[發(fā)明專利]生物質(zhì)直接熱裂解發(fā)生器及其裂解方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910148027.4
• 申請(qǐng)日: 2009-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN101575527A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙洪葉;魏曉明;徐冬利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京永源新業(yè)設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C10B53/02
• 分類號(hào): C10B53/02;C10B47/00;B01J23/02;B01J21/10
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)熱裂解方法及其設(shè)備，特別是涉及一種生物質(zhì)直 接熱裂解發(fā)生器及其裂解方法。

背景技術(shù)

國內(nèi)外生物質(zhì)常規(guī)的氣化方法主要有兩種，一種為氧化法，分為固定床 氣化，流化床氣化和攜帶床氣化，大都采用空氣作為氣化劑，而且焦油無法 很好的被分離和利用。另外的一種方法采用無氧熱解干餾工藝，生物質(zhì)焦油 可以被很好的分離，但無法直接變?yōu)闊嵩幢焕茫疫@種工藝的產(chǎn)氣量較低。 經(jīng)過借鑒煤焦油裂解的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，目前生物質(zhì)焦油也可以被裂解，其過程為： 無氧熱裂解所產(chǎn)生的氣體攜帶焦油共同進(jìn)入裂解爐進(jìn)行催化裂解后變?yōu)槿? 氣，目前裂解爐主要有固定床裂解爐和流化床裂解爐兩種。

氧化法得到的生物質(zhì)燃?xì)獗葻o氧熱解工藝得到的燃?xì)鉄o論在氣體質(zhì)量， 還是在氣體熱值方面都存在一定差距，為得到更高質(zhì)量的生物燃?xì)猓陙? 對(duì)無氧熱解干餾工藝的研究力度逐步加大。現(xiàn)有技術(shù)的生物質(zhì)無氧固定床焦 油裂解工作原理為，生物質(zhì)經(jīng)預(yù)處理后，放置于封裝在熱解爐的熱解反應(yīng)釜 內(nèi)，該熱解反應(yīng)釜上部密封，將薪柴放入燃燒室的燃燒加熱口內(nèi)點(diǎn)燃，為熱 解反應(yīng)釜加熱，熱解反應(yīng)釜內(nèi)的生物質(zhì)高溫?zé)峤猱a(chǎn)生熱解氣、焦油和焦炭， 攜帶著焦油的熱解氣在經(jīng)過催化裂解爐時(shí)，被催化裂解與合成，再經(jīng)過凈化 系統(tǒng)后被送入儲(chǔ)氣柜。

在這種焦油裂解方法中，燃燒煤炭及生物質(zhì)燃料加熱技術(shù)與電加熱技術(shù) 一般采用間接加熱，其熱效率相對(duì)較低，且能耗成本相對(duì)較大，其所產(chǎn)生的 余熱也不具備普遍的利用和推廣價(jià)值。生物質(zhì)高溫?zé)峤鈿庠谳斔椭亮呀庠O(shè)備 的過程中會(huì)有部分的熱損失。并且在燃燒煤炭及生物質(zhì)燃料時(shí)還需要配置結(jié) 構(gòu)復(fù)雜含占用體積較大的燃燒室，且需要較高的運(yùn)輸力量，因此生物質(zhì)熱解 發(fā)生器的制造成本和運(yùn)行成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明目的在于提供一種生物質(zhì)直接熱裂解發(fā) 生器及其熱裂解方法，該方法可使用這樣一種生物質(zhì)熱解發(fā)生器，將生物質(zhì) 原料與裂解催化劑按照一定的配比混合后進(jìn)行裂解反應(yīng)，將裂解后生成的生 物質(zhì)可燃?xì)怏w作為加熱源及動(dòng)力源來再用于上述生物質(zhì)原料的直接熱裂解。 相對(duì)于天然氣與石油液化，生物質(zhì)熱解所生產(chǎn)的可燃?xì)怏w具有成本低、燃燒 清潔等優(yōu)點(diǎn)，因此將燃燒生物質(zhì)可燃?xì)怏w作為生物質(zhì)熱裂解的加熱源，可以 降低運(yùn)行成本，提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率。

為了進(jìn)一步提高加熱效率，降低運(yùn)行費(fèi)用，本發(fā)明將裂解后的生物質(zhì)可 燃?xì)獾娜紵b置設(shè)計(jì)在生物質(zhì)直接熱裂解發(fā)生器底部，使其燃燒所放出的絕 大部分熱量能被熱解原料吸收利用。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種生物質(zhì)直接熱裂解發(fā)生器，其包括用以 進(jìn)行熱裂解反應(yīng)的熱裂解反應(yīng)室，以及在該熱裂解反應(yīng)室下方設(shè)置有燃燒加 熱室，在熱裂解反應(yīng)室與燃燒加熱室之間并無實(shí)際隔板分隔，在該熱裂解反 應(yīng)室的側(cè)壁靠近該燃燒加熱室的位置偏上設(shè)有進(jìn)料口；所述發(fā)生器還包括： 燃?xì)廨斔捅茫O(shè)置在該燃燒加熱室下方；燃?xì)饣責(zé)埽c位于該熱裂解反應(yīng) 室上部的燃?xì)獬隹谶B通，該燃?xì)饣責(zé)芙?jīng)由該燃?xì)廨斔捅眠B接至該燃燒加熱 室；配風(fēng)和點(diǎn)火裝置，與該燃燒加熱室連通。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供一種生物質(zhì)直接熱裂解方法，其應(yīng)用上所 述的生物質(zhì)直接熱裂解發(fā)生器進(jìn)行生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)；包括如下步驟：

從燃?xì)鈨?chǔ)氣柜中引出一部分燃?xì)饨?jīng)由燃?xì)饣責(zé)芩腿肴紵訜崾覂?nèi)，在 該燃燒加熱室內(nèi)與來自配風(fēng)和點(diǎn)火裝置的氧氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的熱 量被均勻傳導(dǎo)至該熱裂解反應(yīng)室；

將經(jīng)預(yù)處理后的生物質(zhì)原料與催化劑混合成混合物料后，由進(jìn)料斗經(jīng)由 螺桿推進(jìn)裝置傳送至熱裂解反應(yīng)室內(nèi)；

在所述燃燒反應(yīng)所形成的一定溫度下，所述生物質(zhì)原料在催化劑的作用 下發(fā)生熱裂解反應(yīng)，產(chǎn)生燃?xì)猓?

在燃?xì)廨斔捅玫闹ο拢a(chǎn)生的燃?xì)獾囊徊糠肿鳛榛責(zé)龤饨?jīng)由燃?xì)鈨?chǔ) 氣柜和燃?xì)饣責(zé)芩腿肴紵訜崾覂?nèi)，在該燃燒加熱室內(nèi)繼續(xù)與來自配風(fēng)和 點(diǎn)火裝置的氧氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，所產(chǎn)生的燃?xì)獾牧硪徊糠纸?jīng)由凈化系統(tǒng)輸送 到燃?xì)鈨?chǔ)氣柜內(nèi)并供給燃?xì)庥脩羰褂谩?