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500KW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、现有的净化工艺

主要存在问题

   燃气净化冷却后，温度低于60度，但杂质(焦油加颗粒物)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

   在生物质气化过程中，生物质中的纤维素、半纤维素和木质素会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。其中，大约有7种质量分数超过5%，即 苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯和酚。生物质焦油在200℃以下为液体，300℃上述气态在高温下可分解为小分子永久性气体。

   焦油的主要问题包括：1。焦油占可燃气体能量的5%~10%，难以在低温下与气体一起燃烧和使用，浪费严重；2.焦油在低温下凝结成液体，容易与水和碳颗粒结合，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，严重损坏燃气设备；4.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极大，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重点研究和解决的问题之一。

   目前常用的焦油去除方法可分为物理去除方法和热化学去除方法，其中物理去除方法主要包括湿法（干湿法）和干法两类。湿式除焦法，又称洗涤法，是用水去除可燃气体中 的部分焦油。该方法的缺点是：1。气体容易携带液体雾，不易收集焦油； 2。只能在低温下使用，设备、液体回收和循环装置大，功耗大；3。含焦油的废液雾后续处理困难，成本高，容易造成二次污染。干式除焦是为了避免湿式净化带来的水污染问题，采用过滤技术净化气体，但在工程应用中净化效果差，焦油 沉积严重，过滤材料粘附焦油难以处理。

   热化学去除法是将大分子 焦油转化为小分子的有用气体，提高生物质的转化率和利用率，主要包括热裂解法和催化 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 小分子的气体。焦油的催化裂解是一个复杂的反应过程。在现有的工业应用中，催化裂解通常需要增加独立的裂解反应系统，从而大大增加了设备投资。热裂解法是指在高温下将 焦油分解成小分子气体，热裂解法需要在800℃以上可以获得较高的转换效率，但在现有的工业应用中，热裂解难以形成稳定的高温场，焦油去除效果不理想。

5、鉴于上述原因，盐城海云受其他企业沥青焦油烟气焦粉吸附和焦化行业焦油焦粉吸附系统的启发，将活性炭粉或氢氧化钙粉喷入烟气中作为吸附剂吸附烟气中的焦油VOC其他成分。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，气体或污染物吸附在固体（吸附剂）表面的过程是一个自发的过程。对于吸附剂及其吸附剂，吸附剂的数量随着表面的增加而增加。活性炭粉或氢氧化钙粉本身就是一种非常好的吸附剂。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）生产简单，价格便宜；

当烟气含水量大于：15%~30% 含油量大于 4%~10%（重量百分比）时，烟气中的水和焦油可通过材料仓库使用约200目的消除石灰粉作为吸附剂吸附。氧化钙粉从给料装置排出后，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滑槽均匀输送至油水预除尘装置；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集气装置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（或布袋除尘装置），以避免油水预除尘旋风焦油烟气吸附集气装置系统的损坏。80-85%。

六、焦油烟气除尘工艺线路

6.1工艺流程

烟气排烟除尘系统区烟气排烟除尘系统区烟气排烟除尘系统区烟气排烟除尘系统区烟气排烟除尘系统区----主管道---旋风焦油烟气吸附集装置-----新增风机----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。鉴于烟气粉尘来源含油，火星粉尘粘附容易粘附钢板特性，粉尘气体首先进入油水除尘装置进行干除尘，当粉尘气体进入箱时，在油水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，通过第一个干除尘气体进入钢球过滤层，使用钢球扩大比表面积，进一步粉尘碰撞，接触收集，收集大部分污染源，在钢球过滤层设置空气炮，防止粉尘积聚，使吸附在钢球过滤层上的物质脱落，便于清洁过滤层，使脱落的物质落在桶上，便于集中处理。在油水除尘装置中设置维护门，定期清除碰撞板附着的粉尘和更换装置。

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），确保除尘系统的安全稳定运行目标。为实现上述目的，本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。焦油吸附塔内设有多层焦油吸附板，由金属滤网制成C型或U型板、新添加的吸附剂和烟气携带的焦油材料在焦油吸附板上形成大比表面材料床层，吸附焦油，在高湍流环境下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，防止焦油吸附板金属微孔滤网板堵塞，灰斗灰斗中的吸附剂粉末；吸附剂粉末仓库的测量和输送装置包括缓冲小仓库。缓冲小仓库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小仓库下方。喷射泵的一端与罗茨鼓风机相连，另一端与吸附剂喷淋管相连；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，用于均匀分布在焦油吸附塔内部和焦油吸附板上；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为止。无吸附功能吸附剂粉副产物排放至灰库储存。

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。) 作为吸附剂吸附和净化焦油烟气。