生物质梯级热解-微波气化碳氢联产一体化装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生物质梯级热解

【技术实现步骤摘要】
生物质梯级热解
‑
微波气化碳氢联产一体化装置与方法


[0001]本专利技术涉及生物质碳氢热解气化联产
，尤其涉及一种生物质梯级热解
‑
微波气化碳氢联产一体化装置与方法
。

技术介绍

[0002]生物质资源包括农作物秸秆
、
畜牧业粪便
、
林业加工废弃物等，是世界第四大能源
。
生物质的合理利用可以促进低碳农业发展，缓解环境问题，带动产业升级，促进农民增收
。
生物质气化是原料在高温下与一定量的氧气
、
水蒸气或
CO2等反应，产生
CO
和
H2(
合称合成气
)
以及少量生物油和生物炭的过程
。
但生物质气化在实际利用中仍存在诸多问题，主要有以下几点：氢气产率低，气化气品质差
、
产量低，焦油产率高，气化速率慢
、
能耗高等
。
微波加热有即时性，选择性，穿透性等诸多优点，微波能用于气化反应时氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种生物质梯级热解
‑
微波气化碳氢联产一体化装置，其特征在于，包括一体化反应系统
、
内外径向供能系统
、
产物分离收集系统；所述一体化反应系统包括自上而下依次连通的干燥腔
(1)、
低温热解腔
(2)、
微波气化腔
(3)
，以及设置于低温热解腔
(2)
外部的在线重整反应腔
(4)
；所述干燥腔
(1)
用于装填并干燥生物质原料；所述低温热解腔
(2)
用于将生物质原料初步热解碳化并提升吸波能力；所述微波气化腔
(3)
通过气相出口
(3
‑
1)
连接在线重整反应腔
(4)
，用于将高吸波性的物料产生高品质气体产物和多孔碳产物；所述在线重整反应腔
(4)
通过重整气出口
(4
‑
1)
与产物分离收集系统相连，用于将微波气化产生的气体产物在线催化重整；所述内外径向供能系统包括于一体化反应系统内部中轴自上而下设置的燃烧供热腔
(5)
和气化剂腔
(6)
，以及设置在微波气化腔
(3)
外部的环向直馈微波发生器
(7)
；所述燃烧供热腔
(5)
贯穿干燥腔
(1)
与低温热解腔
(2)
内部，上端设置的干燥尾气出口
(5
‑
3)
位于干燥腔
(1)
与低温热解腔
(2)
之间，用于热解气的燃烧尾气为热解反应及物料干燥供热，下端设置热解气出口
(2
‑
1)
与低温热解腔
(2)
相连，鼓风机
(5
‑
4)
通过燃烧配风内管
(5
‑
2)
连接燃烧供热腔
(5)
；所述气化剂腔
(6)
设置于微波气化腔
(3)
轴心，用于物料的气化反应，其上端通过气化剂出口
(6
‑
2)
连接微波气化腔
(3)
，其底部设置有气化剂入口
(6
‑
1)
；所述环向直馈微波发生器
(7)
用于向微波气化腔
(3)
提供微波；所述产物分离收集系统包括第一级气体分离装置
(8)、
第二级纯化装置
(9)、
储气瓶
(10)、
碳材料收集箱
(11)
；所述第一级气体分离装置
(8)
用于接收和分离重整气产物并为气化反应提供气化剂，其上设置有重整气入口
(8
‑
1)、
粗氢气出口
(8
‑
2)
和气化剂出口
(8
‑
3)
，所述重整气入口
(8
‑
1)
连接重整气出口
(4
‑
1)
，所述粗氢气出口
(8
‑
2)
通过第二级纯化装置
(9)
连接储气瓶
(10)
，所述气化剂出口
(8
‑
3)
连接气化剂入口
(6
‑
1)
；所述碳材料收集箱
(11)
连接所述微波气化腔
(3)
底部的固体出口
(3
‑
2)。2.
根据权利要求1所述一种生物质梯级热解
‑
微波气化碳氢联产一体化装置，其特征在于：所述干燥腔
(1)
为上大下小的倒斗形结构，其上端与下端的内径比为
2:1
～
3:1
，干燥腔内壁的倾角
α
为
30
°
～
60
°
；所述燃烧供热腔
(5)
上端为圆台结构
(5
‑
5)
，所述干燥尾气出口
(5
‑
3)
设置在圆台结构
(5
‑
5)
上，圆台结构
(5
‑
5)
的底径与低温热解腔
(2)
内径比为
1:2
～
2:3
，圆台结构
(5
‑
5)
的上台面直径与底面直径比为
1:2
～
1:3
，圆台结构
(5
‑
5)
的上台面直径与圆台结构
(5
‑
5)
的高比为
1:1
～
1:1.5
，圆台结构
(5
‑
5)
的上台面直径与燃烧供热腔
(5)
内径比为
1:1
；所述微波气化腔
(3)
高度与低温热解腔
(2)
高度比为
2:3
，所述线重整反应腔
(4)
高度与低温热解腔
(2)
高度比为
4:5
～
1:1。3.
根据权利要求1所述一种生物质梯级热解
‑
微波气化碳氢联产一体化装置，其特征在于：所述低温热解腔
(2)
和微波气化腔
(3)
之间自上而下依次设置有第一级抑波隔板
(2
‑
2)
和第二级抑波隔板
(2
‑
3)
，所述第一级抑波隔板
(2
‑
2)
的一端连接在所述低温热解腔
(2)
内壁底部，另一端向下倾斜，倾角
β
为
20
°
～
45
°
，所述二级抑波隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会岩，彭勃，苏银海，肖睿，储升，陶雨洁，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：