[發(fā)明專利]一種雙旋風(fēng)生物質(zhì)熔融熱解氣化爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611121332.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN106701118B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟明;王鑫雨;劉佳寧;董芃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C10B53/00
• 分類號(hào): C10B53/00;C10J3/16;C10J3/20
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

一種雙旋風(fēng)生物質(zhì)熔融熱解氣化爐，它是由上級(jí)的旋風(fēng)熔融熱解室、熱解排渣管、熱解氣排氣管和下級(jí)的旋風(fēng)熔融氣化室、氣化排渣管、氣化排氣管等組成。運(yùn)行時(shí)高速燃燒器產(chǎn)生的高溫高速煙氣切向送入高溫熔融熱解室，形成強(qiáng)渦旋氣流，同時(shí)物料切向給料進(jìn)入熔融熱解室，與高溫?zé)煔饣旌?、升溫、熱解、熔融。高溫?zé)峤鈿饨?jīng)換熱后進(jìn)入熱解氣儲(chǔ)氣罐，其中部分熱解氣進(jìn)入高速燃燒器。熱解產(chǎn)生的熔融焦經(jīng)熱解排渣管流入熔融氣化室。并向熔融氣化室內(nèi)通入高溫水蒸氣和空氣進(jìn)行熔融氣化，產(chǎn)生的氣化氣進(jìn)行冷卻收集，氣化后的熔渣經(jīng)由氣化排渣管進(jìn)入排渣池中。本發(fā)明能夠降低生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)氣中焦油的含量，降低焦油污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)熱解氣化設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種雙旋風(fēng)生物質(zhì)熔融熱解氣化爐。

背景技術(shù)

生物質(zhì)能源技術(shù)就是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源并加以利用的技術(shù)，而在生物質(zhì)能源技術(shù)中，生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)是一種通過(guò)熱化學(xué)反應(yīng)將固態(tài)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過(guò)程。其主要產(chǎn)物為氣體，可以作為工業(yè)或民用燃料，供生產(chǎn)、生活直接利用，也可以用于發(fā)電、供熱或進(jìn)一步合成生產(chǎn)液體燃料或有機(jī)化工產(chǎn)品。但是在生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)存在著生物質(zhì)氣中焦油含量高、廢水難處理會(huì)引起二次污染等問(wèn)題。尤其是焦油含量高是生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)面臨的主要問(wèn)題。產(chǎn)生的焦油會(huì)堵塞管路、腐蝕設(shè)備。并且由于焦油含量過(guò)高會(huì)帶走部分能量，造成生物質(zhì)氣能量品質(zhì)降低。并且焦油成分復(fù)雜含有大量有毒物質(zhì)危害人體健康。

目前，處理焦油的主要方法為水洗法、催化劑裂解法。對(duì)于水洗法，由于焦油成分復(fù)雜在熱解氣化過(guò)程中產(chǎn)生的所有雜質(zhì)幾乎全部轉(zhuǎn)移到處理的水中，而污水處理困難很容易形成二次污染。對(duì)于催化劑裂解法，由于焦油量較大需要催化劑量較多，并且催化劑容易污染失去活性，因此很難推廣到生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中。

解決以上問(wèn)題的方法就是提高生物質(zhì)熱解氣化的溫度，利用高溫（1300℃以上）熱解生物質(zhì)氣中的焦油提高焦油的轉(zhuǎn)化率，將焦油轉(zhuǎn)化為小分子量的可燃?xì)怏w，同時(shí)提高生物質(zhì)氣的熱值。能夠提高生物質(zhì)能源的利用，改善生活環(huán)境起到積極的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決生物質(zhì)熱解氣化過(guò)程焦油含量過(guò)高的問(wèn)題，提供了一種雙旋風(fēng)生物質(zhì)熔融熱解氣化爐，其技術(shù)方案如下：

一種雙旋風(fēng)生物質(zhì)熔融熱解氣化爐，它包含一個(gè)旋風(fēng)熔融熱解室和一個(gè)旋風(fēng)熔融氣化室。在旋風(fēng)熔融熱解室上設(shè)置有切向的給料口和切向的進(jìn)風(fēng)口，旋風(fēng)熔融熱解室的上部設(shè)有高速燃燒器，旋風(fēng)熔融熱解室尾部上端設(shè)有垂直的并且與其同軸的熱解氣排出管，其出口位于旋風(fēng)融融熱解室的外部，水平設(shè)置。旋風(fēng)熔融熱解室尾部下端設(shè)有熱解排渣管與旋風(fēng)熔融氣化室相連通。

運(yùn)行時(shí)，設(shè)置在旋風(fēng)熔融熱解室外的高速燃燒器燃燒，燃燒產(chǎn)生的煙氣以高溫高速噴入旋風(fēng)熔融熱解室，形成強(qiáng)渦旋氣流。同時(shí)生物質(zhì)切向落入旋風(fēng)熔融熱解室，與高溫高速煙氣混合、升溫、熱解、熔融。其中熱解產(chǎn)生的高溫?zé)峤鈿饨?jīng)熱解氣排氣管進(jìn)入蒸汽發(fā)生器、空氣加熱器、除塵器、水環(huán)真空泵進(jìn)入熱解氣儲(chǔ)氣罐，其中部分熱解氣經(jīng)過(guò)熱解氣換熱器進(jìn)入高速燃燒器。熱解產(chǎn)生的熔融焦經(jīng)熱解排渣口進(jìn)入旋風(fēng)熔融氣化室。并向旋風(fēng)熔融氣化室內(nèi)通入由蒸汽發(fā)生器、空氣加熱器換熱產(chǎn)生的高溫水蒸氣和空氣進(jìn)行熔融氣化，產(chǎn)生的氣化氣通過(guò)氣化氣排氣管冷卻收集，氣化后的熔渣經(jīng)由氣化排渣管排入灰渣箱。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的是一種由旋風(fēng)熔融熱解室和旋風(fēng)熔融氣化室相結(jié)合的雙旋風(fēng)生物質(zhì)熔融熱解氣化爐，用其實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)經(jīng)高溫熔融熱解氣化，徹底解決生物質(zhì)氣中焦油含量過(guò)高的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明一種雙旋風(fēng)生物質(zhì)熔融熱解氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1、旋風(fēng)熔融熱解室；2、旋風(fēng)熔融氣化室；3、熱解氣排氣管；4、熱解排渣管；5、氣化氣排氣管；6、氣化排渣管。①高溫高速煙氣、②生物質(zhì)、③熱解氣、④預(yù)熱空氣、⑤水蒸氣、⑥氣化氣。

圖2是圖1的A-A剖視圖。