[發(fā)明專利]生物質(zhì)快速熱裂解的方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110308862.7
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN102408901A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉運(yùn)權(quán);王奪
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): C10B53/02
• 分類號(hào): C10B53/02;C10B57/00;C10G1/00
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

1.生物質(zhì)快速熱裂解裝置，其特征在于設(shè)有加料倉、自動(dòng)給料裝置、質(zhì)量流量儀、氣體預(yù)熱器、熱裂解反應(yīng)器、分離器、生物炭收集器、冷卻器、循環(huán)泵、激冷塔、塔底暫儲(chǔ)罐、第1生物質(zhì)油收集罐、水冷冷凝器、第2生物質(zhì)油收集罐、冰水冷凝器、第3生物質(zhì)油收集罐；所述加料倉的出料口經(jīng)自動(dòng)給料裝置接熱裂解反應(yīng)器的生物質(zhì)物料進(jìn)口，質(zhì)量流量儀的進(jìn)口接氮?dú)膺M(jìn)口，質(zhì)量流量儀的出口經(jīng)氣體預(yù)熱器接熱裂解反應(yīng)器的混合氣進(jìn)口，熱裂解反應(yīng)器的熱裂解蒸氣生物炭和灰份出口接分離器的進(jìn)口，分離器的生物炭和灰份出口接生物炭收集器進(jìn)口，分離器的熱裂解蒸氣出口接激冷塔的進(jìn)口，激冷塔的生物質(zhì)油出口接塔底暫儲(chǔ)罐的進(jìn)口，塔底暫儲(chǔ)罐的一路出口接第1生物質(zhì)油收集罐的進(jìn)口，塔底暫儲(chǔ)罐的另一路出口依次經(jīng)循環(huán)泵和冷卻器接激冷塔，激冷塔經(jīng)水冷冷凝器分別與第2生物質(zhì)油收集罐和冰水冷凝器連接，冰水冷凝器的出口接第3生物質(zhì)油收集罐，冰水冷凝器的不可凝性氣體出口接質(zhì)量流量儀的入口。

2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)快速熱裂解裝置，其特征在于所述分離器設(shè)第1級分離器和第2級分離器；所述收物炭收集器設(shè)第1級生物炭收集器和第2級生物炭收集器，第1級生物炭收集器設(shè)于第1級分離器下端，第2級生物炭收集器設(shè)第2級分離器下端。

3.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)快速熱裂解裝置，其特征在于所述熱裂解反應(yīng)器采用生物質(zhì)鼓泡流化床反應(yīng)器。

4.生物質(zhì)快速熱裂解的方法，其特征在于采用如權(quán)利要求1所述生物質(zhì)快速熱裂解裝置，所述方法包括以下步驟：

1)通過給料機(jī)構(gòu)把生物質(zhì)物料送入熱裂解反應(yīng)器內(nèi)的步驟；

2)在熱裂解反應(yīng)器內(nèi)對生物質(zhì)物料進(jìn)行熱裂解和在分離器中將熱裂解蒸汽與生物炭和灰份進(jìn)行氣固分離的步驟；

3)在激冷塔中對熱裂解蒸汽進(jìn)行噴淋獲得一級生物油的步驟；

4)在水冷冷凝器中將熱裂解蒸汽冷凝獲得二級生物油和在冰冷冷凝器中將熱裂解蒸汽進(jìn)一步冷凝獲得三級生物油的步驟。

5.如權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)快速熱裂解的方法，其特征在于在步驟1)中，所述通過給料機(jī)構(gòu)把生物質(zhì)物料送入熱裂解反應(yīng)器內(nèi)的步驟如下：生物質(zhì)熱裂解產(chǎn)生的不可凝性氣體作為載氣，經(jīng)預(yù)熱至500～600℃，從熱裂解反應(yīng)器底部經(jīng)氣體分配器流入，使熱載體及生物質(zhì)物料處于流態(tài)化；熱裂解反應(yīng)器提前預(yù)熱至400～600℃，生物質(zhì)物料在自動(dòng)給料裝置作用下進(jìn)入熱裂解反應(yīng)器，并在反應(yīng)器內(nèi)以500～1000℃/s的升溫速率加熱。

6.如權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)快速熱裂解的方法，其特征在于在步驟2)中，所述在熱裂解反應(yīng)器內(nèi)對生物質(zhì)物料進(jìn)行熱裂解的步驟如下：生物質(zhì)物料在熱裂解反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行熱裂解后，熱裂解蒸汽、生物炭和灰份離開熱裂解反應(yīng)器進(jìn)入兩級固體分離器，在分離器下端的集碳罐中收集到生物炭和灰份。

7.如權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)快速熱裂解的方法，其特征在于在步驟3)中，所述在激冷塔中對熱裂解蒸汽進(jìn)行噴淋獲得一級生物油的步驟如下：不含有生物炭和灰份的熱裂解蒸汽進(jìn)入激冷塔，使用噴淋介質(zhì)對熱裂解蒸汽進(jìn)行噴淋。

8.如權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)快速熱裂解的方法，其特征在于在步驟4)中，所述在水冷冷凝器中將熱裂解蒸汽冷凝獲得二級生物油的步驟如下：熱裂解蒸汽離開激冷塔后，進(jìn)入水冷換熱器，經(jīng)冷卻后獲得第二級生物質(zhì)油；熱裂解蒸汽離開水冷換熱器后，流入到冰冷換熱器，進(jìn)一步冷凝獲得第三級生物質(zhì)油。