专利名称：复合式生物质气化炉及热裂解装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及气化炉，具体涉及一种复合式生物质气化炉及热裂解装置。
背景技术：
20世纪80年代初，我国就开始对生物质热分解气化技术进行了研究，研制出多种形式的气化炉。生物质是一种可再生能源，储量非常丰富，作为替代能源利用，可实现CO2零的排放，且其中的S、N含量低，大大减轻温室效应和环境污染。
目前国内生物质气化技术存在的主要问题是燃气热值较低，气化过程产生的焦油较多，造成燃气净化困难，影响气化炉的正常工作。燃气净化系统通常采取简单的水洗处理，不仅造成洗涤水的严重污染，而且不利于气化系统的高效运行，并浪费能量和资源。焦油裂解是解决焦油污染问题的有效方法，只有当焦油量大幅度降低后，含焦油废水问题才能解决。但在目前的工艺水平下，很难保证焦油能够完全裂解，或使焦油达标排放，有的用户为了降低成本，经常直接排放，废水中有害物质高于环保的要求，带来了二次污染。
中国专利授权公告号CN1098910C，授权公告日为2003年1月15日，名称为“热裂解除焦生物质气化炉”，公开了“一种热裂解除焦生物质气化炉”，在专利文件中阐明“在炉底上设置裂解催化反应床，……，所述催化剂是常用的热裂解催化剂，例如颗粒状的白云石、氧化铁、活性碳等。在设置催化反应床的情况下，由于催化剂的作用，其裂解反应更加充分，进一步提高了焦油裂解率、气化率和燃气热值。”上述催化剂裂解虽可裂解60％以上的焦油，但催化剂本身的颗粒度分布，值得重新设计，在专利文件中“参见图3，本实施例是在炉底上增设了充满催化剂的催化反应床，(11)为颗粒状催化剂，颗粒直径约为1～3cm，如颗粒状白云石。”成品氧化铁、活性碳的颗粒直径将小于1～3cm，在颗粒直径并不相同的情况下，白云石、氧化铁、活性碳很难分布均匀，这样将直接影响到催化剂的实际催化效果，活性碳的价格比较高，不仅加大了气化的成本，而且使用也不方便。
中国专利授权公告号CN1116383C，授权公告日2003年7月30日，名称为“一种复合式生物质气化炉及其燃气制备方法”，公开了“一种复合式生物质气化炉，包括有一个现有技术中的固定床下吸式气化炉，其特征在于，在所述固定床下吸式气化炉的近处还设置有一个生物质干馏炉，固定床下吸式气化炉燃气出口与干馏炉的进气口间设有连接管道；所述的生物质干馏炉由炉体、炉排、进出气口及排灰口组成，其炉排将炉内腔分为上、下炉膛，进气口在下炉膛部，出气口在上炉膛部。”上述发明的使用效果应该比较好，但也只是“其特征在于，在所述固定床下吸式气化炉的近处还设置有一个生物质干馏炉”，并非是真正意义的复合式生物质气化炉。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种生产成本低廉、使用方便、焦油裂解率、气化率和燃气热值都比较高的复合式生物质气化炉及热裂解装置。复合式生物质气化炉及热裂解装置是由二座生物质气化炉、四套U型催化器、催化剂、一台鼓风机和风量调节器组成。
本发明通过下述技术方案予以实现本发明采用二座生物质气化炉，共同参加制气，以复合式的热裂解装置，提供纯净的燃气气流供用户使用。两座生物质气化炉可以同时点火，通过一座鼓风机，分别向两座生物质气化炉送风，当第一气化炉产生燃气气流后，燃气气流首先从气化炉上部众多的出风孔，进入上部的颗粒催化剂中，参加第一次的热裂解，燃气气流从出气口的不锈钢钢丝网进入管道5，并从鼓风机的进风口，进入鼓风机，通过鼓风机的风量调节器的调节板进行风量调整，其中一部分燃气气流，进入第一座气化炉的下部的U型催化器和颗粒催化剂中，参加第二次的热裂解，热裂解后的燃气气流，经燃烧进风孔，进入炉腔与新发生的燃气气流混合，再次从出风孔，进入上部的颗粒催化剂中参加新的一轮热裂解，接连不断地产生新的燃气气流，进入下一轮的制气程序。
由于催化剂的催化作用，加之热裂解后的燃气气流不断经过炉腔的高温区，燃气气流中的焦油被裂解为可燃气体和少量其它物质。
另一部分燃气气流，通过鼓风机的风量调节器，用调节板进行风量调整，(在点火开始前期，鼓风机向第一座气化炉供应的风量，应稍大一些，制气正常后，视制气情况，再作适当的调整)，通过鼓风机的管道，将第一座气化炉的燃气气流，输入第二座气化炉的下部U型催化器的颗粒催化剂中，参加第四次的热裂解，热裂解后的燃气气流，经燃烧进风孔进入炉腔与新发生的燃气气流混合，从出风孔，进入上部的颗粒催化剂中，进行第五次热裂解，焦油得到了充分的热裂解，新鲜纯净的燃气气流，送入储气柜待用。
催化剂由凹凸棒石粘土、高铝矾土、氧化铁、氧化镁和氧化钙等原料组成，经配料、造粒、烧结成颗粒状，颗粒度4～10mm，生物质气化炉催化剂及生产方法，已另案申请发明专利。
本发明的复合式生物质气化炉及热裂解装置，制作生产成本低廉、使用方便，燃气气流经过五次热裂解，焦油裂解率可达到90％以上、气化率在原基础上提高20％，燃气热值在原基础上提高25％，经济实惠，适用于各种生物质作为原料，生产可燃气体，供家庭、餐馆、浴室、机关、厂矿企业使用。
图1是复合式生物质气化炉及热裂解装置的结构示意图。
如图所示1是第一座气化炉，2是气化炉的上部出风孔，3是气化炉上部的颗粒催化剂，4是出气口不锈钢钢丝网，5是净化后的燃气气流出口管道，6是鼓风机，7是风量调节器，8是风量调节器的调节板，9是鼓风机通往第一座气化炉的管道，10是U型催化器，11是气化炉下部的颗粒催化剂，12是气化炉的燃烧进风孔，13是燃气气流方向，14是耐火混凝土，15是出灰口，16是U型催化器的颗粒催化剂进料口，17是U型催化器的颗粒催化剂出料口，18是冷却水箱，33是气化炉的炉腔。
26是第二座气化炉，19是鼓风机通往第二座气化炉的管道，20是U型催化器，21是气化炉下部的颗粒催化剂，22是燃烧进风孔，23是燃气气流方向，24是气化炉的上部出风孔，25是气化炉上部的颗粒催化剂，27是纯净可燃气的出口管道，28是冷却水箱，29是耐火混凝土，30是U型催化器的颗粒催化剂进料口，31是气化炉的出灰口，32是U型催化器的颗粒催化剂出料口，34是气化炉的炉腔。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的描述本发明采用二座生物质气化炉，共同参加制气，以复合式的热裂解装置，提供纯净的燃气气流供用户使用。
两座气化炉1和26，装好生物质燃料后点火，通过鼓风机6，分别向两座生物质气化炉1和26送风，当第一气化炉1产生燃气气流后，燃气气流首先从气化炉上部众多的出风孔2，流入上部的颗粒催化剂3中，参加第一次的热裂解，燃气气流从出气口的不锈钢钢丝网4，进入管道5，燃气气流从鼓风机的进风口，进入鼓风机6，分别通过鼓风机的风量调节器7，用调节板8进行风量调整，其中一部分燃气气流，通过管道9，进入第一座气化炉1的下部的U型催化器10和颗粒催化剂11中，参加第二次的热裂解，热裂解后的燃气气流，经燃烧进风孔12，进入炉腔33与新发生的燃气气流13混合，再次从出风孔2，进入上部的颗粒催化剂3中参加新的一轮热裂解，接连不断地产生新的燃气气流，进入下一轮的制气程序。14是耐火混凝土，15是出灰口，16是U型催化器的颗粒催化剂进料口，17是U型催化器的颗粒催化剂出料口，18是冷却水箱，由于催化剂3的催化作用，加之热裂解后的燃气气流不断经过炉腔的高温区，燃气气流中的焦油被裂解为可燃气体和少量其它物质。
另一部分燃气气流，通过鼓风机的风量调节器7，用调节板8进行风量调整，通过管道19，进入第二座气化炉26的下部U型催化器20的颗粒催化剂21中，参加第三次的热裂解，热裂解后的燃气气流，经燃烧进风孔22进入炉腔34与新发生的燃气气流23混合，从出风孔24，进入上部的颗粒催化剂25中，进行第四次热裂解，焦油得到了充分的热裂解，新鲜纯净的燃气气流，经出口管道27，送入储气柜待用，28是冷却水箱，29是耐火混凝土，30是U型催化器的颗粒催化剂进料口，31是气化炉的出灰口，32是U型催化器的颗粒催化剂出料口。
权利要求
1.一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，复合式生物质气化炉及热裂解装置由由二座生物质气化炉、四套U型催化器、催化剂、一台鼓风机和风量调节器组成。
2.根据权利要求1所述的一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，当气化炉1产气后，进入催化剂3中，参加第一次热裂解，通过鼓风机的风量调整，一部分燃气气流，进入气化炉1中的催化剂11，参加第二次热裂解，随新产生的燃气气流，再次进入催化剂3，参加第三次热裂解，另一部分燃气气流，输入气化炉26的催化剂21中，参加第四次热裂解，并进入上部的催化剂25，进行第五次热裂解。
3.根据权利要求1所述的一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，每座生物质气化炉内，上下部各安装一台独立的U型催化器，催化器内放置一定量的催化剂。
4.根据权利要求1所述的一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，二座生物质气化炉，共用一台鼓风机和风量调节器。
5.根据权利要求1所述的一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其特征在于，风量调节器用调节板调节风量。
全文摘要
本发明公开了一种复合式生物质气化炉及热裂解装置，其技术方案的要点是由二座生物质气化炉、四套U型催化器、催化剂、一台鼓风机和风量调节器组成。当气化炉1产气后，进入催化剂3中，参加第一次热裂解，通过鼓风机的风量调整，一部分燃气气流，进入气化炉1中的催化剂11，参加第二次热裂解，随新产生的燃气气流，再次进入催化剂3，参加第三次热裂解，另一部分燃气气流，输入气化炉26的催化剂21中，参加第四次热裂解，并进入上部的催化剂25，进行第五次热裂解，因此，焦油得到了充分的热裂解。本发明制作生产成本低廉、使用方便，焦油裂解率、气化率、燃气热值在原基础上得到了较大的提高。
文档编号C10B1/00GK1664066SQ20051003783
公开日2005年9月7日 申请日期2005年2月25日 优先权日2005年2月25日
发明者许庆华 申请人:许庆华