[发明专利]一种具有自净化功能的自热式生物质热解气化装置及方法

权利要求书

1.一种具有自净化功能的自热式生物质热解气化装置，其特征在于，包括生物质热解气化模块和分离过滤模块，其中，

所述生物质热解气化模块包括生物质给料管(1)、热解炉(2)、气化炉(3)、热解炉返料器(4)、返料管(5)以及催化剂加料管(6)，所述生物质给料管(1)与所述热解炉(2)连接，用于将待气化的生物质输送至所述热解炉(2)，所述热解炉(2)与所述气化炉(3)的侧壁紧密贴合布置，且所述热解炉(2)与所述气化炉(3)的底部通过所述热解炉返料器(4)连接，用于通过第一气化剂将热解炉(2)中产生的生物质焦炭输送至气化炉(3)中，所述气化炉(3)的一侧设有返料管(5)，所述返料管(5)上设有催化剂加料管(6)，用于向所述气化炉(3)内输送生物质焦炭气化所需的催化剂即CaO颗粒，所述气化炉(3)的底部还设有等压风室，用于通过第二气化剂将生物质焦炭送至气化炉(3)的高温区进行充分气化；

所述分离过滤模块包括一级分离器(8)以及与所述一级分离器(8)连接的二级分离器(9)，所述一级分离器(8)通过分离返料器(7)与所述返料管(5)连接，用于分离出粗颗粒，所述二级分离器(9)的出料口与所述热解炉(2)连接，分离出细颗粒和洁净的气化气，其中，细颗粒进入热解炉(2)用于去除生物质热解气中的焦油等杂质，以获取洁净的热解气，同时所述细颗粒还作为热载体强化传热，从而实现能量完全自给。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热解炉(2)底部为截面积渐缩的结构。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热解炉(2)内设有混合颗粒床层(11)和细颗粒层(10)，其中，所述细颗粒层(10)位于所述混合颗粒床层(11)上面，所述细颗粒层(10)包括所述细颗粒。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细颗粒包括生物质气化产生的飞灰和催化剂。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分离过滤模块设置有多个，对应设置的所述返料管(5)的个数与所述分离过滤模块的个数相同。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述等压风室(13)上设有布风板(14)；所述气化炉(3)的底部还设有排渣管(16)，所述排渣管(16)上还设有排渣阀(15)。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述生物质给料管(1)的出口伸入到所述混合颗粒床层(11)中。

8.根据权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述气化炉(3)为流化床形式气化炉，所述分离器返料器(7)为流化密封返料器。

9.一种具有自净化功能的自热式生物质热解气化的方法，应用权利1-8所述的装置实现，其特征在于，包括以下步骤，

S1生物质经过生物质给料管(1)进入所述热解炉(2)生成生物质焦炭和热解气，所述热解气经过混合颗粒床和细颗粒层的脱附作用除去热解气中的焦油等杂质后，排出洁净的热解气；

S2生物质焦炭沉积到热解炉返料器(4)中，并经第一气化剂的作用进入所述气化炉(3)，第二气化剂经等压风室将所述生物质焦炭均匀散开分布于所述气化炉(3)空腔中，并在催化剂加料管(6)送入的催化剂作用下与所述生物质焦炭发生气化作用，产生的灰渣经排渣管排出；

S3气化产生的含催化剂的飞灰和气体经返料管(5)进入分离器返料器(7)，并在第三气化剂的作用下进入一级分离器(8)，所述一级分离器(8)分离出粗颗粒，所述粗颗粒沉积至所述分离器返料器(7)并在第三气化剂的作用经返料管(5)进入气化炉(3)进行气化作用；

S4除去粗颗粒的含催化剂的飞灰和气体进入二级分离器(9)，所述二级分离器(9)分离出细颗粒，并输出洁净的气化气，其中细颗粒进入热解炉(2)，用于除去热解气中的焦油等杂质。