[发明专利]一种生物质气化方法

权利要求书

1.一种生物质气化方法，其特征在于将生物质气化过程分为干燥热解、燃烧还原和气 体重整三个步骤，在三个气化步骤中，均分别通入气化剂，分别在同一气化装置中的三个相 对独立的空间内分开且连续进行，最终得到高品质产品气。

2.如权利要求1所述的生物质气化方法，其特征在于所述的三个气化步骤的气化过程 如下：

(1)生物质原料在间接加热作用下发生干燥、热解，继而和一次气化剂发生部分气化反 应；

(2)热解和部分气化后的半焦与通入的二次气化剂发生燃烧还原反应；

(3)热解和部分气化后的气态产物及由半焦和二次气化剂燃烧还原所产生的气态产物共 同与通入的三次气化剂混合，发生不完全氧化燃烧反应，实现气体成分重整。

3.如权利要求1所述的生物质气化方法，其特征在于整个气化过程中的气化剂当量比 为0.2-0.35。

4.如权利要求1和3所述的生物质气化方法，其特征在于一次气化剂、二次气化剂、 三次气化剂之间的质量比例为(0-0.8)∶(2-3.5)∶(0.7-1.5)。

5.如权利要求1所述的生物质气化方法，其特征在于所使用的气化剂是空气、氧气、 富氧气体、水蒸汽或者它们的组合；一次气化剂、二次气化剂、三次气化剂的组成相同或不 同。

6.如权利要求1所述的生物质气化方法，其特征在于所使用的气化炉包括带保温层的 炉体，在炉体上有原料进口、产品气出口和气化剂入口，在炉体的底部有炉排和出灰口，本 方案的特点是在所述的炉体上至少有一个由耐高温材料制成的热解筒，各热解筒的轴线垂直 炉体的横截面，各热解筒的上开口端为原料进口，并高出炉体的上顶端，所述各热解筒的下 开口端位于炉体内的中部；所述的各热解筒周围与炉体内壁之间有一气体重整器，该气体重 整器将炉体内腔分隔成上下两部分，上部为燃气腔，下部为燃烧腔；气体重整器内有多条连 接燃气腔和燃烧腔的重整通道；所述的产品气出口与燃气腔相通；所述的气化剂入口有一次 气化剂入口、二次气化剂入口和三次气化剂入口，一次气化剂入口与原料进口为同一入口， 二次气化剂入口位于炉体底部与炉排下部的空腔相通，三次气化剂入口与燃烧腔中带喷嘴的 分气环连接。

7.如权利要求6所述的生物质气化方法，其特征在于生物质在所述气化炉中进行气化 的具体流程如下：

步骤(1)干燥热解反应在热解筒内进行，其热源为热解筒外气体重整器中1000℃以上 的高温燃气；步骤(2)燃烧还原反应在燃烧腔内进行；步骤(3)气体重整反应在分气环周 围及气体重整器内进行；

生物质原料由原料进口加入热解筒内，经气体重整器中1000℃以上的高温燃气间接加 热，发生干燥热解，并与原料进口也是一次气化剂入口进入的一次气化剂发生部分气化反应； 经热解和部分气化后的固体产物半焦进入燃烧腔，落入炉排之上，与由二次气化剂入口进入 的二次气化剂发生燃烧还原反应，反应完的固态残渣由出灰口排出炉体之外；由热解筒中经 热解和部分气化产生的气态产物，和燃烧腔内的半焦经燃烧还原产生的气态产物，与三次气 化剂入口经分气环上喷嘴喷出的三次气化剂混合，发生不完全氧化燃烧反应生成燃气，同时 经气体重整器中的重整通道，对燃气中的焦油进行高温强化裂解，消除燃气中的焦油并进行 气体成分的重整，当燃气进入燃气腔时，已全部转化为洁净的合格高温产品气，由产品气出 口排出。