专利名称：钟式生物质热裂解一体化设备的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种钟式生物质热裂解一体化设备。
背景技术：
生物质焦油是热解和气化过程中产生的副产物，焦油主要为较大分子碳氢化合物 的集合体。焦油成分非常复杂，可以分析出的成分有100多种，还有很多成分难以确定，大 部分是苯的衍生物及多环芳烃。焦油的存在对于热解产物的品质以及相关的设备都有较大的影响。焦油的能量一 般占生物质总能量的10% 15%，由于这部分能量难于利用而被分离出系统，降低了生物 质利用效率；其次，焦油在燃气输送过程中冷凝后形成粘稠的液体，附着于管道和设备的壁 面上，会造成管道的堵塞；再者焦油在燃烧时容易产生碳黑，造成污染并对燃气利用设备有 严重的损害。对生物质焦油进行裂解就是在高温和催化剂的作用下，将焦油裂解为低分子 燃气，不仅解决了焦油的危害问题，而且可以提高燃气产量和热值。生物质焦油催化裂解， 既提高了气化效率，又提高了合成气的利用价值，对发展和推广生物质高品位利用技术具 有决定性意义。现有的生物质焦油裂解技术中，焦油裂解反应器与生物质热解反应器共用同一个 不锈钢管，焦油裂解反应器置于热解反应器上方，生物质热解后进入该焦油裂解反应器，该 焦油裂解反应器中还放置了两个同型号的热电偶以监测床温，该焦油裂解反应器的加热方 式、温控仪与热解反应器相同。这种方式的焦油热解裂解装置采用两套加热装置，在一定程 度上要消耗大量的热能，同时热解后的气体需要通过连接管道通入裂解催化剂床层，在此 过程中会有一部分的热损失，在节能方面存在一定的缺陷。
发明内容为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种集生物质气化与催化裂 解于一体的生物质焦油催化裂解设备。本实用新型使用生物质粉状燃料同时作为生物质热 解和焦油催化裂解的加热源。采用生物质粉状燃料的高温燃烧为气化脱碳脱焦提供热能， 在热解气化室内水蒸气与残留碳进行水煤气反应，生成CO和H2,直接在气化室完成了脱碳， 增加燃气产率；热解气化室产生荒气进入催化室，通过高温及催化分解并合成新的产物CO 和H2,既完成脱焦又增加燃气产率和热值。这种生物质气化方法经过催化剂催化和过滤，燃 气清洁，没有焦油及其污水问题，同时可以降低运行成本，提高整个发生系统的热效率。为了进一步提高加热效率，降低运行费用，本实用新型将生物质可燃气的燃烧室 设计在生物质热解气化室和焦油催化裂解室之间，使其燃烧所放出的绝大部分热量能同时 被热解原料和催化裂解室内的滤网及催化剂床层吸收利用，而燃烧尾气被引入钟罩式保温 层内环绕反应器外层对反应器保温，充分利用了热能，提高了整个设备的热效率。为实现本实用新型的目的，提供一种钟式生物质热裂解一体化设备，其包括热裂 解反应釜主体；该热裂解一体化设备还包括热解气化室，竖直设置在该热裂解反应釜主体中，在该热解气化室侧方设置通入其中的水蒸气输送管；催化裂解室，竖直设置在该热裂 解反应釜主体中，该催化裂解室与该热解气化室之间具有一定间隔，在该催化裂解室上部 设置有燃气输出管，在该催化裂解室中设置有滤网及位于该滤网上方的催化剂床层，该热 解气化室的气体出口与该滤网及催化剂床层连通；以及燃烧室，竖直设置在该热裂解反应 釜主体中，且置于该热解气化室和该催化裂解室之间，在该燃烧室上部设置有燃气废气出 口，在该燃烧室下部还设置有燃料进口。本实用新型的结构特点还在于在热解气化室和催化裂解室之间设置燃烧室，其 中，将经预处理后的生物质原料由螺旋推进装置自热解气化室上方输送至该热解气化室 内，其出渣系统位于钟式生物质热裂解一体化设备的底部；热裂解气由热解气化室引出后 进入滤网及催化剂床层；裂解后的裂解气的排出口设置在催化裂解室上部。本实用新型的结构特征还在于热解气化室内配有水蒸气喷洒装置。热解气化室 气体出口与滤网及催化剂床层相连接，裂解燃气由催化裂解室上方输出后净化冷却。生物质热解气化室内设置水蒸气喷洒装置(水蒸气输入管)，生物质在热解气化 室内发生热解反应的同时，产生的残炭与水蒸气发生水煤气反应，降低了灰渣的产量和处 理难度，提高了燃气的质量。本实用新型的钟式生物质热裂解一体化设备将生物质热裂解与焦油催化裂解集 中在一个装置中，通过粉状生物质燃料的高温燃烧为气化脱碳和脱焦提供热能，用粉状生 物质燃料高比表面积和高挥发分的特性，与预混空气高效燃烧并形成高温效应，为生物质 原料的气化脱碳脱焦找到了低成本的高温燃料。本实用新型的生物质热解后所产生的气体 无须连接管道而直接引入滤网及催化剂床层，使得热效率提高，有效的避免了传统热解与 裂解工艺中热量易损失的问题，提高了热效率。
图1为本实用新型的钟式生物质热裂解一体化设备结构示意图；图2为图1所示钟式生物质热裂解一体化设备沿A-A的剖视图。其中的附图标记说明如下1、热解气化室；2、燃烧室；3、催化裂解室；4、水蒸气输送管；5、燃料储存箱；6、燃 气输出管；7、进料斗；8、螺旋推进装置；9、灰渣排出管；10、废气排出管；11、风机；12、滤 网；13、钟罩式保温层；14、裂解气排出口 ；15、催化剂床层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。如图1所示，为本实用新型的钟式生物质热裂解一体化设备结构示意图。该反 应器包括热裂解反应釜主体，在该热裂解反应釜主体中竖直设置有热解气化室1，也就是 说，该热解气化室1自热裂解反应釜主体的顶部向下延伸一定距离。在该热解气化室1上 方设置螺旋推进设备8和进料斗7，在该热解气化室1侧方设置水蒸气输送管4，在该热解 气化室1的侧部隔开一定间隔设置有催化裂解室3，在该热解气化室1和催化裂解室3之间 设置有燃烧室2，该燃烧室2同时为该热解气化室1和该催化裂解室3提供热量。经预处理后的生物质原料由进料斗7经螺旋推进装置8输送至热解气化室1内，在热解气化室1的外侧为燃烧室2。热解气化室1的气体出口与滤网12及位于该滤网上 方催化剂床层15相连接，由热解气化室1引出的气体是从其下部通入催化裂解室3中的滤 网12及催化剂床层15，并直接导入催化裂解室3进行催化裂解，裂解后的燃气由催化裂解 室3上部的燃气输出管6输出，在燃气输出管6后面连接有抽气风机，保证气体的流通，裂 解后的燃气的余热可以回收利用。经预处理后的生物质粉状燃料从燃料储存箱5经风机11送入燃烧室2，所述生物 质粉状燃料具有高的比表面积和高挥发分的特性，与预混空气高效燃烧并形成高温效应， 同时为热解气化室1和催化裂解室3提供热量。其燃烧废气经位于该燃烧室2上方的废气 排出管10排出，裂解气由位于裂解室上方的裂解气排出口 14引致该热裂解反应釜主体的 钟罩式保温层13内，使尾气余热在炉体外部环绕保温，然后再经由燃气输出管6排出。该水蒸气输入管4为该热解气化室1提供反应用水蒸气，水蒸气与残留碳进行水 煤气反应，生成CO和H2。生物质在热解气化室内发生热解反应的同时，产生的残炭与水蒸 气发生水煤气反应，降低了灰渣的产量和处理难度，提高了燃气的质量。该催化裂解室3与该热解气化室1连通，在该催化裂解室3中的滤网12及催化剂 床层15上装填有焦油裂解催化填料。为保证室内压力的正常，在催化裂解室3和热解气化室1的下部均设置水封。所 述水封，设置在设备外部，通过管道与热解气化室1和催化裂解室3相通，另有出口与大气 相通，用于调节反应池内部的压力。如图2所示，该热裂解反应釜主体为圆筒状，该热解气 化室1、该催化裂解室3和该燃烧室2在该热裂解反应釜主体中从内至外依次呈同心圆状排 列。该热裂解反应釜主体高约为3. 0米，其灰渣出口 9距地面约0. 7米。本实用新型 的立式生物质热裂解一体化设备将生物质热裂解与焦油催化裂解集中在一个装置中，通过 粉状生物质燃料的高温燃烧为气化脱碳和脱焦提供热能，用粉状生物质燃料高比表面积和 高挥发分的特性，与预混空气高效燃烧并形成高温效应，为生物质原料的气化脱碳脱焦找 到了低成本的高温燃料。本实用新型的生物质热解后所产生的热解气体无须连接管道而直 接引入滤网及催化剂床层，使得热效率提高，有效避免了传统热裂解工艺中热量易损失的 问题，提高了热效率。
权利要求一种钟式生物质热裂解一体化设备，包括热裂解反应釜主体；其特征是，该热裂解一体化设备还包括热解气化室(1)，竖直设置在该热裂解反应釜主体中，在该热解气化室(1)侧方设置通入其中的水蒸气输送管(4)；催化裂解室(3)，竖直设置在该热裂解反应釜主体中，该催化裂解室(3)与该热解气化室(1)之间具有一定间隔，在该催化裂解室(3)上部设置有燃气输出管(6)，在该催化裂解室(3)中设置有滤网(12)及位于该滤网(12)上方的催化剂床层(15)，该热解气化室(1)的气体出口与该滤网(12)和催化剂床层(15)连通；燃烧室(2)，竖直设置在该热裂解反应釜主体中，且置于该热解气化室(1)和该催化裂解室(3)之间，在该燃烧室(2)上部设置有燃气废气出口(10)，在该燃烧室(2)下部还设置有燃料进口。
2.根据权利要求1所述的钟式生物质热裂解一体化设备，其特征是，该催化裂解室(3) 上方为燃气输出管(6)。
3.根据权利要求1所述的钟式生物质热裂解一体化设备，其特征是，该燃烧室(2)上方 为废气排出管(10)。
4.根据权利要求1或2所述的钟式生物质热裂解一体化设备，其特征是，该催化裂解室 (3)与该热解气化室(1)连通，在该催化裂解室(3)中的滤网(12)上装填有焦油裂解催化 填料以形成该催化剂床层(15)。
5.根据权利要求1或2所述的钟式生物质热裂解一体化设备，其特征是，在该催化裂解 室(3)下部设置水封。
6.根据权利要求1或2所述的钟式生物质热裂解一体化设备，其特征是，在该热解气化 室(1)下部设置水封。
7.根据权利要求1或2所述的钟式生物质热裂解一体化设备，其特征是，该热裂解反应 釜主体为圆筒状，该热解气化室(1)、该催化裂解室(3)和该燃烧室(2)在该热裂解反应釜 主体中从内至外依次呈同心圆状排列。
8.根据权利要求1或2所述的钟式生物质热裂解一体化设备，其特征是，该热裂解反应 釜主体高为3. 0米，设置在其底部的灰渣出口(9)距地面0. 7米。
专利摘要一种钟式生物质热裂解一体设备，包括热裂解反应釜主体；还包括热解气化室，竖直设置在该热裂解反应釜主体中，在该热解气化室侧方设置通入其中的水蒸气输送管；催化裂解室，竖直设置在热裂解反应釜主体中，该催化裂解室与该热解气化室之间具有一定间隔，在催化裂解室上部设置有燃气输出管，在催化裂解室中设置有滤网及催化剂床层，热解气化室的气体出口与该滤网及催化剂床层连通；以及燃烧室，竖直设置在热裂解反应釜主体中，且置于热解气化室和催化裂解室之间，在该燃烧室下部还设置有燃料进口。本实用新型设备的热解气直接引入裂解室，使得热效率提高，有效避免了传统热解与裂解设备分开工艺热量易损失的状况。
文档编号C10G11/10GK201694994SQ200920160350
公开日2011年1月5日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者徐冬利, 赵洪叶, 魏晓明 申请人:北京联合创业环保工程有限公司