一种集成式生物质燃气催化合成及净化装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及生物质连续热解及后续处理装置，特别是涉及一种集成式生物质燃气 催化合成及净化装置。
【背景技术】
[0002] 生物质作为可再生能源的一种，具有生产周期短、储量丰富、易于收集等特点，被 视为传统化石能源的替代资源之一。目前利用生物质的热转化方式主要包括直接燃烧、液 化、气化和热解等。由于气体燃烧充分、效率高、清洁方便，是最高级的燃料形式，也是燃料 利用的重要发展方向。发达国家以生物质制备燃气用于电力生产、工业热能、居民生活。我 国在工业加热、民用炊事、燃气轮机发电、汽车燃料方面，也越来越鼓励使用气体燃料，这也 是我国建设资源节约型和环境友好型社会的发展需要。
[0003] 国外对生物质气化的研究和应用起步较早，自1839年世界上第一台上吸式气炉问 世以来，气化技术已有160多年的历史，但大规模应用生物质气化技术，则始于20世纪30、40 年代。第二次世界大战期间，为解决石油燃料的短缺，用于内燃机的小型气化装置得到广泛 使用。从70年代初开始，受石油危机影响，这一技术有了新的发展。
[0004]欧洲是生物质能开发利用非常活跃的地区，新技术不断出现，并且在较多的国家 得以应用。1991年，在瑞典瓦那茂兴建了世界上第一座完成的生物质气化燃气轮机/发电 机-汽轮机/发电机联合发电厂，净发电量6MW，净供热量9MW，系统总效率达80 %以上。该国 用催化裂解法处理生物质燃气中的焦油水平处于世界领先地位。在芬兰，使用上流式气化 炉生产生物质燃气，用于区域集中供热，已达到商业化水平。
[0005] 日本东京工业大学的Yoshikawa等发展了一种名为"STAR-MEET"的生物质气化反 应系统，能量转化率可以达到30%;Hawaii大学建立了处理生物质量为100T/d的气化系统； Vermont大学建立了气化工业装置，其生产能力达200T/d，发电能力为50MW，目前已经进入 正常运行阶段。
[0006] 我国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究始于20世纪70年代末、 80年代初。在国家"九?五"重点科技攻关计划中，生物质气化技术的研究与开发也占有相 当大的比重。国内的研究人员也开发出了相应的生物质气化设备。专利号为 201120058801.5的专利公布了该系统由送风系统、螺旋加料器、流化床气化炉、旋风分离 器、焦油重整装置、净化系统和储气装置构成。专利号为201120001962.0的专利公布了一种 两段式循环流化床生物质气化设备，该设备主要由流化床气化炉，料仓，给料机，除灰装置 风机，灰斗以及第二给料机构成。专利号为201220244502.5的专利公布了一种生物质气化 机组，用于多用户集中供气。专利号为201220225364.6的专利公布了一种双向气化生物质 气化炉，该设备外壳内设置有悬挂内胆，悬挂内胆内设置有燃气环，将热气流分上下两个方 向移动，达到双向气化的效果。
[0007] 其他相关生物质气化专利还有:CN101251045(-种生物质能源循环发电工艺及其 发电系统），CN101482272(生物质能气化炉器具），CN201269544(高效生物质能气化炉）， CN101230281(-种固体生物质半水煤气发生炉），CN2433258(生物质燃气秸杆高效新型气 化炉），CN1710023(-种低焦油生物质气化方法和装置），CN1608972(串行流化床生物质气 化制氢装置及方法），CN1821346( -种生物质气化焦油清除方法及装置），CN1710023(-种 低焦油生物质气化方法和装置），CN101407722(-种生物质高温热解气化及高温热解气催 化净化系统)等。
[0008] 综上，现有的生物质气化设备不能很好提供一个良好的生物质连续热解及定向催 化合成环境，致使其工程放大缺乏相应的理论基础和模型，很大程度上限制了其工业应用 设备的优化设计。因此，有必要进一步开发经济高效、集成化程度高、智能化并适合工业放 大的生物质热解及定向催化设备。
【发明内容】
[0009] 本发明实施方式的目的是提供一种集成式生物质燃气催化合成及净化装置，设备 采用触摸屏操作，动态显示生物质连续热解过程及燃气催化热解或合成过程中系统加热功 率、温度、压力、时间以及气体体积等参数，并通过无纸记录仪进行数据记录。本装置适用于 生物质规模化、连续化热解以及一体化净化过程，兼具有燃气催化热解或催化合成的功能， 具有自动、智能化程度高，人机交流简易、方便等优点。
[0010] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0011] 本发明实施方式一种集成式生物质燃气催化合成及净化装置，该装置包括：
[0012] 进料料斗、储灰室、双螺旋输送系统、生物质连续热解炉、显示控制触摸屏、两段式 定向催化重整反应器、合成气储罐以及一体式气体纯化装置构成，其中两段式定向催化重 整反应器由两段催化剂装填板、分别控温的两段式加热炉以及温度、压力传感系统构成;一 体式气体纯化装置由脱水、脱焦以及脱硫装置组成；
[0013] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述进料料斗位于双螺旋输送系 统上方，螺旋输送将生物质原料输送至热解炉中进行加热，所得一次燃气进行二次催化热 解或者催化合成，灰分由下螺旋输送至储灰室。储灰室底部开有灰分清理口。
[0014] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述两段式定向催化重整反应器 采用塔板装填的方式载有两层催化剂，催化剂采用分级错流方式填装;两段式加热炉分别 进行温度控制。
[0015] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述两段式定向催化重整反应器 顶端接有阀门，通过控制、调节阀门大小，控制所得二次燃气回流比例，并通过压力表与气 体体积积分流量计分别显示、计算回流与净化气体体积。
[0016] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述一体化净化装置由脱焦、吸 水、脱硫及脱碳几部分组成，除脱焦装置外，其余部分采用分段装填吸附材料的方式依次固 定于装置上部。一体化净化装置底部为脱焦装置，进气管深入吸收液体下部，采用鼓泡的方 式脱焦，中部及底部分别开有一孔，吸收液通过栗实现循环。
[0017] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述气体吸收装置，该装置底部 设有放空阀门，上端设有取样口，并在低端安有气体体积积分仪与压力表。
[0018] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述设备采用PLC或MCGS自动化 控制，触摸屏操作，动态显示加热输出功率、温度、压力、时间、气体流量集体积等参数。
[0019] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施方式提供的集成式生物质燃 气催化合成及净化装置集成化、功能化程度高，方便实用。
【附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 附图。
[0021] 图1为本发明实施例提供的集成式生物质燃气催化合成及净化装置示意图；
[0022] 图中各标号对应的部件为：1-进料料斗；2-储灰室;3-双螺旋输送系统;4-生物质 连续热解炉;5-显示控制触摸屏;6-两段式定向催化重整反应器;7-合成气储罐;8--体式 气体纯化装置。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述 的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0024] 下面对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0025] 本发明实施方式的目的是提供一种集成式生物质燃气催化合成及净化装置，设备 采用触摸屏操作，动态显示生物质连续热解过程及燃气催化热解或合成过程中系统加热功 率、温度、压力、时间以及气体体积等参数，并通过无纸记录仪进行数据记录。本装置适用于 生物质规模化、连续化热解以及一体化净化过程，兼具有燃气催化热解或催化合成的功能， 具有自动、智能化程度高，人机交流简易、方便等优点。
[0026] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0027] 本发明实施方式一种集成式生物质燃气催化合成及净化装置，该装置包括：
[0028]进料料斗、储灰室、双螺旋输送系统、生物质连续热解炉、显示控制触摸屏、两段式 定向催化重整反应器、合成气储罐以及一体式气体纯化装置构成，其中两段式定向催化重 整反应器由两段催化剂装填板、分别控温的两段式加热炉以及温度、压力传感系统构成;一 体式气体纯化装置由脱水、脱焦以及脱硫装置组成；
[0029] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述进料料斗位于双螺旋输送系 统上方，螺旋输送将生物质原料输送至热解炉中进行加热，所得一次燃气进行二次催化热 解或者催化合成，灰分由下螺旋输送至储灰室。储灰室底部开有灰分清理口。
[0030] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述进料料斗与双螺旋输送系统 可以分别控制输出功率，通过实验所得功率与物料输送速度关系控制物料输送速度;通过 控制双螺旋输送系统与进料料斗功率(前者处理能力多为后者的10倍）的方式使物料充分 热解。
[0031] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述两段式定向催化重整反应器 采用塔板装填的方式载有两层催化剂，催化剂采用分级错流方式填装;两段式加热炉分别 进行温度控制。
[0032] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中，所述两段式定向催化重整反应器 顶端接有阀门，通过控制、调节阀门大小，控制所得二次燃气回流比例，并通过压力表与气 体体积积分流量计分别显示、计算回流与净化气体体积。
[0033] 上述集成式生物质燃气催化合成及净化装置中