The invention discloses a biomass segmented gasification method and its special equipment. The biomass segmented gasification method comprises low temperature gasification and high temperature gasification, and the biomass is first dried into the low temperature gasification section for medium-low temperature gasification, and the coarse syngas produced enters the high temperature gasification section for high temperature gasification, tar cracking and solidification. The high temperature combustible gas without tar and ash was obtained by removing the bulk ash, in which the reaction temperature in the low temperature gasification stage was 600-700 C and the reaction temperature in the high temperature gasification stage was 1100-1250 C. The special equipment includes air preheater, raw material preheating chamber, low temperature section gasifier and high temperature section gasifier which are connected in turn. The air preheater provides preheated air. The preheated air first enters the raw material preheating chamber to dry the biomass raw material, then enters the low temperature section gasifier and the high temperature section gasifier to be used as gasifier. The method and special equipment can effectively reduce the tar concentration and improve the quality of syngas. The economic, energy and environmental benefits are significantly improved.
【技术实现步骤摘要】
一种生物质分段式气化方法及其专用设备
本专利技术涉及一种生物质气化方法及其设备,特别涉及一种生物质分段式气化方法及其专用设备。
技术介绍
当前,化石燃料有限性和环境污染性引起的能源短缺问题和环境污染问题日益突出。生物质能源作为仅次于煤炭、石油和天然气的世界第四位消费能源,以其低污染性、广泛分布性、可再生性等特点受到广泛关注。目前的3种生物质资源转化利用技术(直接燃烧、热化学转化和生物化学转化技术)中,热化学转化技术相比于其他技术能够提高生物质能的转换效率,获得高品质的气体、液体和固体燃料,便于运输与终端利用。就热化学转化技术中的气化与燃烧做对比,生物质气化较燃烧有明显的优势,具有气体产物应用范围更广泛、气化效率更高、可燃气更灵活多变等特点。生物质气化技术使用空气作为气化介质具有投资少、操作简单的优点,在工业应用中比较广泛,但目前还存在着空气气化产气热值低、焦油含量高,且整个系统气化效率低、经济性差的问题。因此,可选择使用氧气气化提高气化介质中氧浓度,减少N2的稀释效应,提高可燃气中的可燃成分CO、H2含量,且工艺简单、运行稳定。但即使选择使用富氧气体替代纯氧,该工艺仍需要一套相应的制氧设备,制氧成本高,且焦油问题无法得到解决。针对上述问题,本专利考虑到利用高温气化炉技术进行生物质热转化利用。由于空气燃烧、热等离子体或者两者兼具等可行方案提供一个高温、高热密度的反应环境,使碳基废物中的有机物几乎能完全转化成合成气(主要为CO和H2),而无机物则可变成无害灰渣,不但能大大减少了生物质气化中焦油的含量,同时能有效脱除飞灰、NOX和SO2,是一种具有发展前途的脱除 ...
【技术保护点】
1.一种生物质分段式气化方法,其特征在于,包括低温气化段和高温气化段,生物质经干燥后先进入低温气化段进行中低温气化,产生的粗质合成气携带未完全反应生成的残碳颗粒、焦油及飞灰进入高温气化段进行高温气化、焦油裂解以及固体颗粒灰分脱除,得到不含焦油和灰分的高温可燃气;其中,低温气化段反应温度为600~700℃,高温气化段反应温度为1100~1250℃。
【技术特征摘要】
1.一种生物质分段式气化方法,其特征在于,包括低温气化段和高温气化段,生物质经干燥后先进入低温气化段进行中低温气化,产生的粗质合成气携带未完全反应生成的残碳颗粒、焦油及飞灰进入高温气化段进行高温气化、焦油裂解以及固体颗粒灰分脱除,得到不含焦油和灰分的高温可燃气;其中,低温气化段反应温度为600~700℃,高温气化段反应温度为1100~1250℃。2.根据权利要求1所述的生物质分段式气化方法,其特征在于,所述低温气化段和高温气化段的气化剂为预热空气,该预热空气由空气预热段提供;所述高温可燃气先通入低温气化段进行热量初级回收利用,得到中温可燃气,然后将中温可燃气通入空气预热段进行热量二级回收利用,得到低温可燃气和预热空气,最后将预热空气用于干燥生物质原料、进行热量三级回收利用,低温可燃气依次经除尘、脱水后得到净化可燃气。3.根据权利要求1所述的生物质分段式气化方法,其特征在于,所述高温可燃气的温度为1100~1250℃,中温可燃气的温度为500~650℃,低温可燃气的温度为200~300℃。4.一种权利要求1所述的生物质分段式气化方法的专用设备,其特征在于,包括依次连接的空气预热器、原料预热室、用于对生物质进行中低温气化的低温段气化炉、以及用于进行高温气化、焦油裂解以及固体颗粒灰分脱的高温段气化炉,所述空气预热器用于提供预热空气,预热空气进入原料预热室干燥生物质原料,出原料预热室的预热空气进入低温段气化炉和高温段气化炉、用作气化剂;所述低温段气化炉内反应温度为600~700℃,高温段气化炉内反应温度1100~1250℃,干燥...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄亚继,刘凌沁,曹健华,董璐,徐力刚,査健锐,李海洋,
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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