带活化段、两次气化的生物质颗粒下吸式气炭炉制造技术

一种带活化段、两次气化的生物质颗粒下吸式气炭炉，是由竖井式炉体，炉顶加料机构，炉底卸料机构组成，其特征在于：在炉内设置上下一次和二次两个气化室，气化介质空气分别由一次空气进口和二次空气进口送入炉内，一次空气在一次气化室对物料进行预热、干燥、分解、氧化和还原反应，二次空气在二次气化室对物料进行分解、氧化和还原反应，在二次气化室下方设置活化段，用电能将料层加热到800～900℃，用蒸汽为活化剂。其有益效果：气化剂空气分两次供给，在相同的气化当量条件下，不仅可以提高得炭率，还使适宜热解层加厚，从而可提高气化强度；一次气化产生的焦油，在内燃段被高温层裂解，减少出口热解产物中的焦油含量；设置活化段，不仅可以提高炭的品质，还可获得热值较高的活化气。

Suction gas carbon furnace with activated segment and two gasification of biomass particles

With a period of two times, the activation of gasification of biomass downdraft gas stove, is composed of a shaft furnace, furnace feeding mechanism, bottom unloading mechanism, which is characterized in that the stove is provided on the next two and two times of the gasification chamber, the gasification medium air respectively by an air inlet and the two air inlet into the furnace, an air in a gasification chamber of material preheating, drying, decomposition, oxidation and reduction, two times two times in the air gasification chamber for decomposition, oxidation and reduction of material, set two times below the activation gasification chamber, electricity can be expected the layer is heated to 800 to 900 DEG C, using steam as activating agent. The beneficial effects of gasification agent two air supply, in the gasification equivalent under the same conditions, not only can improve the yield rate of carbon, the suitable pyrolysis layer thickening, which can improve the gasification intensity; a tar gasification generated by high temperature, layer cracking in the combustion section, reduce the tar content in the product export solution heat; set the activation, can not only improve the quality of carbon, can obtain higher calorific value gas activation.

【技术实现步骤摘要】
带活化段、两次气化的生物质颗粒下吸式气炭炉所属
本专利技术属于生物质颗粒气炭炉，特别涉及一种带活化段、两次气化的生物质颗粒下吸式气炭炉
技术介绍
当前生物质气化技术的主要设备有固定床气化炉和流化床气化炉，在运行中也暴露了现行气化设备的诸多问题，而使得很多生物质气化炉都已经停产。为此，中国专利(ZL201110259407.2)公开了“农林生物质二次过程反应气化炉及其应用”。目的是解决上述诸多问题。其要点是：气化炉顶部的旋转拨料器与拨料升降器相接；气化炉中部的气化炉腔内设有二次气化反应室；气化炉下部设有连续往复运行的大孔径炉排和固定炉排，其中往复大孔径炉排下方为生物质炭冷却及出炭口，出炭口与出料装置密封连接；在往复大孔径炉排上方设有气化气体抽出口，用管道连接至除尘器。在下吸式気炭炉中，入炉的生物质颗粒沿炉而下，依次通过预热层、干燥层、热解层、氧化层和还原层，经过一系列物理化学反应，成为生物质炭和気态热解产物，生物炭经冷却由炉底排出，気态热解产物由下部导出，送往回收系统。然而，上述专利仍存在一系列缺点：原料局限于成块的竹木片和稻壳；顶部采用易出故障的旋转拨料器与拨料升降器等动设备；下部采用连续往复运行的大孔径炉排和固定炉排，结构复杂，易出故障；虽然采用二次送风，但一二次送风的间距过小，在一次送风口下只进行物料的预热和干燥，没有进行氧化、还原反应(参见权利要求书第一段四行“其中预热干燥室与一次进气管相通，氧化反应室与二次进气管相通，”)。此外，和已知在运的生物质气炭炉和公开的专利一样，都没有活化段，因此，所得生物炭品质差，收率低。迄今为止，尚未发现有带内燃段和活化段的生物质颗粒下吸式气炭炉的报导。
技术实现思路
一种带活化段、两次气化的生物质颗粒下吸式气炭炉，是由竖井式炉体，炉顶加料机构，炉底卸料机构组成，所述竖井式炉体，由筒状壳体，保温层和耐火砌体，炉顶一次空气进口和炉侧面设置的多个捅料口组成，其特征在于：在炉内设置上下一次和二次两个气化室，气化介质空气分别由一次空气进口和二次空气进口送入炉内，一次空气在一次气化室对物料进行预热、干燥、分解、氧化和还原反应，二次空气在二次气化室对物料进行分解、氧化和还原反应，一次气化室产生的热解产物中的焦油，在二次气化室高温层中发生裂解，能显著降低热解产物出口中的焦油含量，离开二次气化室的热解产物，经分离环分离夹带的固态炭和液态焦油微粒后，由热解产物出口送往冷却回收系统，分离出热解产物炽的生物炭继续向下运动，进入到活化段，在活化段用电能将料层加热到活化温度800～900℃，用蒸汽进行活化，向下流动的热解产物和向上流动的活化气，经分离环最后由热解产物出口送往冷却回收系统，活化生物炭在下排中，被冷却水所冷却后，经拨料盘、园盘下料机和卸料料钟料斗外排。研究表明，通入的活化气体在物料表面被吸附，与生物炭中的碳进行氧化反应，除去材料中的非组织碳中间物，初步形成类似石墨的微晶表面；由于石墨微晶的边、角和缺陷部位的碳很活跃，易进一步与活化剂反应，最终形成气体逸出，微晶的这种反应不断进行，原有孔隙不断扩大，新的孔隙不断出现，闭塞的孔隙被打开，形成活性炭的微晶多孔结构，最终原料表面受到刻蚀并形成大量的孔隙结构而具有巨大的比表面积。由于生物炭中含有大量无机成分，在生物炭炭化和活化过程中，形成的灰分会使碳表面造成裂纹，影响活性炭的强度。不过在无机成分中，如果含有碱金属和碱土金属氧化物，会在其炭化和活化时起一定的催化作用，并对其孔隙由小变大有促进作用。附图说明下面结合附图，对本专利技术作进一步描述。图1是本专利技术结构示意图。图中：1高位料仓，2装料料钟料斗，3震动给料器，4一次空气进口，5耐火砌体，6保温层，7壳体，8布料钟罩，9套筒，10捅料口，11二次空气进口，12二次空气布气钟罩，13分离环，14热解产物出口，15电热棒套管，16电热棒，17活化蒸汽(或富氧蒸汽及开炉时点火空气)入口，18活化蒸汽布气钟罩，19下料锥，20拨料盘，21园盘下料机，22卸料料钟料斗。参见图1，用提升机将生物质颗粒料装入高位料仓1，经装料料钟料斗2和震动给料器3将生物质颗粒料均匀装入炉内，为防止落料因动能太大，抛向炉边缘，设置套筒9，在套筒9的作用下，炉内料面可能呈图中虚线的式样。一次空气由炉顶的一次空气进口4在受控条件下送入，与炉料并流而下，进入一次气化室，和公知的下吸式气炭炉相似，依次通过预热、干燥、热解、氧化和还原。由于还原剧烈吸热，使物料温度下降，热解速率极剧下滑，为此，本专利技术在一次气化室之下，特设二次气化室，二次空气由二次空气进口11受控送入，经二次空气布气钟罩12均布于料层中，使物料依次发生第二次热解、氧化和还原。经第二次还原的物料，温度已下降到600℃以下，需提高到活化温度800～900℃，本专利技术在二次气化室下方设置活化段，在活化段设置多根保护在电热棒套管15中的电热棒16，用电能将料层加热到800～900℃，被由活化蒸汽(或富氧蒸汽及开炉时点火空气)入口17经活化蒸汽布气钟罩18均布向上流动的活化蒸汽活化。活化气干基热值可达5000kcal/Hm3以上，向上流动，在分离环13与向下流动的热解产物混合后，最后由热解产物出口14送往冷却回收系统。经活化的生物炭，具有发达的中孔和大孔，冷却后经下料锥19，拨料盘20园盘下料机21卸料料钟料斗22外排。所述供活化的电热棒套管15和电热棒16，可用作冷炉点火的火种。冷炉点火所需的空气由活化蒸汽入口17供给。有益效果在炉内设置上下一次和二次两个气化室，气化剂空气分两次供给，在相同的气化当量条件下，不仅可以提高得炭率，还使适宜热解层加厚，从而可提高气化强度；一次气化产生的焦油，在二次气化室被高温层裂解，减少出口热解产物中的焦油含量；设置活化段，不仅可以提高炭的品质，还可获得热值较高的活化气。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带活化段、两次气化的生物质颗粒下吸式气炭炉，是由竖井式炉体，炉顶加料机构，炉底卸料机构组成，所述竖井式炉体，由筒状壳体7，保温层6和耐火砌体5，炉顶一次空气进口4和炉侧面设置的多个捅料口10组成，其特征在于：在炉内设置上下一次和二次两个气化室，气化介质空气分别由一次空气进口4和二次空气进口11送入炉内，一次空气在一次气化室对物料进行预热、干燥、分解、氧化和还原反应，二次空气在二次气化室对物料进行分解、氧化和还原反应，一次气化室产生的热解产物中的焦油，在二次气化室高温层中发生裂解，能显著降低热解产物出口14中的焦油含量，离开二次气化室的热解产物，经分离环13分离夹带的固态炭和液态焦油微粒后，由热解产物出口14送往冷却回收系统，分离出热解产物炽的生物炭继续向下运动，进入到活化段，在活化段设置多根保护在电热棒套管15中的电热棒16，用电能将料层加热到活化温度800～900℃，被由活化蒸汽(或富氧蒸汽及开炉时点火空气)入口17经活化蒸汽布气钟罩18均布向上流动的活化蒸汽活化，活化水蒸汽量为0.9～1.2kg/kg炭，向下流动的热解产物和向上流动的活化气，经分离环13最后由热解产物出口14送往冷却回收系统，活化生物炭在下排中，被中空的下料锥19和锥形料斗中的冷却水所冷却，在拨料盘20的作用下，连续均匀地由园盘下料机21，和卸料料钟料斗22外排。...

【技术特征摘要】
1.一种带活化段、两次气化的生物质颗粒下吸式气炭炉，是由竖井式炉体，炉顶加料机构，炉底卸料机构组成，所述竖井式炉体，由筒状壳体7，保温层6和耐火砌体5，炉顶一次空气进口4和炉侧面设置的多个捅料口10组成，其特征在于：在炉内设置上下一次和二次两个气化室，气化介质空气分别由一次空气进口4和二次空气进口11送入炉内，一次空气在一次气化室对物料进行预热、干燥、分解、氧化和还原反应，二次空气在二次气化室对物料进行分解、氧化和还原反应，一次气化室产生的热解产物中的焦油，在二次气化室高温层中发生裂解，能显著降低热解产物出口14中的焦油含量，离开二次气化室的热解产物，经分离环13分离夹带的固态炭和液态焦油微粒后，由热解产物出口14送往冷却回收系统，分离出热解产物炽的生物炭继续向下运动，进入到活化段，在活化段设置多根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴植仁，
申请(专利权)人：吴植仁，
类型：发明
国别省市：安徽,34