【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生物质制氢，尤其涉及一种生物质热解气化的系统及方法。
技术介绍
1、构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系，发展可再生能源制氢中生物质作为一种产量丰富、价格低廉、含氢量高的可再生资源，在制氢方面有着不可替代的优势，其中生物质的热化学利用主要是采用燃烧、热解、气化等技术，目前，多数利用燃烧的方式来获取热量，对可再生资源造成极大的浪费。
2、其中生物质热解一般分为热解炭化、热解气化、热解液化，生物质炭化一般是利用生物质热解炉通过热源的方式加热生物质生产生物炭，热解炉的类型较多，一般为分为内热式和外热式，热载体分为气体热载体、固体热载体。生物质进行直接气化中多数采用固定床，少数采用流化床的方式，其中采用气流床气化生产富氢煤气的技术有助于提高生物质碳转化率，且更有利于生物质造气技术的大型化；但是气流床气化要求原料粒度小于0.1mm，而生物质原料的柔性导致制粉和气力输送十分困难。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。本申请提出了一种生物质热解气化的系统及方法，将生物质热解，并将热解后的生物油尘混合物与生物炭制成生物油浆进行气化，同时协同处置热解废水，最终产品为富氢生物气，因本申请解决了生物质原料柔性带来的制粉和输送问题以及生物质热解过程中的油尘分离难题，实现了生物质等可再生资源高效制取富氢生物气。
2、为达到上述目的，本申请第一方面提出了一种生物质热解气化的系统，包括：
3、生物质热解制氢单元，其包括生物质
4、生物油浆气化单元；其包括气流床气化炉，所述生物油浆和所述分离水以及气化剂进入所述气流床气化炉中气化处理，产生的气化渣经冷却后排出，同时产生的粗生物气余热回收后与生物质原料换热。
5、在一些实施例中，所述生物质热解组件包括上下游依次设置的破碎件和热解件，其中生物质原料进入所述破碎件中破碎至设定细度后，进入所述热解件中热解。
6、在一些实施例中，所述生物气分离组件包括第一洗涤分离件和第二洗涤分离件，其中所述油尘气依次进入所述第一洗涤分离件和所述第二洗涤分离件中并分别利用生物油和水进行洗涤降温分离出所述油尘、所述分离水以及所述富氢生物气。
7、在一些实施例中，所述制浆组件包括研磨件和制浆件；所述生物炭进入所述研磨件中研磨至设定细度后，输送至所述制浆件；所述第一洗涤分离件与所述制浆件连接，用以将所述油尘进行制浆。
8、在一些实施例中，所述生物油浆气化单元还包括烧嘴，所述烧嘴与所述气流床气化炉连通；所述烧嘴与所述第二洗涤分离件连接，所述生物油浆和所述分离水通过所述烧嘴进入所述气流床气化炉。
9、在一些实施例中，所述生物油浆气化单元还包括余热回收组件，其与所述气流床气化炉连接，同时其还与所述生物质热解组件换热连接，用以将所述粗生物气余热回收后与生物质原料换热。
10、本申请根据第二个方面提出了一种生物质热解气化的方法，利用上述任一实施例中所述的系统进行生物质热解气化，包括以下步骤：
11、将生物质原料热解形成生物炭和油尘气，所述油尘气经过洗涤处理分离出油尘、分离水和富氢生物气；所述生物炭和所述油尘进行制浆得到生物油浆；
12、所述生物油浆和所述分离水以及气化剂进入气流床气化炉中气化处理，产生的气化渣经冷却后排出，同时产生的粗生物气余热回收后与生物质原料换热以实现生物质原料热解。
13、在一些实施例中，所述生物质原料为农作物秸秆、薪材及森林废弃物、能源植物中的至少一种，其细度小于100mm；
14、和/或，所述生物质原料在350-550℃下进行热解；
15、和/或，所述生物炭冷却至不超过100℃后进行制浆；
16、和/或，制浆方法为湿法制浆，生物油浆的粘度小于1500mpa.s，且以质量百分含量计，其中所述生物炭的浓度≤60％；
17、和/或，所述生物油浆中90％的生物炭粒度≤20目。
18、在一些实施例中，所述油尘气的温度为200-400℃，其先利用生物油洗涤降温至110-150℃后分离出所述油尘；再利用水进行水洗分离出所述分离水和所述富氢生物气；
19、和/或，所述富氢生物气中氢气的体积百分含量为20-60％。
20、在一些实施例中，所述气化剂为纯氧或富氧气体；
21、和/或，气流床气化炉中气化处理的温度为1000-1500℃，气化压力0-6.5mpa；
22、和/或，粗生物气余热回收进行饱和蒸汽或过热蒸汽生成后，温度降至700-1000℃再与所述生物质原料换热。
23、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种生物质热解气化的系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生物质热解组件包括上下游依次设置的破碎件和热解件，其中生物质原料进入所述破碎件中破碎至设定细度后，进入所述热解件中热解。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生物气分离组件包括第一洗涤分离件和第二洗涤分离件，其中所述油尘气依次进入所述第一洗涤分离件和所述第二洗涤分离件中并分别利用生物油和水进行洗涤降温分离出所述油尘、所述分离水以及所述富氢生物气。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述制浆组件包括研磨件和制浆件；所述生物炭进入所述研磨件中研磨至设定细度后，输送至所述制浆件；所述第一洗涤分离件与所述制浆件连接，用以将所述油尘进行制浆。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述生物油浆气化单元还包括烧嘴，所述烧嘴与所述气流床气化炉连通；所述烧嘴与所述第二洗涤分离件连接，所述生物油浆和所述分离水通过所述烧嘴进入所述气流床气化炉。
6.根据权利要求1-5任一所述的系统，其特征在于，所述生物油浆气化单元还包括余热
7.一种生物质热解气化的方法，其特征在于，利用权利要求1-6中任一所述的系统进行生物质热解气化，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述生物质原料为农作物秸秆、薪材及森林废弃物、能源植物中的至少一种，其细度小于100mm；
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述油尘气的温度为200-400℃，其先利用生物油洗涤降温至110-150℃后分离出所述油尘；再利用水进行水洗分离出所述分离水和所述富氢生物气；
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气化剂为纯氧或富氧气体；
...【技术特征摘要】
1.一种生物质热解气化的系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生物质热解组件包括上下游依次设置的破碎件和热解件，其中生物质原料进入所述破碎件中破碎至设定细度后，进入所述热解件中热解。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生物气分离组件包括第一洗涤分离件和第二洗涤分离件，其中所述油尘气依次进入所述第一洗涤分离件和所述第二洗涤分离件中并分别利用生物油和水进行洗涤降温分离出所述油尘、所述分离水以及所述富氢生物气。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述制浆组件包括研磨件和制浆件；所述生物炭进入所述研磨件中研磨至设定细度后，输送至所述制浆件；所述第一洗涤分离件与所述制浆件连接，用以将所述油尘进行制浆。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述生物油浆气化单元还包括烧嘴，所述烧嘴与所述气流床气化炉连通；所述烧嘴与所述第二洗涤分离件...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈赞歌，程晓磊，张鑫，纪任山，王乃继，李婷，胡亚文，李立新，程鹏，刘茵朋，韩崇刚，杨石，陈隆，陈嫄，王永英，苏鑫，王志强，
申请(专利权)人：北京天地融创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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