[发明专利]多级控制聚自由基生物质气化再生能源系统

权利要求书

1.一种多级控制聚自由基生物质气化再生能源系统，其包括：热解气化单 元(13)、聚自由基加速反应单元(23)、合成气重整单元(27)三个连续的 单元，其特征在于：每个单元为互相独立的反应室，有气体通道连接， 聚自由基加速反应单元(23)位于热解气化单元(13)之后，合成气重整单 元(27)之前，聚自由基加速反应单元(23)对热解气化产物-初级气化气 进行深度处理，初级气化气在此接触到大量活性自由基存在的高温反应 环境，其功能包括彻底裂解焦油和启动合成气重整反应，气化气随后在 重整单元(27)完成重整反应。

2.一种多级控制聚自由基生物质气化再生能源系统，其包括：预处理单元 (4)、热解气化单元(13)、碳转化单元(15)、熔融单元(17)四个连续的 单元，其特征在于：每个单元为互相独立的反应室，有固体传送通道连 接，物料直接送入预处理装置(4)，预处理干燥过程吸出的湿气被导入 碳转化反应单元(15)参与碳转化反应；热解气化单元(13)热裂解并气化 已经预处理过的并干燥的物料；物料完成热解工序后，残碳和残灰分进 入碳转化单元(15)；熔融单元(17)连续性地将残余灰分转化成稳固化的 熔浆排出；熔融单元(17)的高温气体进入碳转化单元(15)，碳转化单元 (15)产生的高温气体进入热解气化单元(13)。

3.一种多级控制聚自由基生物质气化再生能源系统，其包括各个互相联系 的预处理装置(4)、热解气化单元(13)、碳转化单元(15)、熔融单元 (17)、聚自由基加速反应单元(23)，合成气重整单元(27)，其特征在 于：每个单元为互相独立的反应室，预处理装置(4)与无氧的热解气 化单元(13)相互独立；聚自由基加速反应单元(23)，其位置位于热解气 化单元(13)之后，合成气重整单元(27)之前；碳转化单元(15)位于热 解气化单元(13)之后，熔融单元(17)之前；碳转化单元(15)与聚自 由基加速反应单元(23)之间通过热解气化单元(13)连接，预处理装置 (4)干燥过程中导出的湿气进入碳转化单元(15)；熔融单元(17)连续 性地将残余灰分转化成稳固化的熔浆排出；碳转化单元(15)产生的高温 气体进入热解气化单元(13)；聚自由基加速反应单元(23)对热解气化产 物-初级气化气进行深度处理。

4.根据权利要求1或3中所述的多级控制聚自由基生物质气化再生能源 系统，其包括聚自由基加速反应单元(23)，聚自由基加速反应单元(23) 包括反应器本体、气体混合装置和聚自由基发生器(22)，聚自由基发生 器(22)包括不同类型的能产生自由基的发生源，根据所处理物料的特性 的不同，自由基发生源使用相应不同组合，例如某种或多种自由基发生 源。

5.根据权利要求2或3中所述的多级控制聚自由基生物质气化再生能源系 统，其预处理装置(4)，采用全封闭一体化进行颗粒粉碎、传送、分拣、 除金属、干燥、除味、防爆、防泄漏处理等。包括输送装置(1)，上料 机构(2)，预处理装置上料密封门(3)和下料密封门(12)，预处理装置(4) 内部主要包括切碎装置(5)，内部传送装置(6)，外部热源为间接加热物 料的蒸汽热源(7)、直接加热物料的预热低温空气(8)、以及其他外部热 源(9)，通过外部热源和传送装置速率对出口气体的温度和湿度进行控 制，预处理后的物料通过预处理装置下料密封门(12)进入热解气化单元 (13)，从物料预处理装置的干燥工序导入的湿气(50)，经除尘器(10) 除尘后，被导入碳转化单元(15)底部，湿气导入系统分离出的预处理湿 气中的灰分(42)，被送入熔融单元(17)。

6.根据权利要求1或2或3中所述的多级控制聚自由基生物质气化再生能 源系统，其包括热解气化单元(13)，热裂解并气化已经预处理过的并干 燥的物料，热量来自碳转化单元(15)的还原性高温气体产物，实现完全 无氧热解气化，通过物料移动速度和外部热源(51)来控制反应单元出口 温度，外部热源(51)包括电加热或微波加热等。