LM3.0-Pro 生物质气化炉
应用于陶瓷、食品、化工、印染、医药等对气源要求洁净程度干净的行业
LM3.0-Pro 生物质气化炉

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LM3.0-Pro 生物质气化炉

1.前言

山东蓝沐非洁净生物质气化炉主要以生物质(木(块)片、竹(块)片、稻壳压块、秸秆压块等)为原料,以蒸汽、空气为气化剂,在不需要外加能源和添加剂、助剂等任何化学药品的条件下,通过热化学反应将生物质中纤维素、半纤维素、木质素大分子转化成小分子的生物质可燃气、小分子的生物质炭和小分子的液体过程。生物质可燃气的主要可燃成分为CO、H2、CH4,还有极少量的CnHm(n>1)。可广泛应用于工农业生产的各个领域,如发电、供气、供暖(替代生物质燃烧)等。同时得到的生物质炭具有发达的孔隙结构,对果木废料、果壳类等灰分含量较少的生物质炭制成活性炭系列产品,其用途广泛,秸秆等灰分含量高的生物质可以作为炭基肥料;得到的液体产物还回气化炉再气化。

2.气化原理

干燥层(100~150℃):

物料脱水干燥,大部分水分在105℃以下析出,然后快速升温。

热解层(核心区300~700 ℃ ):

温度达到160 ℃ 以上,高分子有机物开始发生吸热的不可逆热分解反应,温度越高反应越激烈。

产物为复杂的混合气体和固态碳,其中,混合气体至少包括数百种碳氢化合物,有些可在常温下冷凝成焦油。

还原层(吸热反应,核心区700~900 ℃ ):

C+CO2→2CO        △H=172.47kJ

C+H2O(g)→CO+H2      △H=131.30kJ

C+2H2O(g)→CO2+2H2     △H=90.17kJ

C+2H2→CH4        △H=-74.81kJ

CO+H2O(g)→CO2+H2     △H=41.17kJ

氧化层(放热反应,核心区1000~1200 ℃ ):

C+O2→CO2    △H=-408.8kJ

2C+O2→2CO    △H=-246.44kJ

3.生物质气体组成

CO     26~50%

CO2     5~15%

H2     12~45%

CH4     2~5%

O2     <0.8%

N2     3~52%

4.工艺流程

生物质原料通过皮带机/双绞笼、斗提机上料至炉顶料仓,并由料仓加料至气化炉本体,炉顶料仓上部设有进料阀,下部设有出口卸料阀。上料前关断卸料阀防止炉内燃气反窜,打开进料阀将生物质原料进料至炉顶料仓;进料完毕后关断进料阀,待炉内需要打开卸料阀时,将生物质原料送入气化炉内。炉顶料仓设计存量满足气化炉连续运行给料需求。

生物质原料进入气化炉后,由上至下依次经过干燥区、热解区、还原区和氧化区,发生相关物理化学反应,生成生物质燃气、生物质灰和生物质液,生物质燃气供窑炉燃烧、生物质液全部还回气化炉内再高温催化裂解气化。

空气、蒸汽气化剂以一定的流量从气化炉底部的进气口送入,在经过生物质炭层时与高温生物质炭进行热交换并反应,被加热的热气体进入气化炉底部的氧化区同炽热的生物质发生氧化反应,同时放出热量,为氧化区之上的生物质还原、裂解等物理化学过程提供热源。

1.热解气净化冷却处理过程

顶部热解气净化处理过程为:全部生物质气(焦油、水、气等)引入炉内高温催化裂解重组。

2.气化气的净化冷却处理过程

底部气化气净化处理过程为:先进入夹套除尘器除去大颗粒尘,除尘后的温度大约在200~300℃,然后进入风冷器,温度降至150℃;进入间冷器,温度降至30~40℃后与顶部热解气部分气体混合,与顶部热解气混合后进入电捕轻油器,捕捉掉生物质气中的颗粒物等杂质由加压机送入陶瓷窑炉等燃烧器使用。

5.生物质原料要求

木片或其他生物质压块原料

a原料综合含水率:≤15%,最大含水率:≤20%;

b原料粉尘含量:≤3%,不达要求需过筛处理;细粉压制成生物质块;

c原料泥沙等杂质含量:≤2%;

d尺寸为长宽:30~80mm,厚:10~20mm,不能为粉状;

e 热值≥3000大卡/kg

6. 产品规格型号

炉膛直径(DN)m22.42.633.23.43.644.24.65
炉膛断面积㎡3.144.525.317.078.049.8310.1712.5613.8516.6119.63
适用燃料木块、片、颗粒;竹块、片;稻壳块、秸秆块等生物质压块
燃料块度㎜生物质片:长宽:30~100mm,厚:10~20mm或者生物质块,颗粒等30~50mm;50~80mm
燃料消耗量kg/h800—10001000-15001500-19001900-25002500-30003000-35003500-40004000-50004500-55005500-70006500-8000
生物质气产量(N)m3/h1500-25002000-30003000-40004000-50005000-60006000-70007000-80008000-100009000-1100011000-1400013000-16000
出口生物质气温度℃上段生物质气90—120
下段生物质气400—500
出口生物质气压力上段生物质气1000—1500
Pa下段生物质气1500—2000
炉底鼓风压力kPa<5
鼓风饱和温度℃55—65
灰 盘 转 速:r/h1.5