[發明專利]一種多段式螺旋移動床熱解氣化裝置

在審

• 申請號: 201810141289.7
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108148627A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 林進猛;姜輝;胡洪
• 申請（專利權）人: 廣東國能中林實業有限公司
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/66;C10J3/72;C10B49/06;C10B53/00;C10B57/10
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發明公開了一種多段式螺旋移動床熱解氣化裝置，包括干燥段反應器、熱解段反應器和氣化段反應器，干燥段反應器用于對物料進行干燥處理，熱解段反應器用于對物料進行熱解處理，氣化段反應器用于對物料進行氣化處理；干燥段反應器、熱解段反應器和氣化段反應器均設有進料口和出料口，干燥段反應器的出料口與熱解段反應器的進料口連接，熱解段反應器的出料口與氣化段反應器的進料口連接。本發明具有以下優點：物料停留時間通過調節電機轉速得以控制，并結合布風板分段送風的風速，實現氣化劑和物料匹配量的人為精準控制，從而可以控制目標產物的物理特性和化學特性。

技術領域

本發明涉及生物質固體廢棄物熱化學轉換領域，具體涉及一種多段式螺旋移動床熱解氣化裝置。

背景技術

作為生物質熱化學轉化技術路徑之一，生物質熱解氣化技術是較直燃更清潔高效的一種轉化方式，在高溫缺氧的條件下，將生物質轉化為可燃氣體、液體混合物和固體炭，產物由不同工藝條件確定，產品可用于發電供熱、合成燃料和化學品等。

該技術核心設備為熱解氣化反應器，目前工程應用主流設備為固定床和流化床兩種類型，各自又分別包括不同形式。固定床具有結構簡單、制造成本低、運動部件少的優點，但缺點是熱解過程不容易人為控制，生物質在爐內容易搭橋形成空腔或反應不均易發生結焦，故而熱解氣化效率較低。流化床具有反應速度快、處理能力大的優勢，但需要小粒徑生物質物料的供給，系統運行控制和檢測手段較復雜，設備投資大。

由實際工程經驗可知，利用熱解氣化技術獲得所需產品的關鍵在于熱解氣化工藝與生物質理化特性和熱解氣化特性的匹配程度，因此，針對生物質種類多樣性和組分復雜的特點，亟需一種生物質熱解氣化反應器，有較好的物料適應性，并能有效控制工藝條件。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供了一種多段式螺旋移動床熱解氣化裝置，一能通過三個獨立的爐膛分段完成物料的干燥、熱解、氣化過程，各段采用不同的參數，滿足物料熱解氣化過程各階段最合適的反應參數；二能使得氣相-固相之間具有良好的接觸，有利于提高熱解氣化反應強度和速率；三能調節物料的停留時間，結合布風板分段送風，實現氣化劑和物料匹配量的人為精準控制，從而保證目標產物的可獲得性和可選擇性，同時兼顧經濟性和系統運行可靠性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種多段式螺旋移動床熱解氣化裝置，包括干燥段反應器、熱解段反應器和氣化段反應器，干燥段反應器用于對物料進行干燥處理，熱解段反應器用于對物料進行熱解處理，氣化段反應器用于對物料進行氣化處理；

干燥段反應器、熱解段反應器和氣化段反應器均設有進料口和出料口，干燥段反應器的出料口與熱解段反應器的進料口連接，熱解段反應器的出料口與氣化段反應器的進料口連接。

本發明的作用原理：裝置由干燥段反應器、熱解段反應器和氣化段反應器依次串聯，形成多段獨立的反應段，本發明中，采用多段式反應器，每段反應器都可以單獨設置反應參數，從而通過設置不同反應參數，控制物料熱解氣化過程各段的反應參數，獲得不同產品，保證每段風箱相互獨立、連續運行，實現物料熱解氣化過程的精確控制；同時也可以通過設置不同反應參數，來滿足物料熱解氣化過程各階段最合適的反應參數。

進一步地，所述干燥段反應器的出料口與熱解段反應器的進料口通過星型閥連接，所述熱解段反應器的出料口與氣化段反應器的進料口通過星型閥連接。

在干燥段反應器與熱解段反應器之間、熱解段反應器與氣化段反應器之間均設置有星型閥，利用星型卸料閥進行隔斷，爐內反應采用微正壓運行，可以防止外部空氣進入爐膛，發生爆燃事故。