[发明专利]一种利用生物质制取可燃气体的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物质能源设备技术领域，特别是一种利用生物质制取可燃气体的方法及其装置。

背景技术

生物质是一种可再生能源，具有以下特点：①可再生性；②低污染性；③广泛的分布性。利用生物质作为替代能源，对改善大气酸雨环境，减少大气中二氧化碳含量，从而减少“温室效应”都有着积极的意义。生物质原料挥发分高达70％以上，生物质受热后，在相对较低的温度下就可使大量的挥发分物质析出。因此，气化技术非常适用于生物质原料的转化。生物质气化生成的高品位的燃料气既可供生产、生活直接燃用，也可通过内燃机或燃气轮机发电，进行热电联产联供。

根据燃气生产机理可分为热解气化和反应性气化，其中后者又可根据反应气化剂的不同细分为空气气化、水蒸气气化、氧气气化、氢气气化等；根据采用的气化反应炉的不同又可分为固定床气化、流化床气化和气流床气化。

目前，市场上利用生物质制取可燃气体的方法及其装置主要有上吸式、下吸式、流化床式等几种。其中流化床气化装置的结构、运行控制和检测手段较上吸式、下吸式复杂，对于入炉颗粒粒度要求细，一般要求小于0.4mm，并且投资门槛高，在我国很难广泛推广；上吸式气化装置运行安全，但存在产出的燃气焦油含量高、并且不易净化、气化过程不稳定、环境污染严重等不足之处；下吸式气化装置虽然燃气焦油含量较上吸式低、气化过程也较上吸式稳定、污染小，但也会出现气化反应层次断落、塌陷、烧穿等现象，影响气化效果。又由于是微负压运行，如果气化装置的密封性能不好，外部空气进入气化装置与高温燃气相遇，存在相当的安全隐患。

发明内容

本发明目的就是针对上述问题，克服了上吸式、下吸式方法及其气化装置不足，提供一种运行安全可靠、燃气焦油含量低、气化过程稳定、污染小的利用生物质制取可燃气体的方法及其装置。

本发明技术方案如下：一种利用生物质制取可燃气体的方法，包括将干燥的生物质物料置于气化装置内，从所述生物质物料上部引燃生物质；从所述生物质物料下部通入气化剂，使气化剂自下而上通过所述生物质物料。

可以从所述生物质物料的顶部引燃生物质，可以从所述生物质物料底部通入气化剂。

可以向所述气化装置内鼓入气化剂或者从所述气化装置内吸出可燃气体。

制取的可燃气体可以再通过一层生物质物料，起到燃气净化、提高热值的作用。

一种利用生物质制取可燃气体的装置，包括炉体、炉腔、气化剂进口、可燃气体出口，所述气化剂进口、可燃气体出口设置在所述炉腔的内壁上，所述可燃气体出口高于所述气化剂进口，在所述可燃气体出口所在的水平面与所述炉腔的内壁相交处设置有引燃生物质的装置。

所述引燃生物质的装置可以位于所述可燃气体出口处。

所述引燃生物质的装置可以是点火孔、汽油或者柴油燃烧器、煤气或者液化气或者天然气燃烧器。

所述气化剂进口可以连接鼓风机。

所述可燃气体出口可以连接可燃气体抽取装置，如引风机、罗茨风机。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、气化反应稳定。干燥的生物质物料在气化过程中自上而下形成还原层、氧化层、热解层、干燥层，从还原层至干燥层物料密度由低到高，一改传统气化方法中还原层、氧化层在热解层、干燥层下面的惯例，从而不会因重力原因出现气化反应层次断落、塌陷、烧穿等现象，影响气化效果，本发明十分有利于制造大型气化装置。

2、燃气热值高、环境污染小。由于还原层在气化反应中不断向下扩展，层次稳定，温度保持在700℃～900℃，使热解层、氧化层生成的二氧化碳发生还原反应产生的一氧化碳产量提高；燃气中的焦油通过的还原层时发生裂解，变为可燃气体，使燃气中的焦油含量大大降低，不仅减少后续燃气净化难度、环境污染小而且燃气热值超过5MJ/m³。

3、运行安全可靠。本发明的气化装置在微正压下运行，不存在由于密封性能不好，外部空气进入气化装置与高温燃气相遇发生事故的安全隐患。本发明的气化装置可随时停炉，没有下吸式装置意外停炉的危险。

由此可见，本发明的利用生物质制取可燃气体的方法及其装置突破了传统生物质气化的惯用方法，通过简单易行的手段改良了气化反应层次，具有气化反应稳定、运行安全可靠、燃气热值高、环境污染小、燃气易净化等突出的优越性。本发明不仅适用于生物质制取可燃气体，而且也适用于生活垃圾、工业垃圾等固态有机气化原料制取可燃气体。

附图说明

图1为本发明气化装置的结构示意图。