一种生物质气化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生物质气化方法及装置，包括设有加料装置的上炉体和套设于其下部外壁的下炉体，上炉体的上部设有第一气化剂入口，下炉体的底部分别设有第二气化剂入口和出灰装置；上炉体的上部设有用于进行流化床气化反应的流化床反应腔，上炉体的下部设有用于物料堆积后进行气化反应的下吸式气化腔；下炉体的上部设有与上炉体重叠的叠合部，下炉体内设有用于物料与第二气化剂入口的第二气化剂反应的上吸式气化腔，燃气出口设于叠合部上、下吸式气化腔和上吸式气化腔间。该装置及方法将流化床气化炉、下吸式气化炉和上吸式气化炉进行结合，具有反应迅速、处理量大、燃气中焦油含量低、燃气中灰尘含量低、灰渣中含碳量低、能量利用率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质气化方法及装置
本专利技术涉及生物质热化学转化领域，更具体地说，涉及一种生物质气化方法，还涉及一种生物质气化装置。
技术介绍
生物质气化装置一般分为流化床气化炉和固定床气化炉。流化床气化炉反应迅速、处理量大，但设备复杂，燃气灰尘含量多，后处理困难。固定床气化炉分上吸式气化炉和下吸式气化炉。上吸式气化炉热效率高，但燃气中的焦油含量高。下吸式气化炉燃气中的焦油含量少，但存在碳转换率低、大型化困难等问题。目前的生物质气化装置一般为单一的流化床气化炉或固定床气化炉，都有其自身的局限性。综上所述，如何有效地解决生物质气化装置处理量小、焦油含量高、碳转换率低等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种生物质气化装置，以解决生物质气化装置处理量小、焦油含量高、碳转换率低等问题。为了达到上述第一个目的，本专利技术提供如下技术方案：一种生物质气化装置，包括设有加料装置的上炉体和套设于其下部外壁的下炉体，所述上炉体的上部设有第一气化剂入口，所述下炉体的底部分别设有第二气化剂入口和出灰装置；所述上炉体的上部设有用于进行流化床气化反应的流化床反应腔，所述上炉体的下部设有用于物料堆积后进行气化反应的下吸式气化腔；所述下炉体的上部设有与所述上炉体重叠的叠合部，所述下炉体内设有用于物料与所述第二气化剂入口的第二气化剂反应的上吸式气化腔，所述燃气出口设于所述叠合部上、所述下吸式气化腔和所述上吸式气化腔间。优选地，所述加料装置为旋转加料装置，以使所述流化床反应腔中的物料处于飞行状态与第一气化剂进行氧化和热解反应。优选地，所述下炉体的底部中心处设有凸起部，所述第二气化剂入口设于所述凸起部上，所述下炉体的凸起部的周向设有出灰装置。优选地，所述上炉体的外部设有用于加速反应进行的微波装置。优选地，所述上炉体与所述下炉体焊接固定。优选地，所述第一气化剂入口为氧气入口。优选地，所述第二气化剂入口为氧气与水蒸气混合物入口。本专利技术还提供了一种生物质气化方法，包括：流化床反应段，通过加料装置进入的物料与第一气化剂入口进入的第一气化剂发生氧化和热解反应；下吸式气化反应段，经所述流化床反应段沉积的物料继续与所述第一气化剂进行氧化还原反应，所述流化床反应段和所述下吸式气化反应段产生的燃气由燃气出口抽出，剩余的物料残渣进入上吸式气化反应段；所述上吸式气化反应段，所述下吸式气化反应段的物料残渣与第二气化剂入口进入的第二气化剂反应，生成的燃气由所述燃气出口抽出。优选地，所述第一气化剂为氧气。优选地，所述第二气化剂为氧气和水蒸气的混合物。本专利技术提供的生物质气化装置，包括设有加料装置的上炉体和套设于其下部外壁的下炉体，上炉体的上部设有第一气化剂入口，下炉体的底部分别设有第二气化剂入口和出灰装置；上炉体的上部设有用于进行流化床气化反应的流化床反应腔，上炉体的下部设有用于物料堆积后进行气化反应的下吸式气化腔；下炉体的上部设有与上炉体重叠的叠合部，下炉体内设有用于物料与第二气化剂入口的第二气化剂反应的上吸式气化腔，燃气出口设于叠合部上、下吸式气化腔和上吸式气化腔间。应用本专利技术提供的生物质气化装置及方法，物料与第一气化剂在流化床反应腔进行氧化热解反应，沉降后的物料在下吸式气化腔继续与剩余第一气化剂进行反应，当氧气消耗完后进入还原反应，形成下吸式气化腔，上述反应生成的燃气由燃气出口抽出，剩余的残渣从下炉体向下行进，并通过下炉体形成的上吸式气化腔与第二气化剂进行反应，其燃气由燃气出口抽出，残渣经出灰装置排出，该装置及方法将流化床气化炉、下吸式气化炉和上吸式气化炉进行结合，具有反应迅速、处理量大、燃气中焦油含量低、燃气中灰尘含量低、灰渣中含碳量低、能量利用率高的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的生物质气化装置的结构示意图。附图中标记如下：加料装置1、第一气化剂入口2、上炉体3、物料4、燃气出口5、下炉体6、出灰装置7、第二气化剂入口8。具体实施方式本专利技术实施例公开了一种生物质气化装置，以解决生物质气化装置处理量小、焦油含量高、碳转换率低等问题。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的生物质气化装置的结构示意图。在一种具体的实施方式中，本专利技术提供的生物质气化装置，包括设有加料装置1的上炉体3和套设于其下部外壁的下炉体6，二者密封连接。上炉体3的上部设有第一气化剂入口2，其中，可以理解的是，下炉体6的直径大于上炉体3的底部直径，加料装置1一般设置在上炉体3的顶板上，优选为可拆卸的固定连接，第一气化剂入口2一般设置在上炉体3的上部侧壁上；下炉体6的底部分别设有第二气化剂入口8和出灰装置7。上炉体3的上部设有用于进行流化床气化反应的流化床反应腔，上炉体3的下部设有用于物料4堆积后进行气化反应的下吸式气化腔；流化床反应腔的大小可根据加料装置1和出灰装置7的流量比进行调节，以保证上炉体3的上部留有预设空间以保证物料4与第一气化剂在该空间内迅速发生氧化和热解反应，其中，第一气化剂可具体为空气或氧气，优选地，加料装置1能够带动物料4在流化床反应腔内实现湍流加料，以保证物料4的分散，其具体的装置可根据实际需要自行进行设置。下炉体6的上部设有与上炉体3重叠的叠合部，下炉体6内设有用于物料4与第二气化剂入口8的第二气化剂反应的上吸式气化腔，燃气出口5设于叠合部上、下吸式气化腔和上吸式气化腔间。燃气出口5设于叠合部以防止物料4堵塞，燃气出口5可设于叠合部的侧壁或者叠合部的上方，可自行设置其位置，均在本专利技术的保护范围内。第二气化剂优选为氧气和水蒸气混合物。下吸式气化腔残余的物料4残渣继续与第二气化剂反应，物料4残渣中的碳与氧生成二氧化碳并提高温度，氧气消耗完后，碳与二氧化碳或水蒸气发生还原反应生成一氧化碳与氢气，并通过燃气出口5抽出。应用本专利技术提供的生物质气化装置，物料4与第一气化剂在流化床反应腔进行氧化热解反应，沉降后的物料4在下吸式气化腔继续与剩余第一气化剂进行反应，当氧气消耗完后进入还原反应，形成下吸式气化腔，上述反应生成的燃气由燃气出口5抽出，剩余的残渣从下炉体6向下行进，并通过下炉体6形成的上吸式气化腔与第二气化剂进行反应，其燃气由燃气出口5抽出，残渣经出灰装置7排出，该装置将流化床气化炉、下吸式气化炉和上吸式气化炉进行结合，具有反应迅速、处理量大、燃气中焦油含量低、燃气中灰尘含量低、灰渣中含碳量低、能量利用率高的优点。具体的，加料装置1为旋转加料装置1，以使流化床反应腔中的物料4处于飞行状态与第一气化剂进行氧化和热解反应。一般包括封闭的下料筒体，下料筒体内设置有旋转刮料组件，下料筒体的内侧壁自上至下依次设置有两个或两个以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质气化装置，其特征在于，包括设有加料装置的上炉体和套设于其下部外壁的下炉体，所述上炉体的上部设有第一气化剂入口，所述下炉体的底部分别设有第二气化剂入口和出灰装置；所述上炉体的上部设有用于进行流化床气化反应的流化床反应腔，所述上炉体的下部设有用于物料堆积后进行气化反应的下吸式气化腔；所述下炉体的上部设有与所述上炉体重叠的叠合部，所述下炉体内设有用于物料与所述第二气化剂入口的第二气化剂反应的上吸式气化腔，所述燃气出口设于所述叠合部上、所述下吸式气化腔和所述上吸式气化腔间。

【技术特征摘要】
1.一种生物质气化装置，其特征在于，包括设有加料装置的上炉体和套设于其下部外壁的下炉体，所述上炉体的上部设有第一气化剂入口，所述下炉体的底部分别设有第二气化剂入口和出灰装置；所述上炉体的上部设有用于进行流化床气化反应的流化床反应腔，所述上炉体的下部设有用于物料堆积后进行气化反应的下吸式气化腔；所述下炉体的上部设有与所述上炉体重叠的叠合部，所述下炉体内设有用于物料与所述第二气化剂入口的第二气化剂反应的上吸式气化腔，所述燃气出口设于所述叠合部上、所述下吸式气化腔和所述上吸式气化腔间。2.根据权利要求1所述的生物质气化装置，其特征在于，所述加料装置为旋转加料装置，以使所述流化床反应腔中的物料处于飞行状态与第一气化剂进行氧化和热解反应。3.根据权利要求2所述的生物质气化装置，其特征在于，所述下炉体的底部中心处设有凸起部，所述第二气化剂入口设于所述凸起部上，所述下炉体的凸起部的周向设有出灰装置。4.根据权利要求3所述的生物质气化装置，其特征在于，所述上炉体的外部设有用于加速反...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元月，李启刚，郭凯熊，李启建，周剑，
申请(专利权)人：湖南阳东生物洁能科技有限公司，湖南阳东微波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43