固体废弃物两段热解气化系统的制作方法_2

文档序号:10383459阅读:来源:国知局
应器内同时生成,不仅提高了热解气化效率,而且减少了焦油和污染物排放。合成气和热解气不含二恶英等污染物,载热体、催化剂和生物炭等的协同作用以最大程度的减少焦油和污染物排放含量。
[0018](2)热解器采用流化床和移动床结合的结构设计,采用螺杆输送、重力输送和流化相结合的颗粒流动模式,增加了热解系统稳定性和操作的灵活性,提高了对灰分熔融粘结的适应性。
[0019](3)从循环流化床氧化气化器系统来的热床料分别在两处加入到热解器形成二段式热解器,热床料不仅和原料充分混合,而且在旋风分离式反应器内和含有焦油的热解气充分混合从而最大程度地减少了热解气焦油含量,利于热解器系统脱硫脱氯,提高了热解气化效率。
[0020]其中循环流化床氧化气化器系统可采用直径一致的单管反应器,也可采用提升管和沉降管相结合的流化床结构形式,流化床提升管和沉降管采用非对称布置从而使较大的床料颗粒堆积在沉降管下面的一侧,有利于对大颗粒出料管和下料管实现有效的料封,这些大颗粒直接被输送到热解器,避免了在旋风分离器中的磨损。
[0021](4)旋风分离式反应器用来进一步强化热床料和热解气的混合、减少热解气焦油含量。热解器旋风分离式反应器可置于热解器里面以提高传热效率。
[0022](5)循环流化床氧化气化器系统底部的进气系统通入空气和循环的合成气、热解气或者粉状燃料(如回收的生物炭或生物质粉末),混合燃烧在氧化气化器底部的径向中间区域产生高温使灰分熔融,熔渣冷却后落下由氧化气化器底部排出,熔渣具有再利用价值。氧化气化反应器的燃烧段外面可设有蒸汽发生器以利用其热量产生水蒸气,同时利于熔渣的冷却和排出。氧化气化反应器里面有燃烧、部分氧化和气化反应发生,其气体产物是合成气。
【附图说明】
[0023]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明,其中
[0024]图1为本实用新型的结构不意图;
[0025]图2是实施例2的结构示意图;
[0026]附图标记:1、固体废弃物物料进料系统,2、热解器,3、一级旋风分离式反应器,4、下料管,5、循环流化床氧化气化器系统,6、进气系统,7、提升管,8、沉降管,9、蒸汽发生器,10、氧化气化器一级旋风分离器,11、氧化气化器二级旋风分离器,12、二级旋风分离式反应器,13、螺杆进料器,14、物料下降管,15、固体废弃物输送机,16、固体废弃物,17、合成气,18、产热发电系统,19、热解气,20、气体冷却和净化系统、21熔渣排出口。
【具体实施方式】
[0027](实施例1)
[0028]见图1所示,本实用新型具有的固体废弃物两段热解气化系统,具有固体废弃物物料进料系统1、热解器2、循环流化床氧化气化器系统5、氧化气化器旋风分离器和旋风分离式反应器,其中固体废弃物进料系统I与热解器2连通连接;热解器2的输出口通过管道与循环流化床氧化气化器系统5连接;循环流化床氧化气化器系统5的输出端与氧化气化器旋风分离器的输入端连接,氧化气化器旋风分离器的输出端与旋风分离式反应器连接,旋风分离式反应器与热解器2连通连接。
[0029]其中氧化气化器旋风分离器包括氧化气化器一级旋风分离器10和氧化气化器二级旋风分离器11。旋风分离式反应器包括一级旋风分离式反应器3和二级旋风分离式反应器12,氧化气化器一级旋风分离器10的输出端连接一级旋风分离式反应器3,氧化气化器二级旋风分离器11的输出端连接二级旋风分离式反应器12后,再与物料下降管14的输入端连接。
[0030]—级旋风分离式反应器3设置在热解器2的外部或内部。所述循环流化床氧化气化器系统5依次包括沉降管8、提升管7、位于其底部的进气系统6和设置在循环流化床氧化气化器系统5管壁外的蒸汽发生器9,以及熔渣排出口 21,提升管7和沉降管8为直径不相同的两个管件,沉降管8套设在提升管7之上,且非对称布置,即提升管7偏向沉降管8—侧,沉降管8的底部具有输出口,较大的床料颗粒通过下料管4,经过热解器2的输入口,进入热解器2中。
[0031]其中热解器2的物料进料端为水平的螺杆进料器13,螺杆进料器13深入到热解器2中部热解部分的腔体内,所述热解器2的主体腔体为底板具有坡度的流化床和移动床结合的反应器,所述底板上具有孔,所述热解器2的加热方式可为微波加热或电加热。固体废弃物进料系统I的物料下降管14的输入端连接固体废弃物输送机15,固体废弃物16通过固体废弃物输送机15输送到物料下降管14内。补充床料可在固体废弃物输送机15处加入。氧化气化器旋风分离器的输出端与产热发电系统18的输入端连接,氧化气化器旋风分离器内产生的合成气17可以被传输到产热发电系统18中。旋风分离式反应器内的输出端与气体冷却和净化系统20的输入端连接,旋风分离式反应器产生的热解气19可以被传输到气体冷却和净化系统20中。
[0032]其工作过程为:在循环流化床氧化气化器系统5的进气系统6通入空气和下游循环来的合成气或热解气(或粉末状固体燃料)从而发生氧化和部分氧化反应(完全燃烧和部分燃烧),燃烧产生的高温使灰分融化形成熔渣由底部排出,循环流化床氧化气化器系统5的外部设有蒸汽发生器9;氧化产生的气体主要是高温的C02、H20和C0(C0是不完全燃烧产物),这些气体和床层中的生物炭发生气化反应生成⑶和H2,产生的产品气主要是C02、H20、⑶、H2和CH4,我们这里称其为合成气。此合成气可用于产生蒸汽,部分蒸汽返回热解器2和循环流化床氧化气化器系统5作为流化介质。
[0033]循环流化床氧化气化器系统5采用提升管7和沉降管8相结合的流化床结构形式,提升管7和沉降管8采用非对称布置从而使较大的床料颗粒堆积在沉降管8下面的一侧,有利于对大颗粒出料管和下料管4实现有效的料封,这些大颗粒直接被输送到热解器2中,避免了在氧化气化器一级旋风分离器10和氧化气化器二级旋风分离器11中的磨损。循环流化床氧化气化器系统5来的热床料经过氧化气化器一级旋风分离器10和氧化气化器二级旋风分离器11的气固分离后进入一级旋风分离式反应器3和二级旋风分离式反应器12内,热床料和含有焦油的热解气充分混合从而最大程度的减少了热解气焦油含量,利于热解器系统脱硫脱氯,也提高了系统热解气化效率。从一级旋风分离式反应器3和二级旋风分离式反应器12分离出来的热床料分别进入热解器2和物料进料系统的物料下降管14中形成二段式热解器(含干燥段和热解段),一级旋风分离式反应器3置于热解器2里面以提高传热效率,一级旋风分离式反应器3分离出的固体床料经过一个弯管进入热解器2里面;气固分离后的热解气19进入下游的气体冷却和净化系统20。固体废弃物由固体废弃物物料进料系统进入热解器2,进料系统采用螺杆输送挤压和星型阀结合的密封方式,螺杆进料器13深入到热解器2里面,深入的螺杆可以进一步搅拌和分配床层物料,同时被热解器2内部高温加热,螺杆和从循环流化床氧化气化器系统
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