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1、10申请公布号CN102311807A43申请公布日20120111CN102311807ACN102311807A21申请号201110241267622申请日20110822C10J3/00200601C01B3/32200601F23D14/2220060171申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号72发明人彭好义蒋绍坚魏烈旭彭福来蒋勇74专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人邓建辉54发明名称一种高温复合气化剂的制备方法及其装置57摘要本发明公开了一种高温复合气化剂的制备方法及其装置，复合气化剂含有CO2、H2O、O2和N2气体，CO2的体积百分数为。
2、812，H2O的体积百分数为1518，O2的体积百分数为710，首先气体燃料通过燃烧器燃烧，过剩空气系数控制在10512，产生高温烟气，烟气温度控制在11001300，高温烟气中含有的CO2的体积百分数为812，H2O的体积百分数为1518，向高温烟气中补充一定量的氧气，使高温烟气中的氧气的体积百分数达到710。采用该方法制备高温复合气化剂，使用设备简单，能源利用效率高，经济性好。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102311809A1/1页21一种高温复合气化剂的制备方法，复合气化剂含有CO2、H2O、O2和N2气体，CO2的体。
3、积百分数为812，H2O的体积百分数为1518，O2的体积百分数为710，其特征是首先气体燃料通过燃烧器燃烧，过剩空气系数控制在10512，产生高温烟气，烟气温度控制在11001300，高温烟气中含有的CO2的体积百分数为812，H2O的体积百分数为1518，向高温烟气中补充一定量的氧气，使高温烟气中的氧气的体积百分数达到710。2实现权利要求1所述的高温复合气化剂的制备方法的装置，其特征是燃烧器2连接有燃气管9和空气管8，所述的燃烧器2的出口对接有排烟管道4，所述的排烟管道4连接有补氧管道7，所述的排烟管道4上设有温度变送器3和氧气浓度变送器5，所述的温度变送器3与温度控制器1电连接，所述的。
4、温度控制器1与串联在所述的燃气管9上的燃料阀11电连接，所述的氧气浓度变送器5与氧气浓度控制器6电连接，所述的氧气浓度控制器6与串联在所述的补氧管道7上的氧气管路阀门12电连接。权利要求书CN102311807ACN102311809A1/3页3一种高温复合气化剂的制备方法及其装置技术领域0001本发明涉及一种高温复合气化剂的制备方法，本发明还涉及实现该高温复合气化剂的制备方法的装置。背景技术0002无焰气化技术是近几年提出的一种高效、洁净的气化技术。它是采用无焰气化的原理，气化原料的干燥热解、氧化还原和气体重整反应之间几乎没有明显的界限，反应迅速且弥散在整个反应空间内，整个反应空间内温度分布。
5、均匀且维持在一个很高的水平，这样有利于气体的重整反应和焦油的裂解，从而可以产生热值高、洁净的合成燃气。0003实现无焰气化必须满足的一个基本条件是气化剂温度必须足够高，通常大于1000。实现气化剂高温的一种方法是采用热风炉形式的加热方式，采用成对的蓄热器，通过高温烟气与气化剂的切换，实现高温烟气对气化剂的间接加热。这种方法可采用换热能力强的蜂窝陶瓷作蓄热体，理论上可将气化剂加热到比高温烟气的温度低150左右的高温。尽管采用这种方法可以得到高温气化剂，但所得到的高温气化剂流量不稳定，系统比较复杂，初投资大，而且由于蓄热体阻力损失较大，相应的增加了系统能耗。采用电热丝加热方法，由于换热系数低，要将。
6、气化剂加热到1000以上，需要很大的受热面和加热功率，加热设备庞大，且电耗很高，是不足取的。0004目前无焰气化技术所采用的气化剂绝大部分为空气和纯氧，或者采用向空气、纯氧中添加水蒸气作气化剂。以空气作气化剂，价廉易得，但是空气中约79的氮气是不参与气化反应的，从而使得合成燃气中的氮气含量高，降低和限制了合成气的热值。采用氧气作气化剂，虽可显著提高合成燃气的热值，但氧气耗量大，增加了气化剂成本，降低了气化系统的经济性。发明内容0005本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种生产成本低、生产方便且气化剂温度和组分稳定并具有可调节性的高温复合气化剂的制备方法。0006本发明所要解决的第二个技术问题。
7、是提供一种生产成本低、生产方便且气化剂温度和组分稳定并具有可调节性的高温复合气化剂的制备装置。0007为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的高温复合气化剂的制备方法，复合气化剂含有CO2、H2O、O2和N2气体，CO2的体积百分数为812，H2O的体积百分数为1518，O2的体积百分数为710，首先气体燃料通过燃烧器燃烧，过剩空气系数控制在10512，产生高温烟气，烟气温度控制在11001300，高温烟气中含有的CO2的体积百分数为812，H2O的体积百分数为1518，向高温烟气中补充一定量的氧气，使高温烟气中的氧气的体积百分数达到710。0008为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的实现。
8、高温复合气化剂的制备方法的装置，燃烧器连接有燃气管和空气管，燃烧器的出口对接有排烟管道，排烟管道连接有补氧说明书CN102311807ACN102311809A2/3页4管道，排烟管道上设有温度变送器和氧气浓度变送器，温度变送器与温度控制器电连接，温度控制器与串联在燃气管上的燃料阀电连接，氧气浓度变送器与氧气浓度控制器电连接，氧气浓度控制器与串联在补氧管道上的氧气管路阀门电连接。0009采用上述技术方案的高温复合气化剂的制备方法及其装置，产生的高温气化剂温度可达到1300，温度和组分可调，完全满足无焰气化技术的基本条件。气化剂的组分中主要含有CO2、H2O、O2和N2等气体。CO2的体积百分数。
9、为812，H2O的体积百分数为1518，O2的体积百分数为710。由于CO2可参与碳的还原反应，H2O可参与水煤气反应和水煤气变换反应，因此，CO2和H2O完全可作为无焰气化反应的气化剂。由于气化反应进行的一系列还原反应需要吸收大量的热，因此，高温气化剂中还需要有一定的氧气参与氧化反应，通过氧化反应释放热量提供给气化还原反应吸热。因此，利用这种高温复合气化剂进行气化，气化反应就可以连续地进行。0010为了保证此高温气化剂的温度和氧气体积百分数的稳定，本发明还包括气化剂温度、气化剂中氧气体积百分数的控制系统。此控制系统包括气化剂温度单回路控制系统和气化剂中氧气体积百分数单回路控制系统。燃烧器配风。
10、风机流量保持不变，当气化剂温度升高时，关小燃料阀，当气化剂温度降低时，开大燃料阀，燃料阀调节的范围控制在空气过剩系数处于10512的范畴；当气化剂中氧气体积百分数增大时，关小氧气管路阀门，当气化剂中氧气体积百分数减小时，开大氧气管路阀门。这样就可以得到温度和氧气体积百分数稳定的高温复合气化剂。0011本发明所产生的是一种混合气化剂，含有CO2、H2O、O2和N2等气体，CO2的体积百分数为812，H2O的体积百分数为1518，O2的体积百分数为710，温度可达11001300。0012本发明还包括气化剂温度、氧气体积百分数的控制系统，这样可以保证气化剂温度和氧气体积百分数的稳定。0013本发明。
11、产生的气化剂可根据气化中所用生物质料种类不同，合理选择高温气化剂的温度和氧气体积百分数，使气化反应产生的合成气品质达到最优。0014本发明的优点是00151、本发明产生高温气化剂的方法简单、可行，热效率高。00162、本发明产生的高温气化剂是一种混合气化剂，克服了空气作为气化剂时氮气含量过高的不足，也克服了纯氧气做为气化剂时成本高的不足，为提高气化合成燃气的热值和经济性提供了途径。00173、本发明产生的气化剂的温度和含氧量可调，确保了气化剂温度和含氧量的稳定，而且可以根据不同生物质的种类，合理选择气化剂的温度和含氧量，确保气化产生的合成燃气品质达到最优。0018综上所述，本发明解决了现有产生。
12、高温气化剂的方法比较复杂、产生高温气化剂的流量不稳定和热效率较低等不足，以及采用单一气化剂不利于合成燃气热值的提高和气化系统经济性较差等不足，具有较好经济性的能方便地产生高温复合气化剂，且气化剂温度和组分稳定并具有可调节性的方法。附图说明说明书CN102311807ACN102311809A3/3页50019图1为生产本发明的高温复合气化剂的设备的结构示意图。具体实施方式0020下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。0021一种高温复合气化剂的制备方法，复合气化剂含有CO2、H2O、O2和N2气体，CO2的体积百分数为812，H2O的体积百分数为1518，O2的体积百分数为710，首先气。
13、体燃料通过燃烧器燃烧，过剩空气系数控制在10512，产生高温烟气，烟气温度控制在11001300，高温烟气中含有的CO2的体积百分数为812，H2O的体积百分数为1518，向高温烟气中补充一定量的氧气，使高温烟气中的氧气的体积百分数达到710。0022如图1所示，燃烧器2连接有燃气管9和空气管8，燃烧器2的出口对接有排烟管道4，排烟管道4的出口与气化炉10对接，排烟管道4对接有补氧管道7，排烟管道4上设有温度变送器3和氧气浓度变送器5，温度变送器3与温度控制器1电连接，温度控制器1与串联在燃气管9上的燃料阀11电连接，氧气浓度变送器5与氧气浓度控制器6电连接，氧气浓度控制器6与串联在补氧管道7。
14、上的氧气管路阀门12电连接。0023本方案产生高温气化剂的方法是首先，气体燃料经燃气管9和燃料阀11进入燃烧器2和从空气管8进入到燃烧器2内的空气在燃烧器2内燃烧，燃烧后产生的高温烟气通过排烟管道4排出，在排烟管道4上布置有补氧管道7，向高温烟气中补充一定量的氧气，这样，此高温混合气体就可以作为气化所用的气化剂，送入气化炉10进行气化。为了保证此高温气化剂的温度和氧气体积百分数的稳定，本发明还包括气化剂温度、气化剂中氧气体积百分数的控制系统。此控制系统包括气化剂温度单回路控制系统和气化剂中氧气体积百分数单回路控制系统。当温度变送器3检测到排烟管道4内的气化剂温度升高时，温度控制器1使燃料阀11关小，当温度变送器3检测排烟管道4内温度降低时，温度控制器1使燃料阀11开大；当氧气浓度变送器5检测到排烟管道4内氧气体积百分数增大时，氧气浓度控制器6使氧气管路阀门12关小，当氧气浓度变送器5检测到排烟管道4内氧气体积百分数减小时，氧气浓度控制器6使氧气管路阀门12开大，这样就可以得到温度和氧气体积百分数稳定的气化剂。说明书CN102311807ACN102311809A1/1页6图1说明书附图CN102311807A。