專利名稱：生物質(zhì)氣化燃?xì)馍疃葍艋に嚨闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于生物質(zhì)氣化過程的氣體深度凈化工藝。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)氣化技術(shù)是近年來新發(fā)展的生物質(zhì)利用新技術(shù)，不僅可以有效利用廢棄資 源，而且可以有效保護(hù)環(huán)境。生物質(zhì)氣化是將一次能源轉(zhuǎn)化為清潔的二次能源的重要途徑 之一，其產(chǎn)品主要為燃料氣，也可經(jīng)過深度處理為合成氣和氫氣等。生物質(zhì)氣化技術(shù)可用于 在供熱和電力方面有著廣泛的應(yīng)用。但由氣化爐出來的粗燃?xì)獍w灰、焦油以及少量含 S、Cl的雜質(zhì)，為此，需要進(jìn)行適當(dāng)凈化才能有效利用。目前生物質(zhì)氣化氣體凈化技術(shù)主要 參照傳統(tǒng)的煤氣凈化流程。與煤氣相比，生物質(zhì)氣所含成分是大相徑庭的，如含有很少的S、 N、Cl等雜質(zhì)，且不含萘等稠環(huán)芳烴。因此直接將煤氣凈化流程照搬到生物質(zhì)氣體凈化，會 使流程過長，造成資源的浪費，顯然是不適宜的。目前我國在一些生物質(zhì)氣化工藝中對氣體 凈化有所描述，如我國臺灣省黃家笙等人的專利《一種生物質(zhì)能循環(huán)發(fā)電工藝及其發(fā)電系 統(tǒng)》(專利號200810087169.X)；昆明電研新能源科技開發(fā)有限公司《生物質(zhì)能源氣化發(fā)電 裝置》(專利號=200820081327. 6)；北京瑞威環(huán)能能源技術(shù)有限公司《控氣型熱分解系統(tǒng) 生物質(zhì)氣化發(fā)電裝置》(專利號=200720155628. 4)；武漢力人投資有限公司《利用生物質(zhì)發(fā) 電的方法》(專利號=200710151203. 0)；哈爾濱工大格瑞環(huán)保能源科技有限公司《生物質(zhì)高 溫?zé)峤鈿饣l(fā)電系統(tǒng)》(專利號=200910071440. 5)等。但目前這些氣體凈化工藝缺乏系統(tǒng) 性的研究，只是作為生物質(zhì)氣化工藝的附屬產(chǎn)物，尚未形成單獨的專利?，F(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷氣體凈化系統(tǒng)主要采用傳統(tǒng)的旋風(fēng)分離及過濾方式除去 飛灰及焦油，跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重，設(shè)備很難穩(wěn)定運(yùn)行；脫除焦油、氯及硫的效率不高，很難滿 足發(fā)電及燃燒設(shè)備及環(huán)保的相關(guān)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供流程簡單緊湊，除雜質(zhì)效率高，成本低廉的 氣體凈化工藝。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種應(yīng)用于生物質(zhì)氣化發(fā)電的氣體深度凈化工藝，其包括直接水洗初冷、中溫電 捕焦油、常溫電捕焦油步驟。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，還包括在中溫電捕焦油和常溫電捕焦油之間的氣體間接 終冷步驟.根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，還進(jìn)一步包括除氯和/或脫硫步驟。在本發(fā)明的氣體凈化工序中，利用水洗塔中除去粗燃?xì)庵袏A雜的飛灰，以及部分 硫化物氮氧化物等雜質(zhì)，同時降低燃?xì)鉁囟戎?0°C以下，更優(yōu)選80°C以下，以滿足中溫電 捕焦油的要求。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，所述水洗初冷過程中可將氣體溫度降至90°C以下，更優(yōu)
3選80°C以下。所述水洗初冷過程還可將95%以上的飛灰，85%以上的焦油以及70%的H2S 等有效地除去，優(yōu)選將99%飛灰，90%以上的焦油以及80%的H2S等有效地除去。該工藝中電捕焦油分為中溫和常溫兩種，首先利用中溫電捕焦油器除去大部分焦 油，然后通過間冷塔將燃?xì)饫鋮s至常溫，再利用常溫電捕焦油器除去余下的少部分焦油。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，利用兩段電捕焦油(中溫及常溫)電捕焦油的方式將焦 油脫除至IOppm以下，優(yōu)選8ppm以下。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，在兩段電捕焦油器之間設(shè)置間接水冷塔可以將氣體由中 溫降至常溫，例如由80°C降至30°C。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，利用干法脫硫脫氯方法，采用Fe2O3或ZnO等為載體，將硫 和氯分別脫至50ppm和Ippm以下，優(yōu)選30ppm和0. 5ppm以下。根據(jù)本發(fā)明的凈化工藝，還包括殘渣回收、廢水處理、熱量回收步驟。前已述及，生物質(zhì)燃?xì)庵泻蠸、Cl等雜質(zhì)很少，因此并不需要火力發(fā)電廠復(fù)雜的 脫除流程及龐大的脫除設(shè)備。僅需要利用干法脫除(如Fe203、Zn0等)的方式即可使S、C1 含量分別降至50ppm和Ippm以下，優(yōu)選30ppm、0. 5ppm以下，完全滿足內(nèi)燃機(jī)對這些雜質(zhì)的 要求，同時保證煙氣外排時不污染大氣。本發(fā)明可將生物質(zhì)燃?xì)饨褂汀⒘蚝吐瓤煞謩e脫至10ppm、50ppm以及Ippm以下，優(yōu) 選將生物質(zhì)燃?xì)饨褂?、硫和氯可分別脫至8ppm、30ppm以及0. 5ppm以下，實現(xiàn)深度凈化。本 工藝所得凈化氣品質(zhì)好，可滿足燃燒和發(fā)電的要求，利于環(huán)保。


圖1是本發(fā)明生物質(zhì)氣化過程的氣體深度凈化工藝的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方式
作進(jìn)一步說明。雖然參照其示例性的實施方 式，已經(jīng)特別給出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神 和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種變化。如圖1所示，由氣化爐出來的粗燃?xì)夥謩e經(jīng)過水洗塔、中溫電捕焦油器、間冷塔、 常溫電捕焦油器、脫氯塔和脫硫塔后，最終可得到深度凈化的凈燃?xì)狻４送?，所說的生物質(zhì)氣化氣體凈化工藝可將生物質(zhì)燃?xì)饨褂?、硫和氯可分別脫至8ppm、 30ppm以及0. 5ppm以下。完全滿足后續(xù)進(jìn)一步利用的要求。實施例利用該氣體固定床凈化工藝處理大型生物質(zhì)氣化爐(爐內(nèi)徑為3m，高為3m，日處 理壓縮成型稻稈50噸，以空氣和水蒸氣為氣化劑，氣碳比為1.5m3/kg，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率為 98%，氣化強(qiáng)度為300kg/m2h)所產(chǎn)生的粗燃?xì)?。粗燃?xì)怙w灰、硫、氯、焦油含量分別為IOg/ m3、75mg/m3、5mg/m3、20g/m3 ；經(jīng)本發(fā)明的深度凈化工藝，即經(jīng)過直接水洗初冷除去粗燃?xì)庵袏A雜的99%飛灰， 同時將氣體溫度降至90°C以下；經(jīng)80°C中溫電捕焦油、氣體間接終冷將氣體溫度降至30°C 以下，再經(jīng)30°C常溫電捕焦油步驟，可將90%以上的焦油除去，同時經(jīng)干法脫硫脫氯方法， 采用Fe2O3為載體，將硫和氯分別脫至30ppm和0. 5ppm以下。
凈化后飛灰、硫、氯、焦油含量對應(yīng)含量分別為2mg/m3、6mg/m3、lmg/m3、5mg/m3。
權(quán)利要求
一種應(yīng)用于生物質(zhì)氣化發(fā)電的氣體深度凈化工藝，其包括直接水洗初冷、中溫電捕焦油和常溫電捕焦油步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體凈化工藝，其還包括氣體間接終冷步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的氣體凈化工藝，其特征在于，氣體間接終冷步驟在中溫電捕焦油 和常溫電捕焦油之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項的氣體凈化工藝，其進(jìn)一步包括除氯和/或脫硫步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項的氣體凈化工藝，其特征在于，直接水洗初冷步驟將氣體 溫度降至80°C以下。優(yōu)選還將99%飛灰，90%以上的焦油以及80%的H2S等有效地除去。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項的氣體凈化工藝，其特征在于，利用中溫電捕焦油及常溫 電捕焦油步驟將焦油脫除至IOppm以下，優(yōu)選Sppm以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項的氣體凈化工藝，其特征在于，在中溫電捕焦油及常溫電 捕焦油之間設(shè)置間接水冷塔將氣體由中溫降至常溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項的氣體凈化工藝，其特征在于，利用干法脫硫脫氯方法，采 用Fe2O3或ZnO等為載體，將硫和氯分別脫至50ppm和Ippm以下，優(yōu)選30ppm和0. 5ppm以 下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項的氣體凈化工藝，其特征在于，還包括殘渣回收、廢水處 理、熱量回收步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了應(yīng)用于生物質(zhì)氣化過程的氣體深度凈化工藝，所說的氣體凈化工藝包括直接水洗初冷、中溫電捕焦油、氣體間接終冷、常溫電捕焦油以及除氯脫硫部分。本發(fā)明可將生物質(zhì)燃?xì)饨褂?、硫和氯可分別脫至8ppm、30ppm以及0.5ppm以下，實現(xiàn)深度凈化。本工藝所得凈化氣品質(zhì)好，可滿足燃燒和發(fā)電的要求，利于環(huán)保。
文檔編號C10K1/04GK101974353SQ20101025133
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者吳幼青, 尉建中, 楊寶柱, 盛衛(wèi)東, 秦世平 申請人:高郵市林源科技開發(fā)有限公司;建設(shè)部沈陽煤氣熱力研究設(shè)計院;華東理工大學(xué)