【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生物质气化的方法及其装置系统,属于生物质资源利用领域。
技术介绍
生物质气化是生物质热化学转化利用的重要途径之一,制取的合成气既可作为气体燃料,也可作为甲醇、二甲醚、FT合成油等化工产品的中间产物,生物质气化技术具有重要的实际应用价值。目前生物质热化学转化途径的主要问题是(1)利用空气直接气化时合成气中存在大量N2,导致合成气热值低,品质差;(2)气化产物中存在焦油,不仅影响气体品质,而且影响下游设备的正常运行,进行焦油催化重整时,易导致催化剂积碳失活,从而制约了生物质气化制氢技术的应用。为了避免空气直接气化导致合成气中存在大量N2,使得气体品质下降,近年来研究者采用间接供热的方式,提高合成气的有效成分和热值,其中主要的技术方法包括:(1)利用分级气化方法将生物质的热解气化与焦炭燃烧分开,通过惰性或者催化剂床料为生物质的热解和气化提供热量,为了降低焦油含量,热解气化产物进行进一步的重整净化。(2)通过分级气化方法,利用焦炭进行气化获得高纯度的氢,热解气进行燃烧提供热量,并避免焦油的生成。为了克服生物质气化过程中焦油转化不完全以及重整催化剂积碳失活,提高生物质碳的气化利用率以及系统效率,本专利技术提出了一种新的分级气化装置和方法。
技术实现思路
技术问题:据于现有技术的局限,本专利技术的目的是提供一种生物质分级气化制取合成气的装置及其方法,以解决现有生物质气化合成气热值低、焦油含量高、转化脱除困难的问题,提出一种通过温和反应温度下实现生物质热化学转化制取无焦油、高浓度H2和CO合成气的生物质气化装置及其方法,且可联产获得富含钾的化肥副产物。技 ...
【技术保护点】
一种生物质气化制取合成气的装置,其特征在于:该装置包括热解反应器(1),气化反应器(2),重整反应器(3),再生反应器(4),第一传热管(5),第二传热管(6),第一气固分离器(7),第二气固分离器(8),焦炭给料机(9),给料管(10)以及连接管路;在第一个反应器中,热解反应器(1)置于气化反应器(2)上部,热解反应器(1)和气化反应器(2)之间由隔离板分隔,通过焦炭给料机(9)和给料管(10)连接,第一传热管(5)的两端分别置于热解反应器(1)和气化反应器(2)中,在热解反应器(1)上设有进料口(1A),第一气体出口(1B);气化反应器(2)上设有气化介质进口(2A),第二气体出口(2C),第一循环床料进口(2B)与循环床料出口(2D);在第二个反应器中,重整反应器(3)置于再生反应器(4)上部,重整反应器(3)和再生反应器(4)之间由隔离板分隔,第二传热管(6)的两端分别置于重整反应器(3)和再生反应器(4)中,重整反应器(3)上设有气体进口(3A),第三气体出口(3C),催化剂的加料口(3B)和出料口(3D);再生反应器(4)上设有物料进口(4A),第二循环床料进口(4B),以 ...
【技术特征摘要】
1.一种生物质气化制取合成气的装置,其特征在于:该装置包括热解反应器(1),气化反应器(2),重整反应器(3),再生反应器(4),第一传热管(5),第二传热管(6),第一气固分离器(7),第二气固分离器(8),焦炭给料机(9),给料管(10)以及连接管路;在第一个反应器中,热解反应器(1)置于气化反应器(2)上部,热解反应器(1)和气化反应器(2)之间由隔离板分隔,通过焦炭给料机(9)和给料管(10)连接,第一传热管(5)的两端分别置于热解反应器(1)和气化反应器(2)中,在热解反应器(1)上设有进料口(1A),第一气体出口(1B);气化反应器(2)上设有气化介质进口(2A),第二气体出口(2C),第一循环床料进口(2B)与循环床料出口(2D);在第二个反应器中,重整反应器(3)置于再生反应器(4)上部,重整反应器(3)和再生反应器(4)之间由隔离板分隔,第二传热管(6)的两端分别置于重整反应器(3)和再生反应器(4)中,重整反应器(3)上设有气体进口(3A),第三气体出口(3C),催化剂的加料口(3B)和出料口(3D);再生反应器(4)上设有物料进口(4A),第二循环床料进口(4B),以及空气进口(4C)和烟气/物料出口(4D);重整反应器(3)的气体进口(3A)位于重整反应器(3)的下部;气化反应器(2)的循环床料出口(2D)与再生反应器(4)的第二循环床料进口(4B)连接;气化反应器(2)的气体出口(2C)连接第一气固分离器(7)的进口(7A),热解反应器(1)的第一气体出口(1B)与第一气固分离器(7)的气相出口(7B)连接重整反应器(3)的气体进口(3A);再生反应器(4)的烟气/物料出口(4D)接第二气固分离器(8)的进口(8A),第二气固分离器(8)的固体出口(8C)接气化反应器(2)的第一循环床料进口(2B)。2.根据权利要求1所述的生物质气化装置,其特征在于:所述的出料管(10),出料管进口(10A)和出料管出口(10B)分别置于热解反应器(1)和气化反应器(2)中。3.根据权利要求1所述的生物质气化装置,其特征在于:热解反应器(1)和重整反应器(3)为固定床或移动床反应器,气化反应器(2)为鼓泡流化床或喷动流化床,再生反应器(4)为循环流化床或输运床。4.根据权利要求1所述的生物质气化装置,其特征在于:气化反应器(2)和再生反应器(4)中装填有循环床料,且循环床料在所述的2个反应器中循环;重整反应器(3)装填有重整催化剂。5.根据权利要求1或2所述的生物质气化装置,其特征在于:给料管(10)的出口(10B)伸入到气化反应器(2)的装填床料中。6.根据权利要求1所述的一种生物质气化装置的气化方法,其特征在于:该方法分步进行生物质热解过程、热解气/焦油重整过程和焦炭气化过程,该方法包括如下步骤:1)首先将自然干燥的生物质破碎到1mm以下,利用钾盐溶液浸渍生物质后,烘焙干燥到含水率小于20%,获得...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖军,吕潇,孙亭亭,李巧,沈来宏,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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