[发明专利]一种生物质气化方法及装置

说明书

本发明公开了一种生物质气化方法及装置，包括设有加料装置的上炉体和套设于其下部外壁的下炉体，上炉体的上部设有第一气化剂入口，下炉体的底部分别设有第二气化剂入口和出灰装置；上炉体的上部设有用于进行流化床气化反应的流化床反应腔，上炉体的下部设有用于物料堆积后进行气化反应的下吸式气化腔；下炉体的上部设有与上炉体重叠的叠合部，下炉体内设有用于物料与第二气化剂入口的第二气化剂反应的上吸式气化腔，燃气出口设于叠合部上、下吸式气化腔和上吸式气化腔间。该装置及方法将流化床气化炉、下吸式气化炉和上吸式气化炉进行结合，具有反应迅速、处理量大、燃气中焦油含量低、燃气中灰尘含量低、灰渣中含碳量低、能量利用率高的优点。

技术领域

本发明涉及生物质热化学转化领域，更具体地说，涉及一种生物质气化方法，还涉及一种生物质气化装置。

背景技术

生物质气化装置一般分为流化床气化炉和固定床气化炉。流化床气化炉反应迅速、处理量大，但设备复杂，燃气灰尘含量多，后处理困难。固定床气化炉分上吸式气化炉和下吸式气化炉。上吸式气化炉热效率高，但燃气中的焦油含量高。下吸式气化炉燃气中的焦油含量少，但存在碳转换率低、大型化困难等问题。

目前的生物质气化装置一般为单一的流化床气化炉或固定床气化炉，都有其自身的局限性。

综上所述，如何有效地解决生物质气化装置处理量小、焦油含量高、碳转换率低等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种生物质气化装置，以解决生物质气化装置处理量小、焦油含量高、碳转换率低等问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种生物质气化装置，包括设有加料装置的上炉体和套设于其下部外壁的下炉体，所述上炉体的上部设有第一气化剂入口，所述下炉体的底部分别设有第二气化剂入口和出灰装置；

所述上炉体的上部设有用于进行流化床气化反应的流化床反应腔，所述上炉体的下部设有用于物料堆积后进行气化反应的下吸式气化腔；

所述下炉体的上部设有与所述上炉体重叠的叠合部，所述下炉体内设有用于物料与所述第二气化剂入口的第二气化剂反应的上吸式气化腔，所述燃气出口设于所述叠合部上、所述下吸式气化腔和所述上吸式气化腔间。

优选地，所述加料装置为旋转加料装置，以使所述流化床反应腔中的物料处于飞行状态与第一气化剂进行氧化和热解反应。

优选地，所述下炉体的底部中心处设有凸起部，所述第二气化剂入口设于所述凸起部上，所述下炉体的凸起部的周向设有出灰装置。

优选地，所述上炉体的外部设有用于加速反应进行的微波装置。

优选地，所述上炉体与所述下炉体焊接固定。

优选地，所述第一气化剂入口为氧气入口。

优选地，所述第二气化剂入口为氧气与水蒸气混合物入口。

本发明还提供了一种生物质气化方法，包括：

流化床反应段，通过加料装置进入的物料与第一气化剂入口进入的第一气化剂发生氧化和热解反应；

下吸式气化反应段，经所述流化床反应段沉积的物料继续与所述第一气化剂进行氧化还原反应，所述流化床反应段和所述下吸式气化反应段产生的燃气由燃气出口抽出，剩余的物料残渣进入上吸式气化反应段；

所述上吸式气化反应段，所述下吸式气化反应段的物料残渣与第二气化剂入口进入的第二气化剂反应，生成的燃气由所述燃气出口抽出。

优选地，所述第一气化剂为氧气。

优选地，所述第二气化剂为氧气和水蒸气的混合物。