一种光热陶粒加热生物质制合成气系统及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种光热陶粒加热生物质制合成气系统，其特征在于：包括：集热器以及周向环绕所述集热器分布用于将太阳光反射至所述集热器上的镜面阵列，所述集热器内部装载有陶粒，集热器收集到的太阳光能量使得其内部的陶粒升温；气化炉，所述气化炉分别设置有生物质入料口、陶粒入料口，气化剂入口以及合成气出口，所述气化炉用于接收生物质、气化剂以及来自于所述集热器的升温陶粒，使得生物质在气化炉内部反应，生成合成气；其中，所述气化炉内部还设置有物料分布器，用于将陶粒和生物质在进入气化炉时混合，使得陶粒的热量将生物质预热；所述物料分布器包括基板以及在基板上分散固定的多个三角锥型构件，相邻的三角锥型构件形成空隙以供混合后的生物质及陶粒通过；所述基板的至少一侧与所述气化炉内壁连接，并采取与下料方向一致的方向固定于所述气化炉内腔，使得生物质及陶粒经三角锥型构件分散后下落。2.根据权利要求1所述的光热陶粒加热生物质制合成气系统，其特征在于：所述基板上设置多个点位以固定安放各个三角锥型构件，优选地，一个点位固定设置一个三角锥型构件，相邻点位之间的间隔距离为3
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6cm；和/或，所述三角锥型构件由两块板状元件连接呈夹角为40
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50度组成。3.根据权利要求1或2所述的光热陶粒加热生物质制合成气系统，其特征在于：所述基板的相对两侧分别固定于气化炉内壁，和/或，所述基板为耐高温材料。4.根据权利要求1
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3任一项所述的光热陶粒加热生物质制合成气系统，其特征在于：所述镜面阵列为聚焦型凹槽镜面。5.根据权利要求1
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4任一项所述的光热陶粒加热生物质制合成气系统，其特征在于：所述生物质的颗粒粒径为30
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100μm，优选40
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80μm；和/或，所述陶粒的颗粒粒径为≤200μm。6.根据权利要求1
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5任一项所述的光热陶粒加热生物质制合成气系统，其特征在于：吸收太阳光的热量后，所述集热器内腔温度为700℃
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900℃。7.根据权利要求1
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6任一项所述的光热陶粒加热生物质制合成气系统，其特征在于：在所述气化炉顶部分别设置生物质入料口及陶粒入料口，优选地，设置螺杆输送机构将生物质颗粒输送至气化炉顶部；和/或，所述气化剂入口设置在气化炉的底部，优选为气化剂喷射口；和/或，所述合成气出口设置在气化炉的中部，以供产生的合成气排出；和/或，所述气化炉还设置有排渣口，优选在气化炉底部，以供生物质颗粒气化中形成的灰分以及陶粒排出。8.根据权利要求1
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7任一项所述的光热陶粒加热生物质制合成气系统，其特征在于：还设置有与陶粒入料口连通的陶粒储罐以及与生物质入料口连通的生物质储罐，均优选在气化炉的顶部，陶粒储罐用于储存经集热器加热后的陶粒；和/或，所述气化炉为固定床反应器。9.如权利要求1
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8任一项所述的光热陶粒加热生物质系统制合成气的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将所述集热器内陶粒加热至700
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900℃；2)生物质以及加热后的陶粒由所述气化炉顶部进入，气化剂由所述气化炉底部进入，生物质与陶粒先经物料分布器混合换热后下落，生物质与气化剂反应生成合成气。10.根据权利要求9所述的光热陶粒加热生物质系统制合成气的方法，其特征在于：还
包括步骤3)，反应后的生物质和陶粒经排渣口排出，并经过离心分离并洗涤后回收重复利用陶粒；优选地，回收的陶粒再次加入所述集热器中；所述陶粒与生物质的重量比例为1
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3：1。

技术总结
本发明提供一种光热陶粒加热生物质制合成气系统及其制备方法，包括：集热器以及周向环绕集热器分布用于将太阳光反射至集热器上的镜面阵列，集热器内部装载有陶粒；气化炉，所述气化炉分别设置有生物质入料口、陶粒入料口，气化剂入口及合成气出口，气化炉用于接收生物质、气化剂以及来自于所述集热器的升温陶粒，使得生物质在气化炉内部反应，生成合成气。气化炉内部还设置有物料分布器，用于将陶粒和生物质在进入气化炉时混合，使得陶粒的热量将生物质预热；本发明系统可实现太阳能与生物质能的综合高效利用，能量来源清洁，减少了生物质气化的能耗。高温陶粒与生物质颗粒及气化剂的接触混合，实现了高温区域的稳定，利于气化炉的稳定运行。炉的稳定运行。炉的稳定运行。


技术研发人员：宋旭东 李金云 吕鹏 王焦飞 于广锁 白永辉 苏暐光
受保护的技术使用者：宁夏大学
技术研发日：2021.08.06
技术公布日：2021/9/21