需 要預熱。空氣預熱可以采用市場現有的換熱裝置，采用載體加熱單元的高溫尾氣作為熱源。
[0039] 所述載體加熱單元的出口與除塵裝置的入口相連；除塵裝置可以采用旋風分離器 或其它類型除塵裝置；除塵裝置的出口與尾氣排放管路的入口相連。
[0040] 所述旋風分離器的頂端設有焦油裂解通道，氣體產物從旋風分離器的上方經焦油 裂解通道流出反應器。焦油裂解通道的內壁負載焦油裂解催化劑；催化劑可以采用鎳、鉑、 鈀等貴金屬類型焦油裂解催化劑。在高溫和催化劑的作用下，氣體產物中的少量焦油成分 進一步分解為不可冷凝氣體。焦油裂解通道的出口與引風機、凈化系統依次相連。其中，凈 化系統由噴淋塔、噴淋塔下方的循環水箱、循環水箱底部的循環水栗、以及將循環水栗與噴 淋塔連接的管道構成；凈化系統氣體出口與儲氣裝置連接。
[0041] 本發明的有益效果是：
[0042] 本方法使用的載氣用量少，這主要是因為熱載體的使用方式。傳統流化床反應器， 必須使用大量的載氣使床體材料（熱載體）流化，大量載氣的使用降低了產氣的熱值。而 本方法無需將熱載體鼓泡流化，只需要少量載氣（空氣或者氧氣）將熱載體吹入反應器即 可。解決了氣體產物被大量載氣稀釋的缺陷。跟流化床反應器相比，可以降低60-80%的載 氣用量，產氣的熱值提高3倍以上。
[0043] 載體加熱單元與旋風分離反應器獨立運作，帶來兩個有益效果：
[0044] 一是使用催化劑做載體時可在載體加熱單元實現催化劑的激活；
[0045] 二是旋風分離反應器內沒有傳熱介質，因此反應器可以頻繁起停。運行過程中，氣 化系統的運行負荷可在設計負荷的20%~110%之間變動。注：設計負荷是由反應器的體 積和工藝流程決定的。最低負荷是設計負荷的20%，這是因為在20%負荷時副產物生物碳 剛好可以提供反應過程所需熱量。最高負荷110%是由反應器的體積決定的，超過這一負荷 反應器將超載，會導致氣路堵塞。
[0046] 與固定床反應器相比，采用旋風分離式設計可以提高氣固分離速率40倍以上，在 進行氣化反應的同時，實現高效氣固分離。相比而言，固定床工藝加熱比較緩慢，需較長時 間達到反應溫度，不易頻繁啟停；流化床結構較復雜，安裝后不易移動，由于受氣流速度必 須滿足流化條件所限，只能在設計負荷的50%~120%之間變化。
[0047] 系統無需外部熱源，氣化過程產生的生物碳副產物在載體加熱單元內燃燒可以提 供氣化過程全部熱量。本發明具有設備緊湊、集成度高、綜合經濟性好的特點，更適合工業 化應用。
[0048] 更具體實施例如下：以500公斤每小時進料生物質氣化過程為例，詳細描述本方 法的實施辦法。經過粉碎達到直徑1-5毫米的木肩，經過螺旋上料機送入旋風分離反應器。 木肩在進入反應器前，與傳熱介質（直徑3毫米陶瓷球）及載氣混合，由載氣將木肩帶入反 應器。
[0049] 有關實驗數據如下表：
[0050]
[0051] 離開反應器底部的傳熱介質（直徑3毫米陶瓷球）與裂解副產物碳粉、灰分一起 由高溫送風機送入鼓泡流化床燃燒器。離開反應器前的溫度約570度。傳熱介質流量每小 時2噸，碳粉流量每小時100公斤。碳粉在流化床中燃燒，用于提供流化床熱源。催化劑在 流化床燃燒爐中進行預熱，流化床床體溫度800-900度。
[0052] 流化床預熱并達到穩定狀態后，將加熱的傳熱介質（700-900°C或者800-850度） 通過流化床下端的管路通過重力落入螺旋進料器，通過螺旋進料器送入送風管路，通過載 氣將催化劑帶入旋風分離反應器。從旋風分離反應器中引出的載氣在跟催化劑匯合前，需 要通入少量預熱的空氣協助氣化，空氣冷態流量：128立方米每小時（25度）。冷空氣進入 換熱器后產生的熱空氣，一部分進入載體加熱單元用于燃燒副產物碳，一部分引入反應器 用作氣化劑。
[0053] 從流化床中出來的氣體，由引風機帶入冷卻塔降溫，然后旋風分離，分離灰分，最 后排入大氣前進行進一步脫塵處理。
[0054] 具體實施例參數
[0055]
[0056] 實施例1、實施例2和實施例3的木肩進料是相同的，產氣量大小是由載氣的流量 決定的。實施例1、2和3中的載氣的流量分別是1150-1200 (m3/h，570C)，1190-1300 (m3/h， 570C)和1300-1400(m3/h，570C)。載氣中的0 2重量比均為6. 7%，氮氣重量比均為22. 4%。
【主權項】
1. 一種生物質在線催化氣化方法，其特征在于由旋風分離反應器下端卸料口通過送風 機向載體加熱單元輸送含載體灰料，含載體灰料經過除塵、排尾氣、加熱后得到的熱載體進 入載體螺旋進料器；由旋風分離反應器內產生的氣體產物經焦油裂解通道內附裂解催化劑 裂解其中焦油成不可冷凝成份后，大部分由燃氣輸送管路進入凈化系統，經過凈化系統凈 化后儲入儲氣罐，少部分由高溫循環風機加壓后將生物質料和來自載體螺旋進料器的載體 送入所述旋風分離反應器。2. 根據權利要求1所述氣化方法，其特征在于所述含載體灰料在載體加熱單元與經預 熱的空氣混合燃燒，被加熱的載體進入所述載體螺旋進料器，燃燒后的灰燼及尾氣進入除 塵裝置，除塵裝置除去其中灰分并將除塵后的尾氣送入換熱器，換熱器將冷空氣加熱后送 入所述載體加熱單元，換熱器還將加熱冷空氣后的尾氣排出。3. 根據權利要求1所述氣化方法，其特征在于所述旋風分離反應器下端卸料口通過旋 轉閥進入送風機；所述載體為砂子、陶瓷球等易流化的固體物質，或者是沸石、白云石、活性 氧化鋁等為材料做成的球狀或顆粒狀催化劑材料；所述裂解催化劑為鎳、鉑、鈀等貴金屬類 型焦油裂解催化劑。4. 根據權利要求1所述氣化方法，其特征在于所述生物質料和來自載體螺旋進料器的 700-900°C熱載體由來自高溫循環風機的高溫載氣載入旋風分離反應器上部進料口。5. 根據權利要求1所述氣化方法，其特征在于來自燃氣輸送管路的氣體產物經過凈化 系統的噴淋凈化后儲入儲氣罐。6. 用于實現權利要求1所述方法的系統，其特征在于包括旋風分離反應器、凈化系統、 儲氣罐、高溫循環風機、熱載體螺旋進料器、載體加熱單元；旋風分離反應器下端卸料口通 過送風機向載體加熱單元輸送含載體灰料，含載體灰料經過除塵、排尾氣、加熱后得到的熱 載體進入載體螺旋進料器；由旋風分離反應器內產生的氣體產物經焦油裂解通道內附裂解 催化劑裂解其中焦油成不可冷凝成份后，大部分由燃氣輸送管路進入凈化系統，經過凈化 系統凈化后儲入儲氣罐，少部分由高溫循環風機加壓后將生物質料和來自載體螺旋進料器 的載體送入所述旋風分離反應器。7. 根據權利要求6所述系統，其特征在于所述含載體灰料在載體加熱單元與經預熱的 空氣混合燃燒，被加熱的載體進入所述載體螺旋進料器，燃燒后的灰燼及尾氣進入除塵裝 置，除塵裝置除去其中灰分并將除塵后的尾氣送入換熱器，換熱器將冷空氣加熱后送入所 述載體加熱單元，換熱器還將加熱冷空氣后的尾氣排出。8. 根據權利要求6所述系統，其特征在于所述旋風分離反應器下端卸料口通過旋轉閥 進入送風機；所述載體為砂子、陶瓷球等易流化的固體物質，或者是沸石、白云石等為材料 做成的球狀催化劑材料；所述裂解催化劑為鎳、鉑、鈀等貴金屬類型焦油裂解催化劑。9. 根據權利要求6所述系統，其特征在于所述生物質料和來自載體螺旋進料器的 700-900°C熱載體由來自高溫循環風機的高溫載氣載入旋風分離反應器上部進料口。10. 根據權利要求6-9任一所述系統，其特征在于所述凈化系統由噴淋塔、循環水箱、 循環水栗和管道組成，所述循環水箱位于噴淋塔下方用于承接噴淋塔落下的噴淋水，所述 循環水栗通過管道將循環水箱的水抽到噴淋塔上供噴淋，所述燃氣輸送管路聯通所述噴淋 塔的進氣口，噴淋塔的出氣口聯通所述儲氣罐。
【文檔編號】C10J3/56GK105885944SQ201410603933
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月3日
【發明人】胥利先
【申請人】胥利先