[发明专利]生物质气化碳化处理方法及集成装置

说明书

本发明公开了一种生物质气化碳化处理方法及集成装置，一种生物质气化碳化处理方法，包括以下步骤：S1,设置气化炉、碳化炉、分离器、返料器、旋风除尘器、布袋除尘器及冷却装置；S2,通过气化炉对生物质原料进行燃烧；S3,通过分离器对燃烧后生物质进行分离，可得高温烟气与未完全燃烧生物质；S4，抽取部分高温烟气与空气混合得到流化风；S5，通过返料器将未完全燃烧生物质返回气化炉内再次燃烧；S6,通过旋风除尘器对高温烟气除尘；S7,除尘后高温烟气进入碳化炉内进行欠氧裂解气化，裂解气化后得到固定碳和燃气；S8，通过布袋除尘器将燃气进行除尘得到清洁可燃气；S9，通过冷却装置对固定碳进行冷却得到可用固定碳；本发明有效提高生物质原料的利用率，可实现大型化和连续性生产。

方法领域

本发明属于生物质处理方法，尤其涉及生物质气化碳化处理方法。

背景技术

能源是人类赖以生存的物质基础，是国民经济的基本支撑。我国是能源消费大国，当前能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源，而化石能源资源的有限性及其开发利用过程对环境生态造成的巨大压力，严重制约着经济社会的可持续发展。同时，我国又是一个农业大国，每年有大量的农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工副产品和能源作物等植物生物质产生。而生物质气化技术正是以植物生物质为原料，采用热解法及热化学氧化法在缺氧条件下加热，使其发生复杂的热化学反应的能量转化过程，在反应条件下按照化学键的成键原理，变成一氧化碳、甲烷、氢气等可燃性气体的分子。生产的可燃气体可替代现有的煤碳、石油以及天然气。装置可实现农林业生产中的秸秆，废边角料等可以进行资源化利用。为能源的可持续发展提出了有效途径。同时，解决了单一生物质气炉生产过程中，产生的碳渣需要另外处理的问题，采用气化－碳化集成后，在产生燃气的同时，也产生有广阔市场的固定碳原料，达到物尽其能，充分利用的目的。

现有生物质气化炉采用的是单一生产生物质燃气，虽然可以转化为清洁环保的生物质气，但转化率普遍不高，其中生物质内的固定碳没能有效的转化为燃气，大多通过与灰渣一起排出，作为废料处理，没有达到物尽所能的目的，

综合利用率不高。常规的碳化炉，所产生的燃气不能完全有效利用，除了自身使用外，由于规模小，不能连续生产，使用范围较窄。同时，碳化炉出碳物料不能有效降温，易引起自燃，生产不安全。

发明内容

本发明为解决公知方法存在的方法问题而提供一种生物质气化碳化处理方法及气化炉碳化炉集成装置。

本发明为解决公知方法存在的方法问题所采取的方法方案是:一种生物质气化碳化处理方法，包括以下步骤：S1,设置气化炉、碳化炉、分离器、返料器、旋风除尘器、布袋除尘器及冷却装置；S2,通过气化炉对生物质原料进行燃烧；

S3,通过分离器对燃烧后所得物质进行分离，可得高温烟气与未完全燃烧生物质；S4,抽取部分高温烟气与空气混合得到流化风；S5,通过返料器将未完全燃烧生物质返回气化炉内再次燃烧；S6,通过旋风除尘器对高温烟气除尘；S7,除尘后高温烟气进入碳化炉内进行裂解气化，裂解气化后得到固定碳和燃气；S8,通过布袋除尘器将燃气进行除尘得到清洁可燃气；S9,通过冷却装置对固定碳进行冷却得到可用固定碳。

进一步的，所述高温烟气于碳化炉中需要在欠氧环境中进行裂解气化。

进一步的，所述碳化炉气化炉集成装置由生物质流化式气化炉、生物质碳化炉及烟气管道组成；所述生物质流化床式气化炉，包括气化炉体、流化床、链板式上料输送机、密封式螺旋给料机、旋风分离器、返料器、四管出气装置、烟气再循环风机、补氧风机，所述生物质碳化炉包括碳化炉体、四管进料结构、燃气风机、布袋除尘器、冷却装置、燃气出口、引风机、旋转出碳炉排、出料仓及出料斗。

进一步的，所述烟气再循环风机设有第一出口和第二出口，其中，第一出口的风进入所述流化床内作为流化风，第二出口的风进入所述旋风除尘器下部的返料器，作为所述返料器的动力风，所述补氧风机的出口接入所述烟气再循环风机，作为燃烧补氧风。