[發(fā)明專利]一種污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化裝置與方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110079806.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN112923371A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張會(huì)巖;彭勃;肖睿;儲(chǔ)升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): F23G5/027
• 分類號(hào): F23G5/027;F23G5/033;F23G5/44;F23G7/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 黃雪

1.一種污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化裝置，其特征在于：包括進(jìn)料器(1)、螺旋電機(jī)(2)、爐體電機(jī)(3)、熱解氣化腔(4)、螺旋推料器(5)、燃燒供熱腔(6)、引風(fēng)機(jī)(7)、集炭箱(8)和網(wǎng)狀出料口(9)；所述進(jìn)料器(1)出口位于螺旋推料器(5)的前端入口處，且與熱解氣化腔(4)相連；所述螺旋電機(jī)(2)與螺旋推料器(5)相連；所述爐體電機(jī)(3)與熱解氣化腔(4)爐身相連；所述熱解氣化腔(4)通過網(wǎng)狀出料口(9)與燃燒供熱腔(6)連通；所述燃燒供熱腔(6)內(nèi)壁側(cè)面設(shè)有若干均勻分布的穩(wěn)燃噴嘴(11)，所述燃燒供熱腔(6)頂部內(nèi)壁開有若干空氣孔(10)，且外壁與引風(fēng)機(jī)(7)相連；所述集炭箱(8)位于燃燒供熱腔(6)下方，且與燃燒供熱腔(6)通過密封壁連接，所述集炭箱(8)與熱解氣化腔(4)底部連接處設(shè)有開口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化裝置，其特征在于：所述熱解氣化腔(4)與燃燒供熱腔(6)為同心內(nèi)外套筒結(jié)構(gòu)，所述熱解氣化腔(4)的外徑與燃燒供熱腔(6)的外徑的比例為4：5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化裝置，其特征在于：所述燃燒供熱腔(6)頂部內(nèi)壁開設(shè)的空氣孔(10)的數(shù)量為4-8個(gè)，所述空氣孔(10)的直徑為40mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化裝置，其特征在于：所述網(wǎng)狀出料口(9)由不銹鋼絲網(wǎng)構(gòu)成，網(wǎng)孔直徑為5-10目，所述網(wǎng)狀出料口(9)的面積與集炭箱(8)頂部開口大小相等。

5.一種利用權(quán)利要求1至4中任一所述裝置實(shí)現(xiàn)的污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化方法，其特征在于，所述污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化分批次批量進(jìn)行，每批次反應(yīng)包括以下步驟：

步驟1)將一批量污泥與生物質(zhì)原料混合后通過進(jìn)料器(1)直接加入熱解氣化腔(4)前部，并與螺旋推料器(5)直接接觸；所述螺旋電機(jī)(2)帶動(dòng)螺旋推料器(5)不斷旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)污泥-生物質(zhì)混合物向前輸送并不斷攪拌破碎；利用污泥中所含水分在高溫貧氧環(huán)境下發(fā)生熱解氣化反應(yīng)；

步驟2)熱解氣化腔(4)中反應(yīng)生成的可燃油氣進(jìn)入燃燒供熱腔(6)內(nèi)；同時(shí)空氣從空氣孔(10)處自然漏進(jìn)燃燒供熱腔(6)內(nèi)，與熱解氣化產(chǎn)生的油氣燃燒；所放出熱量為熱解氣化腔(4)中后續(xù)熱解氣化反應(yīng)供熱；

步驟3)完成熱解氣化反應(yīng)后，啟動(dòng)爐體電機(jī)(3)，帶動(dòng)熱解氣化腔(4)旋轉(zhuǎn)，使網(wǎng)狀出料口(9)對(duì)準(zhǔn)集炭箱(8)開口，污泥-生物質(zhì)熱解氣化反應(yīng)生成的炭經(jīng)螺旋推料器(5)不斷攪拌破碎后，通過網(wǎng)狀出料口(9)落進(jìn)集炭箱(8)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化方法，其特征在于，所述方法還包括：

步驟4)炭收集完成后，再次啟動(dòng)爐體電機(jī)(3)，帶動(dòng)熱解氣化腔(4)旋轉(zhuǎn)，使網(wǎng)狀出料口(9)位于燃燒供熱腔(6)的范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化方法，其特征在于：所述螺旋電機(jī)(2)帶動(dòng)螺旋推料器(5)不間斷順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；所述爐體電機(jī)(3)每次啟動(dòng)帶動(dòng)熱解氣化腔(4)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化方法，其特征在于：所述步驟2)中，還包括：

通過引風(fēng)機(jī)(7)調(diào)節(jié)爐內(nèi)形成微負(fù)壓，可燃油氣及空氣由氣壓吸入燃燒供熱腔(6)中混合，在穩(wěn)燃噴嘴(11)的協(xié)助下燃燒，產(chǎn)生的熱量為后續(xù)反應(yīng)供熱，同時(shí)通過引風(fēng)機(jī)(7)調(diào)節(jié)空氣量。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥耦合生物質(zhì)熱解氣化方法，其特征在于：所述步驟2)中，熱解氣化溫度為600℃～800℃。