[發明專利]一種碳質材料熱解系統及其熱解工藝

有效

• 申請號: 201210223349.2
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN103509570A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 秦強;李初福;翁力;盧洪;劉科
• 申請（專利權）人: 北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C10B49/02
• 分類號: C10B49/02;C10B57/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張秋林;林柏楠

1.一種碳質材料熱解系統，包括：

干燥裝置，用于干燥碳質材料；

熱解裝置，與干燥裝置相連通，碳質材料或干燥后的碳質材料利用氣體熱載體的熱量在其中進行熱解，產生粗熱解氣和固態熱解產物；

冷卻裝置，與所述熱解裝置相連通，用于將所述固體熱解產物冷卻或鈍化；

液態油回收單元，氣相連通所述熱解裝置，接收所述熱解裝置中產生的粗熱解氣，并對所述粗熱解氣進行冷凝，以獲得液態油和凈熱解氣；和

熱載體加熱單元，與所述熱解裝置相連通，用來加熱在所述熱載體加熱單元內循環移動的固體介質和/或冷固體介質，并利用所述加熱后的固體介質加熱所述凈熱解氣，產生所述氣體熱載體和冷固體介質。

2.根據權利要求1所述的碳質材料熱解系統，其中，所述熱載體加熱單元包括：

固體介質加熱器，用來加熱置于所述固體介質加熱器中的固體介質和/或冷固體介質；和

氣體熱載體加熱器，部分來自所述液態油回收單元的凈熱解氣與來自所述固體介質加熱器的固體介質在其中換熱，產生所述氣體熱載體和冷固體介質。

3.根據權利要求2所述的碳質材料熱解系統，其中，所述固體介質加熱器和氣體熱載體加熱器是流化床或移動床。

4.根據權利要求2所述的碳質材料熱解系統，其中，所述氣體熱載體加熱器與所述固體介質加熱器共同形成一個可供固體介質連續移動的移動床換熱器，于所述移動床換熱器中，固體介質在移動的過程中依次與熱氣體和凈熱解氣換熱，以吸收熱氣體的熱量并為加熱凈熱解氣提供熱量。

5.根據權利要求4所述的碳質材料熱解系統，還包括固體介質除塵裝置，接收來自所述氣體熱載體加熱器的固體介質，并利用吹掃氣體脫除吸附在所述固體介質表面的固體細顆粒和/或粉塵。

6.根據權利要求5所述的碳質材料熱解系統，還包括固體介質提升裝置，用來將除塵后的固體介質引入所述固體介質加熱器，以循環利用所述固體介質。

7.根據權利要求1-6中任何一項所述的碳質材料熱解系統，還包括燃燒器，空氣或富氧氣流、固態熱解產物、凈熱解氣、和/或固體細顆粒和/或粉塵在其中進行燃燒，產生用來加熱或再熱所述固體介質的熱氣體。

8.根據權利要求7所述的碳質材料熱解系統，其中，所述燃燒器設在所述固體介質加熱器中。

9.根據權利要求7所述的碳質材料熱解系統，其中，所述熱氣體在加熱或再熱所述固體介質后被引入所述干燥裝置中，用于干燥所述碳質材料，并產生循環尾氣。

10.根據權利要求9所述的干燥爐或熱解爐，其中，部分所述循環尾氣與所述熱氣體混合后被循環引入所述干燥裝置中，以調節所述干燥裝置的操作溫度。

11.根據權利要求1所述的碳質材料熱解系統，其中，所述固體介質為所述氣體熱載體提供熱量，所述固體介質選自陶瓷球、氧化鋁球、鐵球、沙粒和它們的混合物。

12.一種熱解碳質材料的工藝，包括：

將碳質材料和氣體熱載體引入熱解裝置中，在氣體熱載體的熱作用下，使碳質材料進行熱解；

冷凝熱解產生的粗熱解氣，以獲得液態油和凈熱解氣；

使固體介質在熱載體加熱單元內循環移動，并加熱所述固體介質和/或冷固體介質，利用所述加熱后的固體介質與部分來自所述液態油回收單元的凈熱解氣換熱，產生所述氣體熱載體和冷固體介質，并將所述氣體熱載體通入所述熱解裝置中；和

對固態熱解產物進行冷卻和/或鈍化處理。

13.根據權利要求12所述的工藝，還包括燃燒固態熱解產物、凈熱解氣、和/或固體細顆粒和/或粉塵，產生用來加熱或再熱所述固體介質的熱氣體。

14.根據權利要求13所述的工藝，其中，所述熱氣體在加熱或再熱所述固體介質后被引入干燥裝置中，用于干燥所述碳質材料，并產生循環尾氣。

15.根據權利要求14所述的工藝，其中，所述循環尾氣與所述熱氣體混合后被循環引入所述干燥裝置中，以調節所述干燥裝置的操作溫度。

16.根據權利要求12或13所述的工藝，還包括使所述固體介質循環移動，并在移動過程中依次與熱氣體和凈熱解氣換熱，以吸收熱氣體的熱量并為加熱凈熱解氣提供熱量。

17.根據權利要求16所述的工藝，還包括：

引入吹掃氣體對固體介質和/或冷固體介質進行脫塵處理；和

將脫塵后的固體介質和/或冷固體介質提升到所述移動床的頂端。