基于低阶燃料自催化作用的两段低温气化装置及方法制造方法及图纸

基于低阶燃料自催化作用的两段低温气化装置及方法，属于低阶燃料的清洁能源利用领域。热解反应器与流化床气化器及旋风分离器连通，旋风分离器依次连通一级回料管、螺旋回料器、二级回料管及热解反应器。在无载气通入的移动床热解系统内，高碱金属和碱土金属低阶燃料通过与热载体混合受热发生热解，其中部分热解产物发生气化和重整；热解产物直接输送至流化床气化系统内进行原位低温气化，大部分焦炭及全部焦油参与反应；流化床气化系统出口的热载体和合成气通过旋风分离系统分离，热载体进入移动床热解系统，合成气则被排出。本发明专利技术利用热解焦原位催化裂解部分焦油及复吸碱金属和碱土金属催化焦炭低温气化，实现了低阶燃料的高效低温自催化气化。

Two stage cryogenic gasification unit and method based on low order fuel autocatalytic effect

The two stage cryogenic gasification unit and method based on low order fuel autocatalytic effect is a clean energy utilization field of low order fuel. The pyrolysis reactor is connected with the fluidized bed gasifier and the cyclone separator. The cyclone separator is connected with a primary return pipe, a screw feeder, a two level return pipe and a pyrolysis reactor in sequence. In the moving bed pyrolysis system without carrier gas into the inside, high alkali metal and alkaline earth metal fuel with low order heat carrier heating occurs mixed pyrolysis, gasification and pyrolysis products have some reforming; pyrolysis products transported directly to a fluidized bed gasification system in low temperature gasification of coke and tar, most of all in the reaction heat carrier; and synthesis gas fluidized bed gasification system outlet separation system separated by cyclone, heat carrier into the moving bed pyrolysis system, synthesis gas is discharged. The invention uses pyrolyzed coke in situ catalytic pyrolysis of some tar and re alkali metal and alkaline earth metal to catalyze coke gasification at low temperature, so as to realize low efficient fuel efficient and low temperature self catalyzed gasification.

【技术实现步骤摘要】
基于低阶燃料自催化作用的两段低温气化装置及方法
本专利技术属于低阶燃料的清洁能源利用领域，特别涉及一种利用热解焦原位催化裂解焦油及复吸碱金属和碱土金属催化焦炭低温气化的两段低温气化装置及方法。
技术介绍
气化是含碳燃料转化的主要途径之一，是实现其清洁高效利用的重要技术手段。低阶燃料（低阶煤、生物质和厨余垃圾）变质程度低，挥发分高，气化活性高；低阶燃料中富含的碱金属和碱土金属（低阶煤富含钠、钙和镁，生物质富含钾、钙和镁，而厨余垃圾中主要含有钠）对气化具有良好的催化作用，可显著提高低阶燃料的反应性和碳转化率。因此，相对于高阶燃料，低阶燃料可以在相对较低的温度下进行气化。对低阶燃料的热力学计算表明，当反应温度高于700℃时，提供的能量足以保证该燃料的完全气化。降低燃料的气化温度可显著提高其冷气化效率（对煤而言为冷煤气效率），同时降低氧气的消耗；但气化合成气中焦油的出现及焦炭中碱金属和碱土金属的大量释放限制了低温气化技术的应用。气化过程中燃料首先热解生成挥发分和焦炭，之后热解产物才开始与气化介质发生反应。热解生成的焦油在高温时呈气态，与气化合成气均匀混合，在低温时（<200℃）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于低阶燃料自催化作用的两段低温气化装置，其特征在于：其组成包括给料系统（1）、移动床热解系统（2）、流化床气化系统（3）及旋风分离系统（4）； 所述的给料系统（1）包括料仓（11）、关风器（12）、齿轮变速箱（13）、电机一（14）和螺旋给料器（15），所述的移动床热解系统（2） 包括电动振动器（21）和热解反应器（22），所述的流化床气化系统（3）包括流化床气化器（31）、进气系统（32）和排渣管（33），所述的旋风分离系统（4）包括螺旋回料器（43）、二级回料管（44）、至少一个旋风分离器（41）及至少一个一级回料管（42）；所述的关风器（12）设置在料仓（11）内的下部，所述的电机...

【技术特征摘要】
1.一种基于低阶燃料自催化作用的两段低温气化装置，其特征在于：其组成包括给料系统（1）、移动床热解系统（2）、流化床气化系统（3）及旋风分离系统（4）；所述的给料系统（1）包括料仓（11）、关风器（12）、齿轮变速箱（13）、电机一（14）和螺旋给料器（15），所述的移动床热解系统（2）包括电动振动器（21）和热解反应器（22），所述的流化床气化系统（3）包括流化床气化器（31）、进气系统（32）和排渣管（33），所述的旋风分离系统（4）包括螺旋回料器（43）、二级回料管（44）、至少一个旋风分离器（41）及至少一个一级回料管（42）；所述的关风器（12）设置在料仓（11）内的下部，所述的电机一（14）的动力输出轴与齿轮变速箱（13）的动力输入轴传动连接，所述的齿轮变速箱（13）具有两根动力输出轴，齿轮变速箱（13）的其中一根动力输出轴与关风器（12）传动连接，齿轮变速箱（13）的另一根动力输出轴与螺旋给料器（15）的螺旋轴传动连接，所述的料仓（11）下端的燃料出口与螺旋给料器（15）上端的燃料进口连通，所述的螺旋给料器（15）下端的燃料出口与热解反应器（22）的燃料进口连通；所述的热解反应器（22）的热解产物出口与流化床气化器（31）连通；热解反应器（22）倾斜设置，热解反应器（22）的燃料进口一端高于热解反应器（22）的热解产物出口一端，热解反应器（22）上部设有水蒸气入口（22-1），所述的电动振动器（21）与热解反应器（22）燃料进口一端连接；所述的流化床气化器（31）的顶部与旋风分离器（41）连通，流化床气化器（31）的底部与进气系统（32）连通，所述的排渣管（33）一端与流化床气化器（31）的底部连通；所述的旋风分离器（41）底部连通有一级回料管（42），所有所述的一级回料管（42）下部与螺旋回料器（43）上部连通，所述的螺旋回料器（43）下部与二级回料管（44）上部连通，所述的二级回料管（44）下部与热解反应器（22）上部连通。2.根据权利要求1所述的基于低阶燃料自催化作用的两段低温气化装置，其特征在于：所述的热解反应器（22）底面与水平面之间的夹角为α，α=20°~45°。3.根据权利要求1所述的基于低阶燃料自催化作用的两段低温气化装置，其特征在于：设所述的热解反应器（22）长度为L，热解反应器（22）长度的起始位置位于热解反应器（22）的燃料进口一端，所述的水蒸气入口（22-1）设置在热解反应器（22）长度方向上的1/3L~1/2L区域内...

【专利技术属性】
技术研发人员：许连飞，刘辉，于鸿胤，曹庆喜，高继慧，吴少华，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23