[发明专利]轴向逆流式秸秆铡料耦合净化富氢气化炉灶

说明书

轴向逆流式秸秆铡料耦合净化富氢气化炉灶，它包括炉架(2)、炉体(3)、风机(4)、催化重整反应器、催化剂投料装置、冷水炉排、一组气化剂左旋喷嘴(14)、倒圆台形空气夹套(15)、圆台形气化剂夹套(18)、透气孔板(20)、电子脉冲点火器(21)和水封箱(25)，本发明优点是：将生物质的热解、高温贫氧裂解、预热预混气流引射、高温水蒸气重整催化富氢以及以轴向逆流式旋分离器中内外旋风气流场五个子系统有机的耦合，兼容于一炉，扩大生物质气化气富氢化的使用范围，大幅度降低生物质气化设备的造价、占地面积和运行管理成本。

技术领域

本发明涉及生物质再利用技术领域，具体涉及轴向逆流式秸秆铡料耦合净化富氢气化炉灶。

背景技术

目前，中国林业科学院、林业化学工业研究所李安娜在2009年«林业化学与工业»杂志上刊登的“生物质热化学法制备富氢燃气的研究进展”中指出“生物质挥发值高、灰尘少、硫氮含量低，有绿色煤碳之称”，同时它自身还是氢的载体，其中氢元素的质量分数为6%，占生物质总量的40%以上（氢气热值高143Mj/kg，是汽油的三倍），以生物质为原料制氢具有清洁、节能和不消耗矿物质源，突出优点在反应过程中生成Co2等生物质生长过程中吸收的Co2在总量上实现平衡，不会造成温室效应，可以达到真正意义的零排放。世界各国都倾入巨资研发，也有报道和发表了很多论文等发明专利以及成功案例，如丹麦技术大学（DTU）的二步法气化发电系统，可燃气低位燃值5.6Mj/㎥，山东科学院能源所的二步法气化发电系统，可燃气低位热值值5.0Mj/㎥。但是各个步骤都是独立反应，在不同的反应器中完成，占地面积大，热能消耗多，转化率低。

发明内容

本发明的目的就是针对上诉现有方法中各个步骤都是独立反应，在不同的反应器中完成，占地面积大，热能消耗多，转化率低之不足，而提供轴向逆流式秸秆铡料耦合净化富氢气化炉灶。

本发明包括包括炉架、炉体、风机、催化重整反应器、催化剂投料装置、冷水炉排、一组气化剂左旋喷嘴、倒圆台形空气夹套、圆台形气化剂夹套、透气孔板、电子脉冲点火器和水封箱，炉体的炉壁上开有进水口、出水口和一对进气口，炉体安装在炉架上，催化重整反应器包括催化筒和旋风分离混流筒，催化筒和旋风分离混流筒上下两端分别为敞口，催化筒内设有圆柱形蜂窝陶瓷蓄热体，旋风分离混流筒上开有一组降噪孔，旋风分离混流筒安装在催化筒底部，且旋风分离混流筒顶部敞口与催化筒底部敞口相通，催化筒顶部一端通过支撑架安装在炉体内；催化剂投料装置包括双翻板阀和集气罩，集气罩底部为敞口，集气罩上分别开有下料口和出气口，集气罩底部敞口与催化筒顶部敞口相通，双翻板阀的出料口和集气罩下料口相通；所述集气罩上设有空气夹套，空气夹套上分别开有进气口和一对出气口，风机安装在空气夹套上，且风机的出气口和空气夹套的进气口相通，空气夹套的一对出气口分别通过管道与炉体的一对进气口相通；冷水炉排包括导流叶片、一组水管和环形管道，导流叶片上开有一组孔，一组水管上分别开有蒸汽出口，且在蒸汽出口上设有蒸汽喷嘴，一组水管分别安装在导流叶片相对应叶片的一侧，环形管道上分别开有一组水流通过孔，一组水管的一端分别与环形管道的一组水流通过孔相通，所述催化筒上设有与环形管道配合使用的裙座，催化筒另一端通过裙座放置在环形管道上，所述一组水管的其中两根水管两端均为敞口，其余水管一端开口，另一端封闭，其中两端均为敞口的两根水管分别与炉体的进水口和出水口相通；所述炉体和倒圆台形空气夹套上下两端分别为敞口，倒圆台形空气夹套顶部敞口和炉体底部敞口相通，水封箱上开有进水口、出水口和蒸汽排放口，水封箱安装在倒圆台形空气夹套底部，且水封箱的蒸汽排放口与倒圆台形空气夹套底部敞口相通；所述倒圆台形空气夹套上分别开有进气口、一组出气口、进水口和点火器安装孔，圆台形气化剂夹套上下两端分别为敞口，圆台形气化剂夹套上分别开有一组进气口和一组出气口，圆台形气化剂夹套的一组进气口分别通过管道与倒圆台形空气夹套的一组出气口相通，一组气化剂左旋喷嘴由低到高呈螺旋形排列，且一组气化剂左旋喷嘴的进气口分别与圆台形气化剂夹套的一组出气口相通，一组气化剂左旋喷嘴其中一根的出气口位于旋风分离混流筒内，倒圆台形空气夹套的进气口通过管道与集气罩空气夹套的出气口相通，所述倒圆台形空气夹套的进气口上设有风量调节阀；透气孔板通过支架安装在倒圆台形空气夹套内，并位于圆台形气化剂夹套下方，电子脉冲点火器安装在倒圆台形空气夹套的安装孔上，炉体的出水口分别通过管道与倒圆台形空气夹套和水封箱的进水口相通。