本實用新型屬于生物質(zhì)能開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種減少生物質(zhì)產(chǎn)氣過程中二氧化碳產(chǎn)率的裝置。

背景技術(shù)：

隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源資源的消耗速度也迅速增長，而煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源資源日益枯竭，人類迫切需要開發(fā)可再生的能源資源以補充和替代現(xiàn)有的化石能源。生物質(zhì)能作為重要的環(huán)境友好可再生能源，受到國內(nèi)外的重視。生物質(zhì)的熱解氣化可將生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為以一氧化碳、氫氣、甲烷為主的氣體燃料，可直接實現(xiàn)燃?xì)?、熱能和電能的供給。但是，生物質(zhì)熱解氣化過程中一般會產(chǎn)生5-6％的二氧化碳，一方面降低了氫氣、甲烷等氣體的含量，另一方面，二氧化碳作為溫室氣體，應(yīng)嚴(yán)格限制排放。

中國專利CN104212467A公開了一種利用生物質(zhì)產(chǎn)氣過程中減少二氧化碳產(chǎn)率的裝置，采用綠藻植物的光合作用對反應(yīng)過程中產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行吸收，有效的降低了二氧化碳的含量，但該裝置以加熱器對生物質(zhì)反應(yīng)區(qū)進(jìn)行加熱，加熱過程的能耗間接來源于化石燃料，其能耗大小決定了生物質(zhì)能整個利用過程中二氧化碳的排放量。中國專利CN103588167A公開了一種利用生物質(zhì)產(chǎn)氣過程中減少CO₂產(chǎn)率的裝置，該裝置以沙粒床層徑向反應(yīng)器內(nèi)負(fù)載的CaTiO₃.CaBaO₃顆粒作為催化重?zé)N類組分(焦油)等的催化劑，同時又可以脫除二氧化碳，但該裝置中的能耗依舊來源于化石燃料，生物質(zhì)能整個利用過程中二氧化碳的排放量仍舊沒有得到控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種減少生物質(zhì)產(chǎn)氣過程中二氧化碳產(chǎn)率的裝置，在降低生物質(zhì)產(chǎn)氣過程中二氧化碳產(chǎn)率的同時，極大限度的降低了生物質(zhì)能整個利用過程中二氧化碳的排放量。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種減少生物質(zhì)產(chǎn)氣過程中二氧化碳產(chǎn)率的裝置，包括依次連接的原料粉碎機、進(jìn)料裝置、反應(yīng)釜、除塵器和儲氣罐；

所述反應(yīng)釜通過隔熱板分為熱裂解區(qū)、催化裂解區(qū)和吸附區(qū)，并通過通氣管相連通，所述反應(yīng)釜底部設(shè)有木炭收集裝置，所述熱裂解區(qū)側(cè)壁上設(shè)有原料進(jìn)口，所述熱裂解區(qū)底部設(shè)有加熱管，所述催化裂解區(qū)內(nèi)部設(shè)有折流板，所述折流板及催化裂解區(qū)底部的隔熱板上設(shè)有加熱管及木炭層，所述木炭層所用木炭為木炭收集裝置收集的木炭，所述折流板及催化裂解區(qū)頂部的隔熱板下部設(shè)有蒸汽噴頭，所述催化裂解區(qū)側(cè)壁上設(shè)有木炭進(jìn)口，所述吸附區(qū)的隔熱板上設(shè)有二氧化碳吸附劑，所述吸附區(qū)側(cè)壁上設(shè)有吸附劑進(jìn)出口，所述吸附區(qū)的頂部設(shè)有出氣口；

所述反應(yīng)釜的熱源由供熱裝置提供，所述供熱裝置所用的燃料為木炭收集裝置收集的木炭，所述供熱裝置包括沿?zé)煔膺\動方向依次設(shè)置的鍋爐本體、余熱回收裝置及氣體凈化裝置，所述鍋爐本體上方設(shè)有鍋筒，所述鍋筒上設(shè)有一次蒸汽出口，所述一次蒸汽出口與催化裂解區(qū)的加熱管通過管道相連，所述余熱回收裝置上設(shè)有二次蒸汽出口，所述二次蒸汽出口與熱裂解區(qū)的加熱管通過管道相連。

進(jìn)一步的，所述除塵器為旋風(fēng)分離器。

進(jìn)一步的，所述二氧化碳吸附劑為氧化鈣或煅燒白云石。

進(jìn)一步的，所述氣體凈化裝置中設(shè)有氧化鈣吸附層或煅燒白云石吸附層。

進(jìn)一步的，所述鍋筒上設(shè)有第一進(jìn)水口，所述余熱回收裝置上設(shè)有第二進(jìn)水口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型產(chǎn)生的有益效果是：

(1)催化裂解區(qū)內(nèi)負(fù)載的木炭層，一方面作為粗裂解氣二次裂解的催化劑，另一方面又可以作為二氧化碳的吸附劑，減少反應(yīng)中二氧化碳的產(chǎn)率；

(2)催化裂解區(qū)內(nèi)負(fù)載的木炭層及供熱裝置中使用的燃料木炭均為生物質(zhì)熱裂解的自身產(chǎn)物，降低了能耗，間接減少了化石燃料的使用，且供熱裝置的煙氣通過氣體凈化裝置處理，減少了供熱過程二氧化碳的排放。

(3)吸附區(qū)內(nèi)負(fù)載的二氧化碳吸附劑對二氧化碳進(jìn)行吸收，進(jìn)一步降低了二氧化碳的產(chǎn)率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明：

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為供熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.原料粉碎機，2.進(jìn)料裝置，3.反應(yīng)釜，31.熱裂解區(qū)，311.原料進(jìn)口，32.催化裂解區(qū)，321.折流板，322.木炭進(jìn)口，323.蒸汽噴頭，33.通氣管，34.吸附區(qū)，341.吸附劑進(jìn)出口，342.出氣口，343.二氧化碳吸附劑，35.隔熱板，36.木炭收集裝置，37.加熱管，4.除塵器，5.儲氣罐，6.供熱裝置，61.鍋爐本體，62.鍋筒，621.一次蒸汽出口，622.第一進(jìn)水口，63.余熱回收裝置，631.二次蒸汽出口，632.第二進(jìn)水口，64.氣體凈化裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明：

如圖1-3所示，本實用新型提供的減少生物質(zhì)產(chǎn)氣過程中二氧化碳產(chǎn)率的裝置，包括依次連接的原料粉碎機1、進(jìn)料裝置2、反應(yīng)釜3、除塵器4和儲氣罐5，所述除塵器4為旋風(fēng)分離器。

所述反應(yīng)釜3通過隔熱板35分為熱裂解區(qū)31、催化裂解區(qū)32和吸附區(qū)34，并通過通氣管33相連通，所述反應(yīng)釜3底部設(shè)有木炭收集裝置36，所述熱裂解區(qū)31側(cè)壁上設(shè)有原料進(jìn)口311，所述熱裂解區(qū)31底部設(shè)有加熱管37，所述催化裂解區(qū)32內(nèi)部設(shè)有折流板321，所述折流板321及催化裂解區(qū)32底部的隔熱板35上設(shè)有加熱管37及木炭層，所述木炭層所用木炭為木炭收集裝置36收集的木炭，所述折流板321及催化裂解區(qū)32頂部的隔熱板35下部設(shè)有蒸汽噴頭323，所述催化裂解區(qū)32側(cè)壁上設(shè)有木炭進(jìn)口322，所述吸附區(qū)34的隔熱板35上設(shè)有二氧化碳吸附劑343，所述二氧化碳吸附劑343為氧化鈣或煅燒白云石，所述吸附區(qū)34側(cè)壁上設(shè)有吸附劑進(jìn)出口341，所述吸附區(qū)34的頂部設(shè)有出氣口342。

所述反應(yīng)釜3的熱源由供熱裝置6提供，所述供熱裝置6所用的燃料為木炭收集裝置36收集的木炭，所述供熱裝置6包括沿?zé)煔膺\動方向依次設(shè)置的鍋爐本體61、余熱回收裝置63及氣體凈化裝置64，所述氣體凈化裝置64中設(shè)有氧化鈣吸附層或煅燒白云石吸附層，所述鍋爐本體61上方設(shè)有鍋筒62，所述鍋筒62上設(shè)有一次蒸汽出口621和第一進(jìn)水口622，所述一次蒸汽出口621與催化裂解區(qū)32的加熱管37通過管道相連，所述余熱回收裝置63上設(shè)有二次蒸汽出口631和第二進(jìn)水口632，所述二次蒸汽出口631與熱裂解區(qū)31的加熱管37通過管道相連。

本實用新型的減少生物質(zhì)產(chǎn)氣過程中二氧化碳產(chǎn)率的裝置的使用原理：

生物質(zhì)原料經(jīng)原料粉碎機1粉碎后，通過進(jìn)料裝置2輸送至反應(yīng)釜3的熱裂解區(qū)31；生物質(zhì)原料在熱裂解區(qū)31內(nèi)的無氧環(huán)境下進(jìn)行熱裂解生成木炭、氣體及焦油，木炭落入木炭收集裝置36中進(jìn)入回收再利用，可燃?xì)怏w和焦油通過通氣管33進(jìn)入催化裂解區(qū)32進(jìn)行進(jìn)一步的催化裂解；木炭層中的木炭來源于木炭收集裝置36回收的木炭，其一方面作為粗裂解氣二次裂解的催化劑，另一方面又可以作為二氧化碳的吸附劑，對二氧化碳進(jìn)行了清除；反應(yīng)后的氣體通過通氣管33進(jìn)入吸附區(qū)34，利用吸附區(qū)34上負(fù)載的二氧化碳吸附劑343對氣體中殘留的二氧化碳進(jìn)行進(jìn)一步吸附；得到的氣體從出氣口342進(jìn)入除塵室4進(jìn)行除塵，最后進(jìn)入儲氣罐5進(jìn)行存儲。

反應(yīng)過程中熱裂解區(qū)31及催化裂解區(qū)32所需的熱量通過供熱裝置6進(jìn)行供給，供熱裝置6所用燃料為木炭收集裝置36收集的木炭，鍋筒62中的熱蒸汽通過一次蒸汽出口621進(jìn)入催化裂解區(qū)的加熱管37，余熱回收裝置63中回收的余熱通過二次蒸汽出口631進(jìn)入熱裂解區(qū)的加熱管37，對其提供反應(yīng)所需的熱量，煙氣隨后進(jìn)入氣體凈化裝置64進(jìn)行除塵及二氧化碳吸附，最后排出大氣。

本實用新型的減少生物質(zhì)產(chǎn)氣過程中二氧化碳產(chǎn)率的裝置，木炭層既可以作為粗裂解氣二次裂解的催化劑，又可以作為二氧化碳的吸附劑；且木炭層及供熱裝置6中使用的燃料木炭均為生物質(zhì)熱裂解的自身產(chǎn)物，間接減少了化石燃料的使用，且供熱裝置6中產(chǎn)生的煙氣通過氣體凈化裝置64處理，減少了二氧化碳的排放；吸附區(qū)內(nèi)負(fù)載的二氧化碳吸附劑343對二氧化碳的吸收，進(jìn)一步降低了二氧化碳的產(chǎn)率。

以上通過實施例對本實用新型的進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。