生物质燃气脱焦油_生物质燃气去除焦油

一、项目概述

本项目为2.5MW原料为农林生物质的生物质气化发电项目。稻壳等生物质热解气化后获得粗气体，净化后获得清洁气体，使用5台500台KW制约生物质气化技术商业化发展的决定性因素之一是燃气内燃机组发电，生物质气化中焦油含量高。

二、现有净化工艺参数：

1.气化炉出口气体参数:温度300度，流量4000Nm³/h，主要成分见下表：

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2.现有净化工艺

主要存在问题

气体净化冷却后，温度低于60度，但杂质（焦油颗粒）含量超过 50mg/Nm ³，估计在 100-200mg/Nm³不能很好地满足燃气发电机组的要求。如果能净化到5mg/Nm³在内部，可以达到较佳效果。

四、原理简述

纤维素、半纤维素和木质素在生物质气化过程中热分解产生生物质焦油。生物质焦油是一种由芳香烃及其衍生物和多环芳烃组成的复杂化合物。有100多种成分可以分析，许多成分难以确定。大约有7种质量分数超过5%，分别是 苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚。200种生物质焦油℃以下为液体，300℃以上为气态， 能在高温下分解成小分子永久性气体。

焦油的主要问题包括：1。焦油占用可燃气能量 5%~10%在低温下难以与燃气一起燃烧，浪费严重；2.焦油在低温下凝结成液体，容易 结合水、碳粒等，堵塞输气管道，堵塞阀门，腐蚀金属；3、焦油难以完全燃烧，产生碳黑等颗粒，对燃气设备造成严重损.焦油及其燃烧产品对人体有害。由此 可见，可燃气体中的焦油危害很大，是生物质气化应用的较大障碍。生物质焦油问题一直是国内外研究和解决的重点问题之一。

目前常用的焦油去除方法可分为物理去除和热化学去除，其中物理去除 多用湿法(干湿法)和干法两类。湿式除焦法又称水洗法，是用水将可燃气体中的一种 带走部分焦油。该方法的缺点是：一是气体容易夹住液雾，不易清除焦油； 2、只能在低温下使用。设备、液体回收和循环装置巨大，功耗大；3、含焦油的废液雾后续处理难度大，成本高，易造成二次污染。干式除焦是为了避免湿式净化带 但在工程应用中净化效果不好，焦油 沉积严重、粘附焦油的滤料难以处理。

热化学去除法是在一定的反应条件下使焦油发生一系列化学反应，使大分子发生 焦油转化为小分子的有用气体，主要包括热裂解和催化 裂解法。催化裂解法是指燃气中的焦油在一定温度条件下通过催化剂分解成 小分子气体。焦油催化裂解是一个复杂的反应过程，催化裂解一般用于现有工业应用 设备投资需要增加独立的裂解反应系统。热裂解是指高温下的把手 焦油分解成小分子气体，热裂解需要800℃以上可以获得更高的转换效率，但是，现在 在工业应用中，热裂解难以形成稳定的高温场，焦油去除效果不理想。

五、解决方案 鉴于上述原因，盐城海云通过其他企业沥青焦油烟气焦粉吸附和焦油焦粉吸附系统吸附烟气中的焦油和氢氧化钙粉VOC等成分。吸附法是将废气与多孔固体接触，使其吸附在固体表面，并与气流分离。吸附可发生在不同的界面上。固体（吸附剂）表面吸附气体或污染物的过程是一种自发过程。随着表面的增加，吸附剂及其吸附剂的数量增加。活性炭粉或氢氧化钙粉本身就是很好的吸附剂。吸附剂一般满足以下要求:(1)大于表面积和孔隙率；(2)吸附能力强；(3)选择性好；(4)颗粒均匀，机械强度好，化学稳定性好，热稳定性好；(5)制作简单，价格便宜；

烟气含水量大于15%~30%时， 含油率大于 4%~10%(重量百分比)， 大约200目的消石灰粉可以用作吸附剂，吸收烟气中的水分和焦油。氧化钙粉从给料仓库排出后，通过给料控制装置调整输送氧化钙的大小，然后在压缩空气的作用下通过气动槽均匀输送到油水预除尘装置；氧化钙粉在油水预除尘装置中漂浮，与反向高速烟气充分混合接触、反应、表面吸附，去除烟气中的水蒸气、有害废油等。含有有害物质的烟气在油水预除尘装置中被氢氧化钙吸附后，含有吸附物的氢氧化钙、烟尘颗粒和烟气进入油水预除尘旋风焦油烟气吸附捕集器系统进行气固分离过滤。过滤净化后的烟气通过引风机直接进入塑料烧板除尘器(或袋式除尘器)，避免油水损坏塑料烧板(或袋式除尘器)。焦油烟气吸附捕集器装置的除尘效率为80-85%。

六、焦油烟气除尘工艺线路

6.1工艺流程

烟气-主管道-旋风焦油烟气吸附捕集器装置-新风机-塑烧板除尘器(或布袋除尘器)-风机-烟囱。盐城海云开发的含焦油烟气吸附袋除尘器获得国家两项实用新型专利和一项发明专利。鉴于烟气尘源中含有油和火星，粉尘附着力增加，容易粘在钢板上。含尘气体首先进入油水预除尘装置进行干式除尘。当含尘气体进入箱体时， 在油水预除尘装置中设置碰撞板，捕获大部分大颗粒和粘性粉尘，这是第一个干除尘，通过第一个干除尘含尘气体进入钢球过滤层，使用钢球扩大比表面积，进一步的粉尘碰撞，接触收集，收集大部分污染源，在钢丝球过滤层设置空气枪，防止粉尘积聚， 将吸附在钢丝球过滤层上的物质脱落，便于清理过滤层，使脱落的物质落在灰斗上，便于集中处理。在油水预除尘装置设置维修门，定期清除碰撞板附着的灰尘，更换钢球，保持装置正常运行。

焦油吸附专利技术原理；烟气中含有焦油废气除尘系统吸附装置(专利申请号8.3专利申请号7.5)确保除尘系统安全稳定运行。为实现上述目的，该装置包括焦油吸附塔、袋式除尘器、吸附剂粉仓测量输送装置、罗茨鼓风机、循环泵输送系统、物料流化器、脉冲喷射系统和智能操作系统。焦油吸附塔设置在袋式除尘器前，用于分离焦油烟气中的大颗粒物和细粉尘。焦油吸附塔内部设有多层焦油吸附板。焦油吸附板由金属滤网制成C型或U型齿轮板。新添加的吸附剂和烟气携带的焦油材料在焦油吸附板中形成一个大比表面材料床层，吸附焦油和焦油材料。在高湍流的环境中，聚集凝结形成粗颗粒，焦油被吸附剂有效包裹；脉冲喷射系统设置在焦油吸附塔顶部，将焦油吸附板上的粗颗粒喷射到灰斗中，防止焦油吸附板金属微孔过滤板堵塞；材料流化器设置在焦油吸附塔底部的灰斗中，流化灰斗中的吸附剂粉；吸附剂粉仓测量输送装置包括缓冲仓，缓冲仓下部设有传感器称重装置，星形给料器和喷射泵依次连接在缓冲仓下方，罗茨鼓风机连接在喷射泵一端，吸附剂喷淋管连接在另一端；吸附剂喷淋管设置在焦油吸附塔对应的多层焦油吸附板上，均匀分布在焦油吸附塔和焦油吸附板上；焦油吸附塔灰斗出口设有循环泵送设备，流化后的吸附剂粉在气力作用下重新输送至焦油吸附塔上方进行喷涂。这种循环主要通过洗涤次数和阻力值来确定流化后吸附剂粉的吸附能力，直到流化后的吸附剂粉没有吸附功能。无吸附功能吸附剂粉副产物排入灰库储存。

地氧化钙粉和氢氧化钙粉是吸附剂钙基吸附剂中的吸附剂≥22m2/g。

各种孔隙率高、比面积大的粉末材料(煅烧焦粉、焦炭粉、活性炭、白云石粉等。)在本装置的吸附剂中首选。 吸附和净化焦油烟气作为吸附剂。