CN101130698B - 生物质气焦油高温裂解方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种生物质气焦油高温裂解方法及装置，其方法主要包括步骤(A)生物质气化炉气化；(B)水洗、过滤，还包括(C)高温裂解步骤，所述(C)高温裂解步骤是在专用的高温裂解装置中进行的，由(A)和(B)步骤排出的温度为250℃～350℃的生物质气，进入专用的高温裂解炉，经800℃～1200℃的高温进行裂解反应，生成低碳的甲烷、乙烷及乙烯类可燃气体；净化后的气体进入用户网使用。其装置包括控制器、进气管、换向阀、热电偶、排气管、裂解炉和加热器，其特征在于所述裂解炉为三段式结构，中间为高温加热段，两端为低温存储段，所述裂解炉两端分别安装有换向阀，该阀的一端与进气管相连接，另一端与排气管相连接，排气管和换向阀上安装有与控制器电连接的热电偶。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种将生物质在气化或干馏过程产生的可燃气体所含焦油进行裂解的装置，特别涉及一种生物质气焦油高温裂解方法及装置。
二、背景技术
目前，生物质气化或干馏产生的可燃气体中含有大量的焦油，由于没有有效可行的脱除方法使该类气体的使用受到很大的局限性。一般采用水洗、过滤等粗滤方法，脱焦率较低，气体净化的效果难以达到实际使用要求。另外从气体粗滤出来的焦油，含有杂质太多，无法再次利用，也给环境带来了二次污染。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种生物质气焦油高温裂解方法，采用专用装置以正逆流催化高温裂解之法，既可克服或避免上述现有技术的缺点或不足，又可解决生物质燃气焦油净化问题，同时使焦油变成可利用的能源，杜绝二次环境污染。
本发明所述的生物质气焦油高温裂解方法，主要包括步骤(A)生物质气化炉气化；(B)水洗、过滤，还包括(C)高温裂解步骤，所述(C)高温裂解步骤是在专用的高温裂解装置中进行的，由(A)和(B)步骤排出的温度为250℃～350℃的生物质气，进入专用的高温裂解炉，经800℃～1200℃的高温进行裂解反应，生成低碳的甲烷、乙烷及乙烯类可燃气体；净化后的气体进入用户网使用。
其中，所述步骤(C)高温裂解时，由装置中的电控高温换向阀控制进行逆流催化裂解。
本发明的另一个目的是提供一种生物质气焦油高温裂解装置，用此装置使生物质气体所含焦油在催化剂的作用下高温裂解，清除焦油，并使焦油杂质含量减少，达到使用要求，保护环境。包括控制器、进气管、换向阀、热电偶、排气管、裂解炉和加热器，所述裂解炉为三段式结构，中间为高温加热段，两端为低温存储段，所述裂解炉两端分别安装有换向阀，该阀的一端与进气管相连接，另一端与排气管相连接，排气管和换向阀上安装有与控制器电连接的热电偶。
其中，所述换向阀为电控式耐高温换向阀，在控制器的控制下随时开关换向。所述裂解炉中部安装有加热器和温度传感器。所述加热器为电加热器。
本发明与现有技术相比较具有如下优点：
1、生物质气体中的焦油去除效果好，脱焦率超过90％。
2、焦油裂解后转化为不可冷凝低碳气体，既可以提高燃气品质，又避免了二次污染等问题，同时提高了可燃气体的热值。
3、裂解炉内的高温燃气正、逆流保证了出口燃气温度不超过设定温度，大部分热量能够保持在裂解炉内，降低了系统的电能消耗，提高了焦油的裂解率。
四、附图说明
图1为本发明一种结构示意图；
图2为本发明裂解炉结构示意图。
五、具体实施方式
一种生物质气焦油高温裂解方法，主要包括步骤(A)生物质气化炉气化；(B)水洗、过滤，还包括(C)高温裂解步骤，(C)高温裂解步骤是在专用的高温裂解装置中进行的，由(A)和(B)步骤排出的温度为250℃～350℃的生物质气，进入专用的高温裂解炉6，经800℃～1200℃的高温进行裂解反应，生成低碳的甲烷、乙烷及乙烯类可燃气体；净化后的气体进入用户网使用。
步骤(C)高温裂解时，由装置中的电控高温换向阀3进行控制进行逆流催化裂解。
一种生物质气焦油高温裂解装置，参阅图1-图2，包括控制器、进气管、换向阀、热电偶、排气管、裂解炉和加热器7，裂解炉6为三段式结构，中间为高温加热段62，两端为低温存储段61，裂解炉两端分别安装有换向阀3，该阀的一端与进气管2相连接，另一端与排气管5相连接，排气管和换向阀上安装有与控制器1电连接的热电偶4。
换向阀3为电控式耐高温换向阀，在控制器的控制下随时开关换向。裂解炉6中部安装有加热器7和温度传感器63。加热器7为电加热器。
运行时，采用逆流催化高温裂解方式，首先接通电加热器7电源，将裂解炉6高温段加热至800℃～1200℃，然后生物质气以250℃～350℃的温度进入进气管2，此时，电控高温换向阀3使ab连通，ac断开，电控高温换向阀3使ed断开，df连通，生物质气以正向进入裂解炉6，在高温段，焦油在催化剂作用下得到裂解，净化后的气体经排气管5排出系统。控制器1通过热电偶4采集排气温度，当排气温度达到预定温度450℃时，控制器1控制电控高温换向阀3作换向动作，ab断开，bc连通，ed连通，df断开，生物质气以反向流动，在高温段继续裂解净化，当热电偶4测得排气温度为450℃时，控制器1发出信号，电控高温换向阀3作换向操作，如此形成连续的裂解净化。
Claims (6)
1.一种生物质气焦油高温裂解方法，主要包括步骤(A)生物质气化炉气化；(B)水洗、过滤，其特征在于还包括(C)高温裂解步骤，所述(C)高温裂解步骤是在专用的高温裂解装置中进行的，由(A)和(B)步骤排出的温度为250℃～350℃的生物质气，进入专用的高温裂解炉，经800℃～1200℃的高温进行裂解反应，生成低碳的甲烷、乙烷及乙烯类可燃气体；净化后的气体进入用户网使用；所述专用的高温裂解装置，包括控制器、进气管、换向阀、热电偶、排气管、裂解炉和加热器；所述专用的高温裂解炉为三段式结构，中间为高温加热段，两端为低温存储段，所述裂解炉两端分别安装有换向阀，该阀的一端与进气管相连接，另一端与排气管相连接，排气管和换向阀上安装有与控制器电连接的热电偶。
2.根据权利要求1所述的生物质气焦油高温裂解方法，其特征在于所述步骤(C)高温裂解时，由装置中的电控高温换向阀控制进行逆流催化裂解。
3.一种生物质气焦油高温裂解装置，包括控制器、进气管、换向阀、热电偶、排气管、裂解炉和加热器，其特征在于所述裂解炉为三段式结构，中间为高温加热段，两端为低温存储段，所述裂解炉两端分别安装有换向阀，该阀的一端与进气管相连接，另一端与排气管相连接，排气管和换向阀上安装有与控制器电连接的热电偶。
4.根据权利要求3所述的生物质气焦油高温裂解装置，其特征在于所述换向阀为电控式耐高温换向阀，在控制器的控制下随时开关换向。
5.根据权利要求3所述的生物质气焦油高温裂解装置，其特征在于所述裂解炉中部安装有加热器和温度传感器。
6.根据权利要求3或5所述的生物质气焦油高温裂解装置，其特征在于所述加热器为电加热器。
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