专利名称：生物质制合成气的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种制气装置，特别涉及一种生物质制合成气的装置及方法。
背景技术：
植物生物质(包括锯末、木柴，野草，松针树叶，作物秸杆，牛羊畜粪，食用菌渣)中的碳元素质量分数约为40%，其次为氢、氮、氧、镁、硅、磷、钾、钙等元素。植物秸杆的有机成分以纤维素、半纤维素为主，质量分数为50%。这些生物质原料，在缺氧条件下加热，使之发生复杂的热化学反应的能量转化过程，此过程实质是植物生物质中的碳、氢、氧等元素的原子，在反应条件下按照化学键的成键原理，变成一氧化碳、甲烷、氢气等可燃性气体的分子，这样植物生物质中的大部分能量就转移到这些气体中。
现有的技术一般采用炉内燃烧的方式制取燃气，工艺方法气化效率低，气化过程中的有害成分不能完全转化，容易产生大量焦油、二噁英等有害物质，造成环境的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种转化率高，不产生焦油、二噁英等有害物质，高温、缺氧、生物质制合成气的装置。 本发明的目的是这样实现的生物质制合成气的装置包括燃烧炉、裂解炉，燃烧炉的炉壁至少一部分设在裂解炉内或燃烧炉与裂解炉共用一部分炉壁，燃烧炉、裂解炉相对独立，所述的燃气管、助燃风管、点火装置均接入燃烧炉内，裂解炉设有进料口、及设在所述进料口处的密闭闸门、集气管，集气管一端接入裂解炉内。还可以，生物质制合成气装置还包括收气装置，收气装置包含冷却器、集气柜，冷却器、集气柜串联；集气管另一端接入冷却器，所述裂解炉与冷却器通过集气管连接。还可以，生物质制合成气装置还包括余热回收器，余热回收器包含余热回收室，及连接在所述余热回收室上引风机，空气送风机，余热回收室与燃烧炉连通。还可以，裂解炉底部设有排尾料出口、及所述排尾料出口处设有的开关。还可以，收气装置中的冷却器、集气柜之间设有气体过滤器。还可以，助燃风管从余热回收器的余热回收室中穿过并接入燃烧炉内。还可以，气体过滤器与集气柜之间依次设有流量计、负压计、气体分析仪、吸气风机。 进一步讲，燃烧炉设置于裂解炉内。进一步讲，燃烧炉左或右二边炉壁分别与一个裂解炉炉壁相接并共用一部分炉壁。利用生物质制合成气的装置制气的方法
第一步通过燃气管、通风管向燃烧炉内注入燃烧气体并通过点火装置点火，燃烧炉热量通过燃烧炉炉壁传导到裂解炉内并加热裂解炉，使炉内温度达到900-1200°C ；
第二步通过进料口向裂解炉添加生物质原料，并密闭密闭闸门，使裂解炉呈相对封闭的环境，裂解炉内密封其内氧气有限，生物质原料在高温、绝氧条件下发生热解，产生大量一氧化碳、甲烧、氢气等合成气；
第三步通过集气管收集裂解炉内产生的一氧化碳、甲烷、氢气等合成气。本发明的优点在于燃烧炉的炉壁至少一部分设在裂解炉内或燃烧炉与裂解炉共用一部分炉壁，燃烧炉、裂解炉相对独立，裂解炉设有进料口、及设在所述进料口处的密闭闸门，燃烧炉通过燃气管通入燃烧气，通过助燃风管通入空气、通过点火装置点燃燃烧炉内的燃烧气，燃烧炉内温度通过燃烧炉炉壁伸入裂解炉内部部分或与裂解炉共用部分把热量转导给裂解炉内，使裂解炉的内温度上升到900-1200 V，把生物质原料通过进料口投入裂解炉关闭密闭闸门使裂解炉相对密闭，生物质原料在裂解装炉内绝氧的环境下发生热解反应产生的含大量一氧化碳、甲烷、氢气等合成气，此过程中因绝氧和高温不会产生焦油、二噁英等有害物质，合成气通过集气管排出裂解炉；通过集气管排出的合成气经过收气装置的冷却器冷却进入集气柜便于收集清洁的合成气，或合成气通过冷却器后再经过气体过滤器、流量计、负压计、气体分析仪、吸气风机进入集气柜，便于计算进入集气柜的合成气的流量、了解吸气风机的工作效率、分析进入集气柜合成气的成份；余热回收器包含余热回收室，及连接在所述余热回收室上引风机，空气送风机，余热回收室与燃烧炉连通，燃烧炉内的·烟气在余热回收器的余热回收室上引风机的作用下，与助燃风管里送风机送入的冷空气进行热交换后排空，预热后的空气进入燃烧炉，改善燃烧工况；燃烧炉设置于裂解炉内，燃烧炉通过其炉壁给裂解炉内传热效率更高，燃烧炉炉壁左右二边炉壁分别与一个裂解炉炉壁相接并共用一部分炉壁，一台燃烧炉可以同时给二台裂解炉供热，生产合成气的效率更高。
下面结合附图和实施例对发明作进一步说明。图I是本发明实施例示意图。图2是本发明另一实施例图。
具体实施例方式如图I所示，生物质制合成气的装置包括燃烧炉I、裂解炉2、收气装置3、余热回收器20，燃烧炉I设置于裂解炉2内，燃烧炉I、裂解炉2相对独立，燃气管4、助燃风管5、点火装置6均接入燃烧炉I内，裂解炉2设有进料口 7、及设在进料口 7处的密闭闸门8、集气管9，裂解炉2底部设有排尾料出口 13、及排尾料出口 13处设有的开关14，集气管9 一端接入裂解炉2内；收气装置3包含冷却器10、集气柜11，冷却器10、集气柜11串联；集气管9另一端接入冷却器10，裂解炉2与冷却器10通过集气管9连接，收气装置3中的冷却器10、集气柜11之间设有气体过滤器15，气体过滤器15与集气柜11之间依次设有流量计16、负压计17、气体分析仪18、吸气风机19 ;余热回收器10包含余热回收室20，及连接在所述余热回收室20上引风机12，空气送风机22 ;余热回收室21与燃烧炉I连通，通风管5从余热回收器20的余热回收室21中穿过并接入燃烧炉I内。如图2所示，生物质合成气的装置包括燃烧炉I、裂解炉2、收气装置3、余热回收器20，燃烧炉I左或右二边炉壁与一个裂解炉2炉壁相接并共用一部分炉壁，燃烧炉I、裂解炉2相对独立，燃气管4、助燃风管5、点火装置6均接入燃烧炉I内，裂解炉2设有进料口7、及设在进料口 7处的密闭闸门8、集气管9，裂解炉2底部设有排尾料出口 13、及排尾料出口 13处设有的开关14，集气管9 一端接入裂解炉2内；收气装置3包含冷却器10、集气柜11，冷却器10、集气柜11串联；集气管9另一端接入冷却器10，裂解炉2与冷却器10通过集气管9连接，收气装置3中的冷却器10、集气柜11之间设有气体过滤器15，气体过滤器15与集气柜11之间依次设有流量计16、负压计17、气体分析仪18、吸气风机19 ;余热回收器20包含余热回收室21，及连接在所述余热回收室21上引风机12，空气送风机22 ;余热回收室21与燃烧炉I连通，助燃风管5是余热回收器20的余热回收室21的热风出口。工作原理燃气、空气通过燃气管4、助 燃风管5进入燃烧炉I内，然后用点火装置
6点燃燃烧炉I内的燃气，把裂解炉2内的温度加热到900-1200度，燃烧炉I内的高温烟气在引风机12的作用进入余热回收器20的余热回收室21，与助燃风管5的空气进行换热后排空。通过调节燃气管4、助燃风管5中的气体流量来控制裂解炉2内的温度。打开密闭闸门8，把生物质原料通过裂解炉2的进料口 7投入裂解炉2并关闭密闭闸门8，燃烧炉I通过炉壁或与裂解炉2共用的炉壁把温度传导给裂解炉2内，生物质原料在高温、绝氧的条件下发生热解反应，产生大量一氧化碳、甲烷、氢气等合成气，并在收气装置3的吸气风机19的负压作用下，合成气通过集气管9、冷却器10、气体过滤器15、流量计16、负压计17、气体分析仪18、吸气风机19进入集气柜11 ;生物质原料热解反应后的尾渣通过裂解炉2底部的排尾料出口 13排出。
权利要求
1.一种生物质制合成气的装置，其特征在于所述生物质制合成气的装置包括燃烧炉(1)、裂解炉(2)，所述燃烧炉(I)的炉壁至少一部分设在裂解炉(2)内或燃烧炉(I)与裂解炉(2)共用一部分炉壁，所述的燃烧炉(I)、裂解炉(2)相对独立，所述的燃气管(4)、助燃风管(5)、点火装置(6)均接入燃烧炉(I)内，所述裂解炉(2)设有进料口(7)、及设在所述进料口( 7)处的密闭闸门(8)、集气管(9)，所述集气管(9) 一端接入裂解炉(2)内。
2.根据权利要求I所述的一种生物质制合成气的装置，其特征在于所述生物质制气装置还包括收气装置(3)，所述的收气装置(3)包含冷却器(10)、集气柜(11)，所述冷却器(10)、集气柜(11)串联；所述集气管(9)另一端接入冷却器(10)，所述裂解炉(2)与冷却器(10)通过集气管(9)连接。
3.根据权利要求I所述的一种生物质制合成气的装置，其特征在于所述生物质制气装置还包括余热回收器(20)，所述余热回收器(20)包含余热回收室(21)，及连接在所述余热回收室(21)上引风机(12)、空气送风机(22);所述的余热回收室(21)与燃烧炉(I)连通。
4.根据权利要求I所述的一种生物质制合成气的装置，其特征在于所述裂解炉(2)底部设有排尾料出口( 13)、及所述排尾料出口( 13)处设有的开关(14)。
5.根据权利要求2所述的一种生物质制合成气的装置，其特征在于所述收气装置(3)中的冷却器(10)、集气柜(11)之间设有气体过滤器(15)。
6.根据权利要求3所述的一种生物质制合成气的装置，其特征在于所述助燃风管(4)从余热回收器(10)的余热回收室(21)中穿过并接入燃烧炉(I)内。
7.根据权利要求5所述的一种生物质制合成气的装置，其特征在于所述气体过滤器(15)与集气柜(11)之间依次设有流量计(16)、负压计(17)、气体分析仪(18)、吸气风机(19)。
8.根据权利要求I之7之一所述的一种生物质制合成气的装置，其特征在于所述燃烧炉(I)设置于裂解炉(2)内。
9.根据权利要求I之7之一所述的一种生物质制合成气的装置，其特征在于所述燃烧炉(I)左或右二边炉壁分别与一个裂解炉(2)炉壁相接并共用一部分炉壁。
10.根据权利要求I所述的一种生物质制合成气的装置制合成气的方法，其特征在于第一步通过燃气管(4)、助燃风管(5)向燃烧炉(I)内注入燃烧气体并通过点火装置(6)点火，燃烧炉(I)热量通过燃烧炉(I)炉壁传导到裂解炉(2)内并加热裂解炉(2)，使炉内温度达到 900-1200。。； 第二步通过进料口(7)向裂解炉(2)添加生物质原料，并关闭密闭闸门(8)，使裂解炉(2)呈相对封闭的环境，裂解炉(2)密封，其内相对绝氧，生物质原料在高温、绝氧条件下发生热解，产生大量一氧化碳、甲烷、氢气等合成气； 第三步通过集气管(9)收集裂解炉(2)内产生的一氧化碳、甲烷、氢气等合成气。
全文摘要
一种生物质制合成气的装置及方法，合成气的装置包括燃烧炉、裂解炉，燃烧炉的炉壁至少一部分设在裂解炉内或燃烧炉与生物盛装炉共用一部分炉壁，燃烧炉、裂解炉相对独立，所述的燃气管、通风管、点火装置均接入燃烧炉内，裂解炉设有进料口、及设在所述进料口处的密闭闸门、集气管，集气管一端接入裂解炉内。本发明的优点在于转化率高，不产生焦油、二噁英等有害气体，高温、绝氧、生物质制合成气的装置。
文档编号C10B53/02GK102899059SQ20121034334
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者胡训诚, 郑必凤, 曾昭华 申请人:湖北骏杰科技有限公司