[实用新型]生物质能秸秆气化炉和可燃气体净化器

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及节能环保领域，尤其是将现有唯一的一种固态低品位、可再生的生物质能源转换成高品位的可燃气体。

背景技术

我国是一个人口众多的农业大国，生物质能源十分丰富，并在我国的能源结构中占有相当重要的地位，我国农村中的秸秆量约为6.5亿吨，2010年将达7.26亿吨，相当于5亿吨标准煤，林业废弃物，(不包括薪炭林)每年约达3700万立方米，相当于2000万吨标准煤。我国的生物质能用量很大，但技术水平与效率均较低。生物质能气化技术为提高生物质资源利用率和高效益提供了帮助。同时，随着气化技术的提高，可将生物质能源中的一些物质转变为高价值的商品，如；木炭、焦油、秸秆醋酸等。生物质气化技术不仅带来了经济效益，也带来了生态效益和社会效益。

发明内容

为了使低品位的生物质能源转变成为高品位的能源，本实用新型提供一种气化装置，与可燃气体净化器相连，顶部设有加料口、密封水槽和活动炉盖，炉体内设有喉管区，喉管区偏上中心位置设有喷嘴，在喉管区的下面是活动炉篦，炉篦下面是灰室，在炉体外部的上方设有可燃气体出口，由此口出来的可燃气体经导气管回到炉体内的喉管区进行还原，在炉体的下部设有清灰口和拦灰网装置的可燃气体出口，底部是密封的气化装置。可燃气体净化器与生物质能秸秆气化炉相连，整体采用圆柱形装置，顶部密封，内部采用多层结构设计，每层使用不同的净化材料，在外部最上方设有可燃气进气口，在每个净化层下面都设有排水口，下方设有可燃气出口，底部是有出水口的密封装置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

生物质能秸秆气化炉可燃气体净化器

图中：1.加料口2.水封3.导气管4.炉体5.风机6.进气口7.喷嘴8.喉口9.阀门10.固定炉篦11.活动炉篦12.清灰口13.拦灰网14.可燃气出口15.导气管16.净化器17.稀碱溶液18.加、排溶液管19.隔离层20.导气管21.金属叶面层22.吸水层23.导水管24.排水口25.可燃气出口

生物质能秸秆气化炉就是将固态生物质能源在炉口处加入到炉内并点燃，经干燥、热解、还原和氧化使固态生物质能转化成为可燃气体。再通过可燃气体净化器内的稀碱溶液层、金属叶面层和吸水层的净化以后，可转换成高品位的可燃气体。

具体实施方式

为了方便描述，结合申请人的气化炉，说明秸秆气化炉的基本原理。

秸秆从气化装置的顶部加入，依靠自身的力量逐渐由上部落到底部，气化后形成的灰渣从底部清灰口清除。空气气化剂从气化装置的中下部(氧化区)加入，可燃气体从上部排出。依据在气化炉中发生的不同热化学反应，从上至下依次可分为干燥层、热解层、氧化层和还原层四个区域。

(一)干燥层

秸秆进入气化炉顶部，大约被加热至200-300℃，原料中的水分首先蒸发，产物为干原料和水蒸气。

(二)热解层

秸秆干原料向下移动进入热解层，挥发分将会从秸秆中大量的析出，在500-600℃时基本上完成，只剩下残余的木炭。热解反应析出的挥发分主要包括水蒸气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其它碳氢化合物。

(三)氧化层

热解的剩余物木炭与被吹入的空气发生剧烈的反应，同时释放出大量的热以支持其它区域反应进行。氧化层的反应速率较快，温度可达到1200℃，挥发分参与燃烧后进一步降解。主要化学反应为：

C+O₂＝CO₂

2C+O₂＝2CO₂

2CO+O₂＝2CO₂

2H₂+O₂＝2H₂O

(四)还原层

在还原层中没有氧气的存在，氧化层中的燃烧产物及水蒸气与还原层中的木炭发生还原反应，产生了氢气和一氧化碳等。这些气体和挥发分等形成了可燃气体，完成了固态秸秆向气体燃料转化的过程。因为还原反应为吸热反应，温度相应的降低到700-900℃，所需的热量由氧化层提供，反应速率较慢。主要化学反应为：

C+H₂O＝CO+H₂

C+CO₂＝2CO

C+2H₂＝CH₄