[發明專利]一種生物質氣化合成氣的制取方法及其設備

在審

• 申請號: 201811268055.5
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109370653A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 董林妤
• 申請（專利權）人: 董林妤
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/82;C10J3/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種生物質氣化合成氣的制取方法，包括以下操作步驟：(1)將氯化釹、氯化钷加入至水中，混合攪拌均勻，加入芥酸鈉，制得氣化助劑；(2)將玉米秸稈烘干后，向其中加入稻殼，混合均勻后，粉碎制得生物質原料；(3)將生物質原料、氣化助劑、氟鈦酸鉀混合后，烘干處理，制得氣化原料；(4)然后將氣化原料進行裂解處理；(5)將裂解后得到的合成氣采用沉降式灰斗處理后，通入噴淋室中，噴淋室上部噴灑噴淋液進行冷卻處理后，合成氣經過除霧器、干燥器處理后，制得燃料氣。本發明提供的一種生物質氣化合成氣的制取方法，工藝簡單、穩定，成本低，能有效的提升原料的氣化效率，同時制得的燃氣，熱值較高。

技術領域

本發明屬于生物質制備燃料氣的技術領域，具體涉及一種生物質氣化合成氣的制取方法及其設備。

背景技術

生物質氣化是在一定的熱力學條件下，借助于空氣部分(或者氧氣)、水蒸氣的作用，使生物質的高聚物發生熱解、氧化、還原重整反應，最終轉化為一氧化碳，氫氣和低分子烴類等可燃氣體的過程。中國可用的固體生物質數量巨大，主要以農業廢棄物和木材廢物為主。生物質分布分散，收集和運輸困難，在中國目前的條件下，難以采用大規模燃燒技術，所以中小規模的生物質氣化發電技術在中國有獨特的優勢。生物質是重要的可再生能源,它分布廣泛,數量巨大。但由于它能量密度低，又分散，所以難以大規模集中處理，這正是大部分發展中國家生物質利用水平低下的原因。生物質氣化發電技術(BGPG)可以在較小的規模下實現較高的利用率，并能提供高品位的能源形式，特別適合于農村、發展中國家和地區，所以是利用生物質的一種重要技術，是一個重要的發展方向。

目前應用最廣的生物質氣化爐主要為固定床氣化爐和流化床氣化爐。但這兩種氣化爐的氣化溫度均低于1000℃,因此燃氣中含有較多的焦油。當氣化爐內燃燒區域溫度高于1000℃以上時，焦油二次裂解分解成永久性氣體，可徹底解決焦油問題及其帶來的廢水處理問題，獲得的生物質合成氣具有熱值高，酚類含量極低，環境污染小等優點。氣流床氣化原理：粉末狀原料被氣化劑(氧與蒸氣)夾帶通過特殊的噴嘴進入反應器，瞬時著火，形成火焰，溫度高達2000℃，原料和氣化劑在火焰中作并流流動，原料急速燃燒和氣化，反應時間只有幾秒種，可認為放熱與吸熱反應幾乎同時進行，在火焰端部，即合成氣離開氣化爐之前，碳已全部耗盡。在高溫下，所有的干餾產物都被分解，只含有很少量的CH₄(0.02％)，而且物料顆粒各自被氣流隔開，單獨地裂解、膨脹、軟化、燒盡直到形成熔渣，因此物料粘結性對氣化過程幾乎無影響。原料中的灰分以熔渣形式排出爐外。氣流床氣化特點：燃料顆粒小，氣化爐內為氣固并流，氣體與固體顆粒在爐內的停留時間通常為1s，減小燃料顆粒來增大物料顆粒的比表面積，從而提高氣化反應速率和氣化爐的生產能力及碳轉化率；純氧或在加壓下氣化，加快了氣化反應速率，使氣化強度高，碳轉化率高，生產能力達幾百MWth；氣化反應溫度高，產氣較潔凈，不含焦油、酚類等物質。

但是現有技術中的流化床氣化爐技術，其生產效率、能量的轉化率依然有待進一步提高。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種生物質氣化合成氣的制取方法及其設備。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種生物質氣化合成氣的制取方法，包括以下操作步驟：

(1)按重量份計，將12-16份氯化釹、8-13份氯化钷加入至105-120份水中，混合攪拌均勻后，向其中繼續加入30-36份芥酸鈉，將混合物的溫度升至90-95℃，保溫處理2-3小時后，制得氣化助劑；

(2)將玉米秸稈烘干后，向其中加入其重量0.5-0.8倍重的稻殼，混合均勻后，粉碎至平均粒徑為60-100目，制得生物質原料；

(3)按重量份計，將80-85份生物質原料、2-5份氣化助劑、0.6-0.8份氟鈦酸鉀混合均勻后，加入至烘箱中，烘干處理后，制得氣化原料；