有承載催化劑的催化床隔板，可實現(xiàn)生物質(zhì)合成氣的在線催化 提質(zhì)。
[0023] 5、本發(fā)明的裝置中的氣液分離器采取超低溫冷凝，可實現(xiàn)可冷凝成分的快速冷凝 要求。
[0024] 6、本發(fā)明的裝置設(shè)置有洗氣瓶16,濾氣管17,可對氣體凈化，實現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)酸、 CO2、焦油、顆粒物等雜質(zhì)的脫出，進(jìn)而獲得清潔高質(zhì)生物合成氣，環(huán)保。
【附圖說明】
[0025] 圖1為制備生物合成氣的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0027] 制備生物合成氣的裝置，包括氣化爐12,在氣化爐內(nèi)的中部設(shè)置有催化床隔板 11，在氣化爐內(nèi)的中上部設(shè)置有氣體分布板10,在氣化爐內(nèi)的頂部設(shè)置有混合室7,儲水罐 21通過管道依次與第一泵22、第二預(yù)熱器8連接后與混合室7連接，液相類生物質(zhì)儲罐23 通過管道依次與第二泵24、第三預(yù)熱器9連接后與混合室7連接，在氣化爐的底部通過管道 與氣液分離器14連接，氣液分離器與液體收集瓶15連接，液體收集瓶通過管道依次與洗氣 瓶16,濾氣管17,第二氣體流量計18,氣體取樣閥19連接后再與產(chǎn)品集氣容器20活動連 接，在氣化爐與氣液分離器14連接的管道外表面設(shè)置有加熱夾套13 ;載氣瓶1通過管道依 次與減壓閥2,第一截止閥3,背壓閥4,第一氣體流量計5,第一預(yù)熱器6連接后再與混合室 7的頂部連接。見圖1。
[0028] 實施例1
[0029] 制備生物合成氣的方法，包括如下步驟：
[0030] (1)使用制備生物合成氣的裝置；將產(chǎn)品集氣容器與另一端連接有氣體取樣閥19 的管道斷開，在催化床隔板11上放置催化劑沸石，調(diào)節(jié)第一預(yù)熱器6的溫度為350°C ;調(diào)節(jié) 氣化爐12內(nèi)的溫度為700°C;調(diào)節(jié)第二預(yù)熱器8的溫度為340°C;調(diào)節(jié)第三預(yù)熱器9的溫度 為400°C ;調(diào)節(jié)加熱夾套13的溫度為300°C ;調(diào)節(jié)氣液分離器14的溫度為-5°C ;
[0031] (2)開啟減壓閥2,第一截止閥3,背壓閥4,通過調(diào)節(jié)第一氣體流量計5,使載氣瓶 1的載氣以500ml/min的氣速經(jīng)第一預(yù)熱器6、混合室7后進(jìn)入氣化爐12內(nèi)吹掃，排盡氣化 爐12中的空氣；
[0032] (3)將載氣（彡99. 995%氮氣）流速降低為300ml/min，打開第一泵22,使儲水罐 21中的水經(jīng)過第二預(yù)熱器8汽化為水蒸汽后再經(jīng)混合室7后，經(jīng)氣化爐12內(nèi)的氣體分布 板10使水蒸汽均勻充滿氣化爐12,打開第二泵24,使液相類生物質(zhì)儲罐23中的液相類生 物質(zhì)（生物油）經(jīng)過第三預(yù)熱器9汽化為氣相進(jìn)入混合室7與水蒸汽混合成混合蒸汽后， 經(jīng)氣化爐12內(nèi)的氣體分布板10使混合蒸汽均勻充入氣化爐12,控制液相類生物質(zhì)與水的 泵入質(zhì)量比為5 :1 ;將產(chǎn)品集氣容器與另一端連接有氣體取樣閥19的管道連接。
[0033] 按本實施步驟生產(chǎn)的生物合成氣具有的特征見表1 :
[0034] 表 1 :
[0035]
【主權(quán)項】
1. 制備生物合成氣的裝置，其特征是包括氣化爐（12)，在氣化爐內(nèi)的中部設(shè)置有催化 床隔板（11)，在氣化爐內(nèi)的中上部設(shè)置有氣體分布板（10)，在氣化爐的頂部設(shè)置有混合室 (7)，儲水罐（21)通過管道依次與第一泵（22)、第二預(yù)熱器（8)連接后與混合室（7)連接， 液相類生物質(zhì)儲罐（23)通過管道依次與第二泵（24)、第三預(yù)熱器（9)連接后與混合室（7) 連接，氣化爐的底部通過管道與氣液分離器（14)連接，氣液分離器與液體收集瓶（15)連 接，液體收集瓶通過管道依次與洗氣瓶（16)，濾氣管（17)，第二氣體流量計（18)，氣體取樣 閥（19)連接后再與產(chǎn)品集氣容器（20)活動連接，在氣化爐與氣液分離器（14)連接的管道 外表面設(shè)置有加熱夾套（13);載氣瓶（1)通過管道依次與減壓閥（2)，第一截止閥（3)，背 壓閥（4)，第一氣體流量計（5)，第一預(yù)熱器（6)連接后再與混合室（7)的頂部連接。
2. 制備生物合成氣的方法，其特征是包括如下步驟： (1) 使用權(quán)利要求1的制備生物合成氣的裝置；將產(chǎn)品集氣容器與另一端連接有氣體 取樣閥19的管道斷開，在催化床隔板11上放置催化劑，調(diào)節(jié)第一預(yù)熱器6的溫度為300? 400°C ;調(diào)節(jié)氣化爐12內(nèi)的溫度為600?800°C ;調(diào)節(jié)第二預(yù)熱器8的溫度為300?380°C ; 調(diào)節(jié)第三預(yù)熱器9的溫度為300?450°C;調(diào)節(jié)加熱夾套13的溫度為200?400°C;調(diào)節(jié)氣 液分離器14的溫度為-10?0°C ; (2) 開啟減壓閥2,第一截止閥3,背壓閥4,通過調(diào)節(jié)第一氣體流量計5,使載氣瓶1的 載氣以200-1000ml/min的氣速經(jīng)第一預(yù)熱器6、混合室7后進(jìn)入氣化爐12內(nèi)吹掃，排盡氣 化爐12中的空氣； (3) 將載氣流速降低為50-400ml/min，打開第一泵22,使儲水罐21中的水經(jīng)過第二預(yù) 熱器8汽化為水蒸汽后再經(jīng)混合室7后，經(jīng)氣化爐12內(nèi)的氣體分布板10使水蒸汽均勻充 滿氣化爐12,打開第二泵24,使液相類生物質(zhì)儲罐23中的液相類生物質(zhì)經(jīng)過第三預(yù)熱器9 汽化為氣相進(jìn)入混合室7與水蒸汽混合成混合蒸汽后，經(jīng)氣化爐12內(nèi)的氣體分布板10使 混合蒸汽均勻充入氣化爐12,控制液相類生物質(zhì)與水的泵入質(zhì)量比為0. 5-10 :1 ;將產(chǎn)品集 氣容器與另一端連接有氣體取樣閥19的管道連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備生物合成氣的方法，其特征是所述催化劑為鎳基催化 劑、水滑石、氧化鈣、三氧化二鋁、氧化鎂、Exxon、木炭、活化鋁、沸石、高嶺石、蒙脫石、伊利 石、三氧化二鐵、白云石、菱美石、方解石、橄欖石或鐵礦石。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備生物合成氣的方法，其特征是所述載氣為多99. 995%氮 氣、多99. 995%的氬氣或多99. 995%的氦氣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備生物合成氣的方法，其特征是所述液相類生物質(zhì)為如生 物油、焦油、餐飲廢油、生物柴油和生物質(zhì)原油淤漿至少一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備生物合成氣的裝置和方法，制備生物合成氣的裝置，包括氣化爐，在氣化爐內(nèi)的中部設(shè)置有催化床隔板，中上部設(shè)置有氣體分布板，頂部設(shè)置有混合室，儲水罐通過管道依次與第一泵、第二預(yù)熱器連、混合室連接，液相類生物質(zhì)儲罐通過管道依次與第二泵、第三預(yù)熱器、混合室連接，氣化爐的底部通過管道與氣液分離器連接，氣液分離器與液體收集瓶連接，液體收集瓶通過管道依次與洗氣瓶，濾氣管，第二氣體流量計，氣體取樣閥連接后再與產(chǎn)品集氣容器活動連接，載氣瓶通過管道依次與減壓閥，第一截止閥，背壓閥，第一氣體流量計，第一預(yù)熱器連接后再與混合室的頂部連接。本發(fā)明的裝置可用于處理所有液相類生物質(zhì)，對原料的適應(yīng)性極強(qiáng)。
【IPC分類】C01B3-38, C01B3-50
【公開號】CN104528645
【申請?zhí)枴緾N201410827170
【發(fā)明人】陳冠益, 姚金剛, 顏蓓蓓, 劉靜, 楊會軍
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月26日