[发明专利]一种工业有机固废双循环气化系统及清洁燃气制备方法

说明书

本发明公开了一种工业有机固废双循环气化系统及清洁燃气制备方法，包括原料储存和预处理单元、气化单元、催化重整单元、CO2定向吸附单元及合成气储存单元，气化单元的两个进料口分别与两个原料储存和预处理单元的出料口通过管路连接，气化单元的气化合成气出口与催化重整单元进口通过管路连接，催化重整单元的出口与COsubgt;2/subgt;定向吸附单元的进口通过管路连接，合成气储存单元的进口与COsubgt;2/subgt;定向吸附单元的进口通过管路连接，通过本发明双循环系统使得气化炉的挥发分焦油含量降低，且能够生产更高品质的气化合成气，提高了灰渣的利用价值进一步提高整个气化系统的能效。

技术领域

本发明属于工业有机固废资源利用领域，具体涉及一种工业有机固废双循环气化系统及清洁燃气制备方法。

背景技术

通常工业有机固废的处置方法包括贮藏、填埋、焚烧、热解和气化等。一般工业固废都采取贮藏的方式，但随着逐渐累积工业固废带来的问题也会随之加重。填埋也是常用的处置方式之一，但由于占地面积大且有些工业有机固废长时间不会降解也随之带来了巨大的环境问题。工业有机固废焚烧处置由于其适用面广、工艺相对成熟是目前最常用的处置方式，但由于工业有机固废一般含有较高的Cl、S、N等元素，焚烧过程中会排放一些污染性气体，这对尾气处置带来了很大的挑战。热解是近年来发展起来的一种新型处置技术，但由于工业固废来源广泛，成分复杂导致热解产物并不稳定，其应用价值较低。气化是指在一定的热力学条件下，借助于空气部分（或者氧气）、水蒸气的作用，使工业有机固废的高聚物发生热解、氧化、还原重整反应，最终转化为一氧化碳，氢气和低分子烃类等可燃气体的过程。

气化工艺在工艺效率、工艺产品对比热解和焚烧都有不同，特别体现在“工业有机固废处置”的要求下，对比热解工艺有更高效率和一步提取碳到位、有害物质完全固化、不牵涉到再利用、处置等后续环节问题的优势。对比燃烧也尤其突出其粉尘、废气等有害物质，特别是二恶英的低排放先天优势。因此工业有机固废气化技术的应用将是未来的主要发展趋势。然而，工业有机固废气化产生的灰渣较多且气化效率较低，因此如何提高气化效率和气化合成气的品质就要设计一种新型的适用于工业有机固废的气化工艺系统。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种工业有机固废双循环气化系统及清洁燃气制备方法，具有操作简便，产品附加值高，适用于规模化应用的特点。

一种工业有机固废双循环气化系统，包括一组原料储存和预处理单元、气化单元、催化重整单元、CO₂定向吸附单元及合成气储存单元，所述气化单元的两个进料口分别与两个原料储存和预处理单元的出料口通过管路连接，所述气化单元的气化合成气出口与催化重整单元进口通过管路连接，所述催化重整单元的出口与CO₂定向吸附单元的进口通过管路连接，所述合成气储存单元的进口与CO₂定向吸附单元的进口通过管路连接。

进一步地，所述原料储存和预处理单元包括电动机一、原料仓一、螺旋热解进料反应器一、螺旋热解进料反应器二、电动机二及原料仓二；所述气化单元包括两室气化炉和为气化单元输送气化剂的送风系统；所述催化重整单元包括气固分离器一、煅烧炉一及催化重整反应器；CO₂定向吸附单元包括CO₂定向吸附反应器、煅烧炉二和气固分离器二；所述合成气储存单元包括除尘器和储气罐。

进一步地，所述两室气化炉两侧的固相进口分别与螺旋热解进料反应器一和螺旋热解进料反应器二的出口通过输料管连接，所述螺旋热解进料热解反应器一和螺旋热解进料反应器二的进口分别与原料仓一和原料仓二的出口相连接，所述电动机一和电动机二分别与螺旋热解进料反应器一和螺旋热解进料反应器二连接；所述两室气化炉底部一个固相出口与煅烧炉一的进口通过管路连接，所述煅烧炉一的出口与气固分离器一的进口通过管路连接，所述气固分离器一的出口与催化重整反应器侧部的固相进口通过管路连接，所述催化重整反应器侧部的固相出口与煅烧炉一的进口通过管路连接；所述两室气化炉顶部的两个气相出口与催化重整反应器底部的气相进口通过管路连接。