[發(fā)明專利]生物質原料造氣設備及工藝方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710054091.7
• 申請日: 2007-03-22
• 公開（公告）號: CN101270288A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 王建中;崔德五
• 申請（專利權）人: 王建中
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳大通

(一)技術領域

本發(fā)明涉及生物質熱解氣化技術領域，尤其涉及一種生物質原料造氣、造炭的工藝方法及設備。

(二)背景技術

農業(yè)和林業(yè)殘余物量大面廣，其中農業(yè)秸、莖產量是糧食產量的1.4倍，2001年我國產量達6.5億噸；林木采集和林業(yè)加工剩余物也達上億噸。

生物質氣化是生物質高效利用的重要方式之一，利用生物質能制取可燃氣體用于鍋爐、烘干、發(fā)電或作為某些動力機械的燃料，在國內外均有應用，但因生物質原料為木材及其殘余物質，致使該項技術的發(fā)展受到限制.近年來已有用秸稈等低熱值的生物質進行熱解氣化推廣應用，但在使用過程中一直存在著燃氣熱值偏低，焦油量過高，燃氣中含氧量偏高等問題，一方面易使機組和灶具發(fā)生堵塞；一方面由于氣體含氧量達3.5～4％，易腐蝕機組，并造成安全隱患，在一定程度上影響該項秸稈氣化技術的推廣應用。目前國內有關生物質氣化的技術方案很多，這些技術方案的主要缺點是：結構工藝復雜，制造及運營成本高昂，例如，有的雖然結構比較簡單，但原料利用的效率不高，有的除塵及凈化效果不近如人意。

由于近年來制炭行業(yè)的興起，產生了一個不容忽視的問題那就是在木炭生產過程中產生的許多可燃性氣體大多直接排放到大氣中去了，既浪費了寶貴的資源，又對環(huán)境造成污染。

(三)發(fā)明的內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種充分利用生物質原料制造可燃氣體的設備及工藝方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種生物質原料造氣設備，含有燃燒產氣裝置、除塵冷卻凈化裝置、儲存干燥裝置，上述的三種裝置之間通過帶有閥門的氣管道聯通，在連通燃燒產氣裝置和除塵凈化裝置的氣管道的閥門前方引出有點火取樣氣管道、放空氣管道，所述的點火取樣管道和放空氣管道均裝有閥門；

所述的燃燒產氣裝置含有造氣爐、壓力空氣源，所述的造氣爐外部設有環(huán)形水套，該水套通過水管道與除塵冷卻凈化裝置中所述的供水泵連接，該水套上部設有出氣口；造氣爐上部設有進料機構和出氣管道，所述的出氣管道連通至除塵冷卻凈化裝置中的旋風除塵器；造氣爐下部設有爐篦，爐篦下方設有出灰機構、供氣管道，該供氣管道連通至壓力空氣源；

所述的除塵冷卻凈化裝置含有均封閉的旋風除塵器、冷卻器、水凈化器，以及儲水器；所述的旋風除塵器的上方經氣管道連通所述的燃燒產氣裝置，除塵器下部經氣管道連通冷卻器，該管道貫穿冷卻器后插入水凈化器內的水面下部，冷卻器分上下兩層，上部為水箱，下部為收集室，在冷卻器內的管道設有引管連通至收集室，水凈化器的上部設有出氣管道連通至儲存干燥裝置；所述的儲水器通過水管道與冷卻器、水凈化器連通，并在水管道上安裝有供水泵、閥門，冷卻器和儲水池之間形成水循環(huán)結構；

所述的儲存干燥裝置含有均封閉的儲氣罐、干燥器，所述的儲氣罐一端通過氣管道連通所述的水凈化器的出氣管道，另一端通過氣管道連通至干燥器，所述干燥器出氣管連通至供氣閥門；所述干燥器上部設有裝料口，下部設有出料口、排水閥，干燥器下部設有遮蓋排水閥的篩網，在篩網的上部裝有干燥材料。

在所述旋風除塵器、冷卻器下部均設有排廢閥，在所述儲水器、水凈化器的下部均設有排污水閥；所述儲氣罐上部設有安全閥和壓力表，下部設有排污閥；在造氣爐上部的出氣管道上安裝有壓力表；在所述的水套上連接有水位計。

所述的冷卻器為兩個，或為三個，通過氣管道前后串聯；所述的干燥器為兩個，或為三個，通過氣管道前后串聯，干燥器內部裝的干燥材料為稻殼，或為鋸末，或為刨花，或為其中兩種的混合物，或為三種的混合物。

所述除塵器為罐體，在正對進氣管處設有圓錐形的分氣帽，在罐體內壁上設有螺旋葉片，在該除塵器內的出氣管伸至分氣帽的下部；所述的供氣源為空壓機，或為鼓風機。

所述的氣化爐至少為三個，分別通過氣管道和閥門與上述除塵冷卻凈化裝置連通，如此可實現造氣、造炭的連續(xù)生產。

一種生物質原料造氣工藝，包括以下步驟：

(1)生物質原料加工??????將生物質原料切段或粉碎或機制成人造木棒；

(2)生物質原料氣化

①將盛有木棒的簍或粉碎的生物質原料裝入設置有緩慢燃燒層的氣化爐內，生物質原料填滿后關閉進料機構和出灰機構；

②向氣化爐內鼓入空氣；

(3)燃氣冷卻凈化

①將氣化爐產生的可燃氣體通入除塵器中進行除塵處理；

②經除塵的可燃氣體通入水冷器中冷卻分離木焦油、木醋液；

③冷卻后的可燃氣體再通入水凈化器進行凈化處理，水凈化器中的水定期更換；

(4)燃氣儲存干燥

①水凈化處理后的氣體壓入儲氣裝置；