一种生物质分级气化系统技术方案

一种生物质分级气化系统，包括热解气化装置、重整反应装置、裂解反应装置及除尘装置；热解气化装置用于将生物质热解气化并生成生物质可燃气体和生物质炭；重整反应装置用于将热解气化产生的可燃气体与氧载体发生反应进行焦油重整；裂解反应装置用于将在重整反应装置内进行焦油重整后的可燃气体与生物质热解气化产生的生物质炭进行高温裂解反应；除尘装置用于将与生物质炭反应后的可燃气体进行除尘。本实用新型专利技术在常规生物质气化过程中添加了重整过程，根据可燃气体中焦油的不同性质，先对可燃气体进行焦油重整，再将已进行过焦油重整的可燃气体和生物质炭在高温下进行高温裂解反应，实现生物质可燃气体焦油的分步脱除，获得洁净的生物质可燃气体。

A Classified Biomass Gasification System

A biomass grading gasification system includes pyrolysis gasification device, reforming reaction device, pyrolysis reaction device and dust removal device; pyrolysis gasification device is used for pyrolysis gasification of biomass to produce biomass flammable gas and biomass carbon; reforming reaction device is used for tar reforming by reacting the flammable gas produced by pyrolysis gasification with oxygen carrier; and pyrolysis reaction device is used for tar reforming. The combustible gas after tar reforming reacts with biomass char produced by biomass pyrolysis and gasification in the reforming reactor at high temperature, and the dedusting device is used for dedusting combustible gas after reacting with biomass char. The utility model adds a reforming process in the conventional biomass gasification process. According to the different properties of tar in the combustible gas, the combustible gas is reformed first, and then the combustible gas and biomass carbon which have been reformed by tar are pyrolyzed at high temperature to realize the step-by-step removal of the biomass combustible gas tar and obtain clean biomass combustible gas.

【技术实现步骤摘要】
一种生物质分级气化系统
本技术涉及生物质气化
，具体涉及一种生物质分级气化系统。
技术介绍
生物质气化技术是生物质能源资源化利用的主要方式之一，此技术的主要产品的生物质可燃气体，主要成分是H2、CO、CH4、CO2、C2H4以及C2H6等，可作为燃料使用，也可作为用于合成多种化工产品，应用广泛。但是，在生物质气化技术中，同时会产生生物质焦油，其在300℃开始冷凝成为液体，造成设备、管道腐蚀等问题，焦油含量脱除净化是生物质气化技术在应用推广过程中的一个重点和难点。目前，焦油脱除的主要方法可划分为物理法和化学法。其中物理法分为干法和湿法，较多的是采用过滤和洗涤的方式，存在二次污染。化学法主要是通过焦油裂解将其转化成为小分子气体，可分为催化裂解和热裂解的方式。催化裂解的主要难点是廉价催化剂如白云石，用量大，催化效果差；贵金属催化剂如镍基催化剂，催化效果良好，易失活，价格昂贵。热裂解是利用高温条件完成焦油的裂解，能耗高。针对生物质气化过程产生气体中焦油含量过高的问题，本领域技术研究人员已进行了相当多的研究，并在理论上获得相当大的进展，但是目前在工艺和设备上的实际应用创新并不多。
技术实现思路
本技术目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种降低生物质燃气中焦油的含量、提高生物质燃气热值的生物质分级气化工艺，简化生物质燃气在应用过程中净化工艺，解决生物质燃气在应用中因焦油的存在引起的运行问题，扩大生物质可燃气体的应用范围，减少生物质可燃气体项目的设备投资，提高经济效益。本技术还提供一种生物质分级气化系统。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种生物质分级气化工艺，包括以下步骤：将生物质热解气化，生成含焦油的可燃气体和生物质炭；通过氧载体对含焦油的可燃气体进行焦油重整，脱除部分焦油；将已进行过焦油重整的可燃气体和生物质炭进行高温裂解反应，完成焦油脱除；对已完成焦油脱除的可燃气体除尘，得到清洁的生物质可燃气体。本技术的作用原理：本技术提供的生物质分级气化工艺中，在常规生物质气化过程干中添加了重整过程，根据可燃气体中焦油的不同性质，先对可燃气体进行焦油重整，在重整过程中，含焦油的可燃气体与氧载体中的晶格氧接触反应，完成气体焦油中的轻质焦油与氧载体的晶格氧的部分重整，生成CO、H2，达到部分脱除焦油的目的；再将已进行过焦油重整的可燃气体和生物质炭在高温下进行高温裂解反应，生成CO、H2等小分子气体，最终完成焦油的脱除，实现生物质可燃气体焦油的分步脱除，获得洁净的生物质可燃气体。进一步地，所述生物质热解气化的温度在450～600℃之间。作为本技术一种改进，所述已进行过焦油重整的可燃气体和生物质炭进行高温裂解反应的温度维持在1050℃以上。作为本技术一种改进，将生物质热解气化产生的生物质炭与空气反应放出大量的热量，作为维持高温裂解反应的热源。作为本技术一种改进，所述已完成焦油脱除的可燃气体的温度在800～950℃之间，已除尘的生物质可燃气体通过换热装置为生物质热解气化提供热源。一种生物质分级气化系统，包括热解气化装置、重整反应装置、裂解反应装置及除尘装置；热解气化装置用于将生物质热解气化并生成生物质可燃气体和生物质炭；重整反应装置用于将热解气化产生的可燃气体与氧载体发生反应进行焦油重整；裂解反应装置用于将在重整反应装置内进行焦油重整后的可燃气体与生物质热解气化产生的生物质炭进行高温裂解反应；除尘装置用于将与生物质炭反应后的可燃气体进行除尘。作为本技术的一种改进，包括生物质炭输送装置，生物质炭输送装置用于将热解气化装置产生的生物质炭输送至裂解反应装置内。作为本技术一种改进，所述裂解反应装置设有空气入口，裂解反应装置空气入口与一第一鼓风机连接。作为本技术一种改进，所述热解气化装置的热解反应腔外壁设有夹套，经除尘装置除尘的可燃气体输送至夹套为生物质热解气化提供热源。作为本技术一种改进，所述重整反应装置设有反应腔、燃气入口、燃气出口、生物质炭层和空气出口，并在生物质炭层下方设有空气入口，重整反应装置空气入口与一第二鼓风机连接，重整反应装置的空气出口、燃气入口和燃气出口处分别设有阀门。作为本技术一种改进，所述重整反应装置设有入炭口，生物质炭输送装置将热解气化装置产生的生物质炭通过重整反应装置入炭口输送至生物质炭层。作为本技术一种改进，还设有备用重整反应装置备用重整反应装置与重整反应装置具有相同的结构，即是备用重整反应装置设有反应腔、燃气入口和燃气出口，备用重整反应装置内设有生物质炭层和空气出口，并在生物质炭层下方设有空气入口，热解气化装置设有排气口，热解气化装置的排气口通过切向阀A分别与重整反应装置和备用重整反应装置的燃气入口连接，第二鼓风机的出风口通过切向阀B分别与重整反应装置和备用重整反应装置的空气入口连接，高温燃气风机的入口通过切向阀C分别与重整反应装置和备用重整反应装置的燃气出口连接，重整反应装置和备用重整反应装置的空气出口分别与切向阀D连接。与现有技术相比，本技术具有以下优点：本技术在常规生物质气化过程中添加了重整过程，根据可燃气体中焦油的不同性质，先对可燃气体进行焦油重整，再将已进行过焦油重整的可燃气体和生物质炭在高温下进行高温裂解反应，实现生物质可燃气体焦油的分步脱除，获得洁净的生物质可燃气体。附图说明图1为本技术生物质分级气化工艺的流程图；图2为本技术生物质分级气化系统的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部内容。实施例本技术在常规生物质气化过程中添加了重整过程，根据可燃气体中焦油的不同性质，先对燃气进行焦油重整，再将已进行过焦油重整的可燃气体和生物质炭在高温下进行高温裂解反应，实现生物质可燃气体焦油的分步脱除，获得洁净的生物质可燃气体，下面利用具体实施方法对本技术具体过程和结构进行详细描述。请参考图1，一种生物质分级气化工艺，包括以下步骤：S1、将生物质热解气化，生成含焦油的可燃气体和生物质炭；而且，所述生物质热解气化的温度在450～600℃之间。S2、通过氧载体对含焦油的可燃气体进行焦油重整，脱除部分焦油；含焦油的可燃气体与氧载体中的晶格氧接触反应，完成气体焦油中的轻质焦油与氧载体的晶格氧的部分重整，生成CO、H2，达到部分脱除焦油的目的。S3、将已进行过焦油重整的可燃气体和生物质炭进行高温裂解反应，完成焦油脱除；而且，所述已进行过焦油重整的可燃气体和生物质炭进行高温裂解反应的温度维持在1050℃以上；可燃气体与生物质炭发生高温裂解反应，会生成CO、H2等小分子气体，最终完成焦油的脱除，此时燃气温度在800～950℃之间。S4、对已完成焦油脱除的可燃气体除尘，得到清洁的生物质可燃气体。本技术的作用原理：本技术提供的生物质分级气化工艺中，在常规生物质气化过程中添加了重整过程，根据可燃气体中焦油的不同性质，先对可燃气体进行焦油重整，在重整过程中，含焦油的可燃气体与氧载体中的晶格氧接触反应，完成气体焦油中的轻质焦油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质分级气化系统，其特征在于：包括热解气化装置、重整反应装置、裂解反应装置及除尘装置；热解气化装置用于将生物质热解气化并生成生物质可燃气体和生物质炭；重整反应装置用于将热解气化产生的可燃气体与氧载体发生反应进行焦油重整；裂解反应装置用于将在重整反应装置内进行焦油重整后的可燃气体与生物质热解气化产生的生物质炭进行高温裂解反应；除尘装置用于将与生物质炭反应后的可燃气体进行除尘。

【技术特征摘要】
1.一种生物质分级气化系统，其特征在于：包括热解气化装置、重整反应装置、裂解反应装置及除尘装置；热解气化装置用于将生物质热解气化并生成生物质可燃气体和生物质炭；重整反应装置用于将热解气化产生的可燃气体与氧载体发生反应进行焦油重整；裂解反应装置用于将在重整反应装置内进行焦油重整后的可燃气体与生物质热解气化产生的生物质炭进行高温裂解反应；除尘装置用于将与生物质炭反应后的可燃气体进行除尘。2.根据权利要求1所述的生物质分级气化系统，其特征在于：包括生物质炭输送装置，生物质炭输送装置用于将热解气化装置产生的生物质炭输送至裂解反应装置内。3.根据权利要求1所述的生物质分级气化系统，其特征在于：所述裂解反应装置设有空气入口，裂解反应装置空气入口与一第一鼓风机连接。4.根据权利要求1所述的生物质分级气化系统，其特征在于：所述热解气化装置的热解反应腔外壁设有夹套，经除尘装置除尘的可燃气体输送至夹套为生物质热解气化提供热源。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：林进猛，李新爱，
申请(专利权)人：广东国能中林实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44