生物質氣化系統技術方案

本實用新型專利技術涉及生物質氣化領域，尤其涉及一種生物質氣化系統，包括用于對廢物進行第一階段氣化反應生成生物質流的第一氣化爐，所述第一氣化爐包括干燥區、熱解區、氣化區及燃燒區；和用于吸收第一階段氣化反應后的焦油、碳進行第二階段氣化反應的第二氣化爐，所述第二氣化爐與所述第一氣化爐連接。本實用新型專利技術通過設置第二氣化爐用于對第一階段氣化反應后的焦油、碳進行第二階段氣化反應，使資源得到了循環利用，節約了資源。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及生物質氣化領域，尤其涉及一種生物質氣化系統。
技術介紹
隨著能源的短缺，將可再生的生物質轉化生產燃料已受到人們的關注。生物質通常包含植物來源的材料，如木材，草，農業和農業廢料，糞便，廢紙，稻草或稻殼，玉米店，玉米穗軸，高粱秸桿，家禽廢棄物，甘蔗渣，花生殼，椰子殼，碎樹皮，食品廢棄物，城市垃圾和生活垃圾等。利用生物質作為燃料來源，有助于維持在自然的碳循環，生物質的燃燒一般通過氣化爐，現有的氣化爐對生物質的氣化一般只進行一級處理，對氣化后的焦油及碳未作進一步處理，這會造成資源浪費，不利于資源的循環利用。
技術實現思路
為了實現上述目的，本技術的一個目的是提供一種生物質氣化系統，以解決上述問題。本技術提供了一種生物質氣化系統，包括用于對廢物進行第一階段氣化反應生成生物質流的第一氣化爐，第一氣化爐包括干燥區、熱解區、氣化區及燃燒區；和用于吸收第一階段氣化反應后的焦油、碳進行第二階段氣化反應的第二氣化爐，第二氣化爐與第一氣化爐連接。進一步，該系統還包括進料料斗，進料料斗與所述第一氣化爐連接。進一步，該第一氣化爐內設有用于為干燥區、熱解區、氣化區及燃燒區提供反應氣體及催化劑的第一氣體分布器。進一步，該第二氣化爐內設有用于提供反應氣體機催化劑的第二氣體分?布器。進一步，該系統還包括排灰裝置，排灰裝置與第一氣化爐連接。與現有技術相比本技術的有益效果是：通過設置第二氣化爐用于對第一階段氣化反應后的焦油、碳進行第二階段氣化反應，使資源得到了循環利用，節約了資源。附圖說明圖1是本技術生物質氣化系統一種實施例的結構示意圖。具體實施方式下面通過具體的實施例子并結合附圖對本技術做進一步的詳細描述。參圖1所示，圖1是本技術生物質氣化系統一種實施例的結構示意圖。本實施例提供了一種生物質氣化系統5，包括用于對廢物進行第一階段氣化反應生成生物質流的第一氣化爐20，第一氣化爐20包括干燥區50、熱解區60、氣化區70及燃燒區80；和，用于吸收第一階段氣化反應后的焦油、碳進行第二階段氣化反應的第二氣化爐90，第二氣化爐90與第一氣化爐20連接本實施例通過設置第二氣化爐90用于對第一階段氣化反應后的焦油、碳進行第二階段氣化反應，使資源得到了循環利用，節約了資源。在本實施例中，該系統還包括進料料斗10，進料料斗10與第一氣化爐20連接。在本實施例中，第一氣化爐20內設有用于為干燥區50、熱解區60、氣化區70及燃燒區80提供反應氣體及催化劑的第一氣體分布器30。在本實施例中，第二氣化爐90內設有用于提供反應氣體機催化劑的第二氣體分布器100。在本實施例中，該系統還包括排灰裝置40，排灰裝置40與第一氣化爐20連接。下面進一步詳細描述本系統。第一階段氣化?第一氣化爐20可以采取回轉窯反應器。不同類型的生物質，可以通過進料料斗10進料，進料料斗10可以配備螺旋加料器。氧氣和反應氣體，蒸汽，二氧化碳可以通過第一氣體分布器30在第一氣化爐20內進行分布。第一氣體分配器30可以包括由固定端板支支撐持的一個或多個固定式管道。在本實施例中，第一氣體分配器30可以是任何尺寸和形狀的，只要能沿第一氣化爐的長度進行氣體分布即可。第一氣體分配器30用于遞送不同量的反應氣體及氧氣到不同的區域，這些區域可以包括干燥區域50，熱解區60，氣化區70和燃燒區80。這些區域內的第一氣體分配器30可以是均勻的噴射結構，蜂窩結構和/或單個噴射結構。第一氣體分布器30可用于提供空氣，氮氣，氧氣，蒸汽和/或二氧化碳。排灰裝置40用于排出灰，這種灰一般含有礦物質，非常適合于培育土壤。第一氣化爐20在各個區控制溫度梯度進行氣化反應，產生的氣體一般由H2，CO，CO2，N2，H2O組成，輕質烴，有機液體，酒精，油，焦油和夾帶的固體顆粒物被排除。在第一氣化爐20中，生物質可以經過各種反應。例如，當使用氧作為氧化劑時，反應可以如下：高溫分解Biomass+Heat→CH4+CO+CO2+H2O+H2+C+CnHmOp,其中CnHmOp代表有機氧化物，醇，油和焦油。氣化CnHmOp+χO2+(2n-2χ-p)H2O+Heat→(n-y)CO2+(2n-2χ-p+m/2-y)H2+yCO+yH2O?其中χ是氧氣/燃料的摩爾比；y為CO2與H2反應生成CO和H2O的?摩爾數。焦炭燃燒C+O2→CO2+Heat碳蒸汽反應?C+H2O+Heat→CO+H2氫氣燃燒H2+1/2O2→H2O+Heat反向反應C+CO2+Heat→2CO水煤氣轉換?在本實施例中，CH4，H2，H2O，CO，CO2，焦炭和各種有機氧化物，醇，油和焦油，可以是統一表示為CnHmOp。熱解過程中不同溫度下可產生不同的化合物，這些化合物的數量也是可變的。例如，溫和的熱解溫度和適中的保留時間可產生大量的焦油和油和少量的元素碳，而高的熱解溫度和短的保留時間可產生大量的CO，CO2，CH?4和H2及少量的有機液體，醇，焦油，油和固體碳(木炭)。第二階段氣化?第二氣化爐90可采用筒狀結構，并配有一個第二氣體分布器100，其可以是水平的或垂直的容器。第二氣化爐90可用于分解第一氣化爐20生成的焦油和油，第二氣化爐90還可以提取第一氣化爐20中未反應的碳。送入第氣化爐90的含氧氣體可以與第氣化爐20的氣體產物在第二氣化爐90進行初始氧化反應，氧化反應產生的熱量可以用于氣化其余輕質烴，有機氧化物，醇，油，焦油和夾帶的顆粒。從第二氣化爐90生成的合成氣體基本上無碳，油和焦油。水分，有機氧化物，酒精，油，焦油，夾帶的顆粒物質和其他氣體混合物可與第二氣化爐90中的氧氣進行反應，以產生氣體，如氫，一氧化碳，?碳的混合物二氧化碳，水蒸汽和氮。反應式如下，其中氧可作為氧化劑來表示：CnHmOp+χO2+(2n-2χ-p)H2O→(n-y)CO2+(2n-2χ-p+m/2-y)H2+yCO+yH2(23)O。其中χ是氧氣/燃料的摩爾比率，y是與H2反應生成CO和H2O時，水煤氣變換反應的CO2的摩爾數。在本實施例中，從第二氣化爐90產生的氣體產物可通過多種方法進行清洗和利用。例如，熱產物氣體可以通過一個與該第二氣化爐90連接的熱氣體過濾器除去熱產物氣體中的顆粒。過濾后，該氣體可以供發動機或燃料電池使用以產生電能。該氣體還可以用于生成甲醇，乙醇和二甲醚。在本實施例中，第二氣化爐90產生的氣體產物還可首先通過間接手段來冷卻，例如使用熱交換器進行降溫?；蛘?，熱量可以通過與其它液體間接來進行降溫。另外，上述冷卻氣體，過濾后，還可通過水煤氣變換催化劑調節氣體組合物，以使氫氣與一氧化碳的比率更符合使用標準。此外，氣體的水分含量，可以通過冷凝除去。上文所列出的一系列的詳細說明本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生物質氣化系統，其特征在于，包括用于對廢物進行第一階段氣化反應生成生物質流的第一氣化爐，所述第一氣化爐包括干燥區、熱解區、氣化區及燃燒區；和，用于吸收第一階段氣化反應后的焦油、碳進行第二階段氣化反應的第二氣化爐，所述第二氣化爐與所述第一氣化爐連接。

【技術特征摘要】
1.一種生物質氣化系統，其特征在于，包括用于對廢物進行第一階段
氣化反應生成生物質流的第一氣化爐，所述第一氣化爐包括干燥區、熱解區、
氣化區及燃燒區；和，
用于吸收第一階段氣化反應后的焦油、碳進行第二階段氣化反應的第二
氣化爐，所述第二氣化爐與所述第一氣化爐連接。
2.根據權利要求1所述的生物質氣化系統，其特征在于，還包括進料
料斗，所述進料料斗與所述第一氣化爐連接。

【專利技術屬性】
技術研發人員：張明宇，周宏志，
申請(專利權)人：云南能投能源產業發展研究院，
類型：新型
國別省市：云南;53