CN207904190U - 一种用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统，第二螺旋输送器的出料口与流化床气化反应器的进料口连接，流化床气化反应器通过第一螺旋输送器与燃烧反应器的进料口相连接，燃烧反应器与第一分离器通过烟气管道连接，第一分离器的底部过渡仓通过导料管连接流化床气化反应器的回料口；流化床反应器与第二分离器通过富氢合成气管道相连接；第二分离器的底部与第一料仓相连接。本实用新型的双反应器系统中，采用流化床气化反应器和燃烧反应器的结合，替代了常规的流化床气化装置，生物质物料消耗彻底，避免引入大量的N2进入合成气中，获得高含H2的合成气。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物质领域，特别涉及一种用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统。
背景技术
氢能是二次能源，不存在自然界中，只能通过其它能源得到。目前，氢能主要是通过煤、重油和天然气等化石能源的转化获得，但是化石能源数量有限，而且在制氢过程中排放二氧化碳，因此采用生物质能、太阳能、风能等可再生清洁能源替代化石能源制氢成为主要途径之一。其中生物质是指一切通过光合作用形成的有机物质，主要包括农作物、木材、动物粪便等，具有低污染、可再生、分布广泛、二氧化碳“零”排放等特点。
生物质气化制氢是生物质制氢的主要手段之一，利用生物质气化后产物作为制氢工艺的主要原料。但是，常规的生物质气化产生的合成气中H2的体积分数约5％～15％，含量偏低，造成后续净化、提纯及转化难度大，工艺复杂，设备及运行投入大。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统，显著提高生物质气化合成气中H2的含量，作为制氢H2的原料气体，有利于简化后续的H2提纯工艺和提纯设备。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
一种用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统，第二螺旋输送器6的出料口与流化床气化反应器1的进料口11连接，流化床气化反应器1通过第一螺旋输送器3与燃烧反应器2的进料口21相连接，燃烧反应器2与第一分离器4通过烟气管道连接，第一分离器4的底部过渡仓41通过导料管5连接流化床气化反应器1的回料口12；流化床反应器1与第二分离器7通过富氢合成气管道相连接；第二分离器7的底部与第一料仓31相连接。
流化床气化反应器1配置有蒸汽泵13；燃烧反应器2配置有风机23，燃烧反应器2底部的出渣口22连接有出渣机24；第二螺旋输送器6的入料口上方连接有第二料仓61；第一螺旋输送器3的中部设置有进料口，进料口上方设置有第一料仓31。
所述的第一螺旋输送器3的材料耐温超过800℃；所述的第一螺旋输送器3可用其他耐温的物料输送设备替代。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点和效果：
(1)流化床气化反应器中生物质物料的气化反应生成气化合成气的过程中，以高温床料为热源，避免了常规的以空气为气化剂反应供热，引入大量的N2；同时，以水蒸气为气化剂，提高气化合成气中H2的含量。
(2)燃烧反应器中，以来自于流化床气化反应器的生物质残炭为燃料，与助燃气体反应来加热床料作为流化床气化反应器的热源，彻底消耗掉生物质残炭，提高系统能量利用率，同时加热床料。
(3)本发明的双反应器系统中，采用流化床气化反应器和燃烧反应器的结合，替代了常规的流化床气化装置，生物质物料消耗彻底，避免引入大量的N2进入合成气中，获得高含H2的合成气。
附图说明
图1为本实用新型一种用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统示意图。
图中：1、流化床气化反应器；2、燃烧反应器；3、第一螺旋输送器；4、第一分离器；5、导料管；6、第二螺旋输送器；7、第二分离器；
11、进料口；12、回料口；13、蒸汽泵；
21、进料口；22、出渣口；23、风机；24、出渣机；
31、第一料仓；
41、过渡仓；
61、第二料仓。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，一种用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统，第二螺旋输送器6的出料口与流化床气化反应器1的进料口11连接，流化床气化反应器1通过第一螺旋输送器3与燃烧反应器2的进料口21相连接，燃烧反应器2与第一分离器4通过烟气管道连接，分离器4的底部过渡仓41通过导料管5连接流化床气化反应器1的回料口12；流化床反应器1与第二分离器7通过富氢合成气管道相连接；第二分离器7的底部与第一料仓31相连接。
流化床气化反应器1配置有蒸汽泵13；燃烧反应器2配置有风机23，燃烧反应器2底部的出渣口22连接有出渣机24；第二螺旋输送器6的入料口上方连接有第二料仓61；第一螺旋输送器3的中部设置有进料口，进料口上方设置有第一料仓31。
所述的第一螺旋输送器3的材料耐温超过800℃；所述的第一螺旋输送器3可用其他耐温的物料输送设备替代。
流化床气化反应器1用于生物质物料与水蒸气发生反应，生成富氢合成气；燃烧反应器2用于来自于流化床气化反应器1的生物质残炭与助燃气体反应，加热床料；第一螺旋输送器3用于将供热于流化床气化反应器1的床料输送至燃烧反应器2中加热；第一分离器4用于分离烟气及高温床料。
生物质物料依次通过第二料仓61和第二螺旋输送器6，然后生物质物料与来自蒸汽泵13的水蒸气、来自导料管5的高温床料在流化床气化反应器1中发生气化反应，其中来自导料管5的高温床料是流化床气化反应器1的热源。流化床气化反应器1生成的富氢合成气携带少量未反应的生物质物料和床料等从流化床气化反应器1的上部经富氢合成气管道进入第二分离器7，经分离后的富氢合成气作为制取高纯度氢气的原料气使用，第二分离器7的底部排出未反应的生物质物料和床料等进入第一料仓31。
流化床气化反应器1底部排出生物质残炭以及床料经第一螺旋输送器3送至燃烧反应器2，生物质残炭与来自风机23的助燃气体混合燃烧，床料在燃烧反应器2中被加热；烟气携带床料进入第一分离器4，经第一分离器4分离后的烟气可用于加热来自风机23的助燃空气或富氧气体；第一分离器4分离下的高温床料进入第一分离器4的底部过渡仓41后经导料管5返回流化床气化反应器1，作为流化床气化反应器1的热源。
燃烧反应器2内的灰渣通过出渣机24排出，第二分离器7底部排出的床料经第一料仓31返回系统，同时新鲜床料可经过第一料仓31补充进入系统。
显然，上述具体实施方式是为说明本实用新型的例子之一，但不局限于本实用新型实施方式，可以在上述说明的基础上做出其他形式上的变化或替代，而这些改变或者替代也将包含在本实用新型确定的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统，其特征在于：第二螺旋输送器的出料口与流化床气化反应器的进料口连接，流化床气化反应器通过第一螺旋输送器与燃烧反应器的进料口相连接，燃烧反应器与第一分离器通过烟气管道连接，第一分离器的底部过渡仓通过导料管连接流化床气化反应器的回料口；流化床反应器与第二分离器通过富氢合成气管道相连接；第二分离器的底部与第一料仓相连接。
2.根据权利要求1所述的用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统，其特征在于：流化床气化反应器配置有蒸汽泵。
3.根据权利要求1所述的用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统，其特征在于：燃烧反应器配置有风机，燃烧反应器底部的出渣口连接有出渣机。
4.根据权利要求1所述的用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统，其特征在于：第二螺旋输送器的入料口上方连接有第二料仓。
5.根据权利要求1所述的用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统，其特征在于：第一螺旋输送器的中部设置有进料口，进料口上方设置有第一料仓。
Priority Applications (1)
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| CN201820081799.5U CN207904190U (zh) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | 一种用于生物质气化制备富氢合成气的双反应器系统 |
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Publications (1)
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| CN207904190U true CN207904190U (zh) | 2018-09-25 |
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| CN (1) | CN207904190U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112480970A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-12 | 安徽信息工程学院 | 一种内循环流化床粉煤气化炉 |
| CN112831350A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-25 | 清华大学 | 一种由生活垃圾制备富氢合成气的装置及方法 |
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2018
- 2018-01-17 CN CN201820081799.5U patent/CN207904190U/zh active Active
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