[發明專利]一種生物質連續炭化生產清潔燃氣和生物質炭的裝置及方法

在審

• 申請號: 201610054791.5
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105542806A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 黃勝;吳幼青;吳詩勇;高晉生
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B53/02;C10B57/00;C10K1/34
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 沈履君

1.一種生物質連續炭化生產清潔燃氣和生物質炭的裝置，其特征在于，所 述裝置包括：原料存儲單元、生物質鍋爐、生物質干燥單元、生物質炭化單元、 催化裂解單元、生物質炭儲存單元、生物質燃氣儲存單元；

所述的生物質干燥單元包括固定床干燥爐、置于固定床干燥爐內的第一螺旋 推進器以及環繞于固定床干燥爐外壁并與原料運動方向逆向交錯排列的燃氣管 道；

所述的生物質炭化單元包括固定床炭化爐、置于固定床炭化爐內的第二螺旋 推進器以及環繞于炭化爐外壁與原料運動方向呈逆向交錯排列的高溫煙氣管道；

所述的催化裂解單元為2個或多個并聯的管式反應器；

所述的原料存儲單元通過皮帶輸送機分別連接生物質鍋爐和固定床干燥爐 的進口，通過管道，固定床干燥爐的出口連接固定床炭化爐的進口，固定床炭化 爐的一個出口連接生物質炭儲存單元，另一出口與催化裂解單元的管式反應器入 口整體焊接，催化裂解單元整體置于生物質鍋爐的高溫區內；生物質鍋爐出口與 高溫煙氣管道入口相連，高溫煙氣管道出口接入固定床干燥爐進口；燃氣管道入 口連接催化裂解單元的管式反應器出口，燃氣管道出口連接生物質燃氣儲存單元。

2.一種采用權利要求1所述裝置的生物質連續炭化生產清潔燃氣和生物質 炭的方法，其特征在于，所述方法包括：

原料儲存單元通過皮帶運輸機將占生物質總質量1/10～1/2的生物質運送至生 物質鍋爐，剩余的生物質則通過皮帶運輸機運送至生物質干燥單元，生物質鍋爐 產生的高溫煙氣為生物質炭化單元提供熱量，與生物質炭化單元充分換熱后的煙 氣進一步為生物質干燥單元提供熱量，經生物質干燥單元干燥后的生物質進入生 物質炭化單元進行炭化，經生物質炭化單元產生的生物質炭通過重力作用進入生 物質炭儲存單元，生物質炭化單元產生的生物質燃氣進入催化裂解單元中進行燃 氣中焦油的裂解反應脫除焦油，經催化裂解脫除焦油的清潔燃氣進入生物質干燥 單元并為其提供熱量，與生物質干燥單元充分換熱后的清潔生物質燃氣進入生物 質燃氣儲存單元中；

其中，所述的生物質鍋爐的爐膛溫度為800～1200℃，

所述的生物質干燥單元的固定床干燥爐溫度為100～250℃，

所述的生物質炭化單元的固定床炭化爐溫度為400～700℃，

所述燃氣中焦油的催化裂解反應在二個或多個并聯的管式反應器中進行，焦 油的催化裂解與催化劑的再生可相互切換同時進行，

所述的管式反應器的溫度為700～1100℃。

3.如權利要求2所述的生物質連續炭化生產清潔燃氣和生物質炭的方法， 其特征在于，所述的經催化裂解脫除焦油的清潔燃氣中的焦油含量小于5mg/m³。

4.如權利要求2所述的生物質連續炭化生產清潔燃氣和生物質炭的方法， 其特征在于，所述的經催化裂解脫除焦油后的清潔燃氣是熱值為12～18MJ/m³的中熱值燃氣。