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生物质气化炉及制备生物质燃气的方法
发布时间:2013-10-25     发布人:管理员    浏览次数:256次 

生物质气化炉及制备生物质燃气的方法

摘要
本发明涉及一种能源化工技术领域的生物质气化炉及制备生物质燃气的方法。本发明的生物质气化炉包括炉体,设置在炉体上的进料口、出灰口及进风口,在炉体内部的高温区设置有裂解管道,所述裂解管道一端与输入管道连接,另一端与输出管道连接,所述裂解管道中铺设有催化剂,炉体内的燃气由输入管道进入裂解管道后,燃气中的焦油被裂解,之后燃气由输出管道输出生物质气化炉;本发明还包括利用前述生物质气化炉制备生物质燃气的方法。本发明的生物质气化炉在制备生物质燃气时能够大大提高焦油裂解的效率,有效降低生物质燃气中焦油的含量,提高燃气热值,减少了对环境的污染。

技术领域
[0001] 本发明属于能源化工技术领域,具体是一种生物质气化炉及制备生物质燃气的方
法。
背景技术
[0002] 生物质作为一种可再生资源而得到了广泛地应用。生物质气化是生物质高效利
用的主要方式之一。生物质气化是通过热化学反应将固态生物质转换为气体燃料的过程。
气化炉中粗燃气中焦油含量较高,焦油是生物质气化不可避免的副产品,在高温时呈气态,
随温度降低逐渐凝结为液态,焦油成分复杂,从燃气中难以有效地分离和处理,影响了生物
质能源的利用。裂解法是处理焦油的常用方法,可分为热裂解和催化裂解。热裂解是在气
化过程中尽可能提高温度和气相停留时间,使焦油热裂解,把焦油分解为永久性气体和可
燃气一起利用,从而减少焦油的数量和种类,热裂解法在1100℃以上才能得到较高的转换
效率。催化裂解法借助催化剂对焦油进行催化裂解,可使得焦油裂解的温度下降到750 ~
900℃,并且能够进一步提高裂解的效率。现有技术中处理焦油时多是单独采用热裂解或催
化裂解,去除效果较差。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术中生物质燃气制备过程中焦油去除效果较差的
问题。
[0004] 本发明的一个目的在于提供一种生物质气化炉,包括炉体,设置在炉体上的进料
口、出灰口及进风口,在炉体内部的高温区设置有裂解管道,所述裂解管道一端与输入管道
连接,另一端与输出管道连接,所述裂解管道中铺设有催化剂,炉体内的燃气由输入管道进
入裂解管道后,燃气中的焦油被裂解,之后燃气由输出管道输出生物质气化炉。
[0005] 优选地,所述生物质气化炉还包括一个三通阀门,所述三通阀门分别输出管道与
裂解管道相连,在所述三通阀门上还连接有一排空管。
[0006] 优选地,所述催化剂选自镍基催化剂、天然矿石催化剂、碱金属类催化剂或其混
合。
[0007] 优选地,所述催化剂选自煅烧菱镁矿、煅烧白云石、煅烧石灰石或铁氧化物矿石或
其混合。
[0008] 优选地,所述催化剂为将煅烧菱镁矿与煅烧石灰石按重量比例为
(1-20) ∶ (2-15) 混合而得。
[0009] 本发明的第二个目标在于提供一种制备生物质燃气的方法,包括如下步骤:将生
物质投入前述的生物质气化炉中进行燃烧而得。
[0010] 优选地,所述生物质与催化剂的重量份数比为(100-200) ∶ (0.1-6)。
[0011] 优选地,所述生物质为秸秆、稻壳或树枝。
[0012] 本发明具有如下的有益效果:使用本发明的生物质气化炉制备生物质燃气实现了
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热裂解法和催化裂解法处理焦油的有机结合,燃气中的焦油在600℃时就会开始热裂,而炉
体内部的高温区的温度可达到1000℃以上,在高温区的作用下,焦油的裂解率达到75%以
上,同时在催化剂作用下,焦油的裂解率能够进一步提高到87%以上。故,利用本发明的生
物质气化炉制备生物质燃气大大提高了焦油裂解的效率,有效降低了生物质燃气中焦油的
含量,提高了燃气热值,减少了对环境的污染。
附图说明
[0013] 图1 为实施例1 中生物质气化炉的结构示意图。
具体实施方式
[0014] 以下结合具体实施例,对本发明作进一步说明。应理解,以下实施例仅用于说明本
发明而非用于限定本发明的范围。
[0015] 实施例1
[0016] 本实施例的生物质气化炉,包括炉体1,设置在炉体1 上的进料口2、出灰口3 及进
风口4,在炉体1 内部的高温区设置有裂解管道5,所述裂解管道5 一端与输入管道6 连接,
另一端与输出管道7 连接,所述裂解管道5 中铺设有催化剂8,炉体1 内的燃气由输入管道
6 进入裂解管道5 后,燃气中的焦油被裂解,之后燃气由输出管道7 输出生物质气化炉;其
中催化剂是由煅烧菱镁矿与煅烧石灰石按重量比例为1 ∶ 2 混合而得。
[0017] 使用稻壳制备生物质燃气时,按与催化剂的重量比为100 ∶ (0.1-6) 向生物质气
化炉中投入稻壳,之后加热生物质气化炉,稻壳在炉体内燃烧产生燃气,燃气由输入管道6
进入裂解管道5 后,燃气中的焦油在高温和催化剂的作用下被裂解,之后燃气由输出管道7
输出生物质气化炉。
[0018] 使用本实施例的生物质气化炉制备生物质燃气时实现了热裂解法和催化裂解法
处理焦油的有机结合,燃气中的焦油的裂解率能够达到89%以上,可大大提高了焦油裂解
的效率,有效降低了生物质燃气中焦油的含量,提高了燃气热值,减少了对环境的污染。
[0019] 实施例2
[0020] 本实施例的生物质气化炉是在实施例1 气化炉的基础上所做的改进,本实施例的
气化炉还包括一个三通阀门,该三通阀门分别输出管道与裂解管道相连,在所述三通阀门
上还连接有一排空管。当气化炉处于正常工作状态时,三通阀门中通往裂解管道的传输管
开启,排空管关闭,进而保证燃气被输送到裂解管道;当气化炉处于闷火状态时,三通阀门
中通往裂解管道的传输管关闭,排空管打开,使得气化炉余热产生的少量燃气和水蒸汽可
从排空管中排出,以免造成水或焦油在传输管和裂解管道内沉积;其中催化剂是由煅烧菱
镁矿与煅烧石灰石按重量比例为4 ∶ 3 混合而得。
[0021] 使用秸秆制备生物质燃气时,按与催化剂的重量比为(190-200) ∶ (0.1-6) 向生
物质气化炉中投入秸秆,之后加热生物质气化炉,秸秆在炉体内燃烧产生燃气,燃气由输入
管道6 进入裂解管道5 后,燃气中的焦油在高温和催化剂的作用下被裂解,之后燃气由输出
管道7 输出生物质气化炉。
[0022] 使用本实施例的生物质气化炉制备生物质燃气时实现了热裂解法和催化裂解法
处理焦油的有机结合,燃气中的焦油的裂解率能够达到90%以上,可大大提高了焦油裂解
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的效率,有效降低生物质燃气中焦油的含量,提高燃气热值,减少环境污染。
[0023] 综上所述,本发明的生物质气化炉制备生物质燃气时能够大大提高焦油裂解的效
率,有效降低生物质燃气中焦油的含量,提高燃气热值,减少环境污染。

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