[发明专利]一种多进口内筒型喷动床式生物质炭气联产系统

说明书

本发明涉及生物质炭气联产领域，具体涉及一种多进口内筒型喷动床式生物质炭气联产系统，包括喷动床反应器，所述喷动床反应器依次与炭气分离装置、喷淋装置和气液分离装置连接；喷动床反应器包括反应器本体，反应器本体下部为椎体部，椎体部底端设有一次进风管，锥体部侧面设有若干二次进风管。本发明采用一次、二次进风结合使用的方式，能够使得气体分布更加均匀，解决了床层内颗粒、气体缺乏径向混合的问题，消除喷动床内颗粒流动死区，强化气体、颗粒径向混合，改善床内传热、传质效果，提高喷动床的整体物料处理效率及化学反应速率。

技术领域

本发明涉及生物质炭气联产领域，具体涉及一种多进口内筒型喷动床式生物质炭气联产系统。

背景技术

生物质炭气联产，通常是指在完全或部分缺氧条件下，生物质原料在气化剂作用下在反应器内发生热解、还原、氧化反应，使分子裂化为小分子化合物，得到含有氢气、甲烷等成分的可燃气体，以及生物炭、木质液和少部分焦油的过程。生物质炭气联产，提供了一种利用生物质能的形式，它具有高效节能、安全环保、材料易获取的特点。得到的气体产物燃烧可供取暖发电，反应得到的生物炭亦是一种发热量高、无毒、无烟、清洁的固体燃料。因此，生物质炭气联产为解决我国能源需求、环境污染等问题提供了一种有效的解决方案。

目前生物质炭气联产工艺中存在的主要问题是反应器内传热、传质效果差，物料处理能力较弱，化学反应转化率低等。因此，积极开发一种经济成本低、热解气化转化率高的生物质炭气联产系统迫在眉睫。

目前常用喷动床反应器在实际使用中仍存在诸多问题，如传统喷动床内颗粒具有明显的内外分层流动特点，环隙区颗粒运动缓慢，甚至出现流动死区，颗粒、气体缺乏径向混合，特别是在环隙区底部出现流动死区，易造成某些易黏结颗粒在环隙区的团聚现象，对床内传热、传质产生不利影响。物料的处理效率不高，进而影响和降低喷动床的整体物料处理效率及化学反应速率。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种多进口内筒型喷动床式生物质炭气联产系统，采用一次、二次进风结合使用的方式，能够使得气体分布更加均匀，进而使得物料与气体的反应时间缩短，增加反应的速率；解决了床层内颗粒、气体缺乏径向混合的问题，使得生物质颗粒与气体接触更充分，消除喷动床内颗粒流动死区，强化气体、颗粒径向混合，改善床内传热、传质效果，提高喷动床的整体物料处理效率及化学反应速率。

本发明具体采用的技术方案是：

一种多进口内筒型喷动床式生物质炭气联产系统，包括喷动床反应器，所述喷动床反应器依次与炭气分离装置、喷淋装置和气液分离装置连接。

本发明所采用的喷动床反应器形状参考现有技术，上部为圆柱体的壳体，下部为圆锥体的漏斗状锥体部。喷动床反应器的上部开设有排气管，气体由排气管排出，进入炭气分离装置进行炭气分离，分离后的气体进入喷淋装置进行喷淋除尘，再进入气液分离装置对气体进行气液分离除去水汽，干燥后的生物质燃气进行收集，并可作为燃料为气体加热炉提供热量。

本发明的进风方式采用一次、二次进风结合方式，喷动床反应器锥体部底端设有一次进风管，锥体部侧面设有若干二次进风管，所述一次进风管和二次进风管均与气体加热炉连接，气体加热炉将鼓风机提供的空气加热后通过两组进风管提供至喷动床反应器作为气化剂；上述的气液分离装置干燥后的生物质燃气作为燃料为气体加热炉提供热量。

具体的，所述一次进风管包括导向管和螺旋进气管，所述导向管由锥体部的底端沿轴线插入反应器本体，螺旋进气管一端伸入导向管，另一端伸出至反应器本体外。导向管为中空的管，作用是为对螺旋进气管的进风方向进行导向，使气体向上吹入，形成上行气流。导向从锥体部的底端最低点插入，螺旋进风管的一端从导向管的底端部分伸入导向管内，另一端连接气源。螺旋进气管具有一定的造旋作用，一次进风能够形成具有一定旋流强度的螺旋上行气流，其作用是增加了气流的湍动强度，带动生物质颗粒产生径向运动，有助于强化气体、颗粒的径向混合，提高喷动床的整体效率。