[發(fā)明專利]生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學品與摻氮焦的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410273571.2
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104099110B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 陳應泉;陳偉;楊海平;王賢華;楊晴;李賦;邵敬愛;張世紅;陳漢平
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B57/00;C10B47/18;C10J3/48;C01B31/02;B01D53/18;B01D53/78
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬

1.一種用于生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學品和摻氮焦的反應系統(tǒng)，用于對生物質(zhì)進行富氮熱解以聯(lián)產(chǎn)含氮化學品和摻氮焦，其特征在于，該系統(tǒng)包括富氮熱解子系統(tǒng)、以及分別與該富氮熱解子系統(tǒng)連接的焦炭摻氮子系統(tǒng)、外源氮素引入子系統(tǒng)和富氮氣體冷凝子系統(tǒng)，其中，

所述外源氮素引入子系統(tǒng)用于向所述富氮熱解子系統(tǒng)和焦炭摻氮子系統(tǒng)引入氮素；

所述富氮熱解子系統(tǒng)用于在無氧條件下促使生物質(zhì)與所述外源氮素發(fā)生反應，以對生物質(zhì)進行富氮熱解并從而生成焦炭，同時產(chǎn)生熱解氣體；

所述富氮氣體冷凝子系統(tǒng)將從所述富氮熱解子系統(tǒng)產(chǎn)生的熱解氣體進行冷凝分離以富集含氮化學品的液體產(chǎn)物，并將不冷凝的可燃氣體通過燃燒產(chǎn)生熱量后循環(huán)通入所述熱解子系統(tǒng)以提供熱解熱量；

所述焦炭摻氮子系統(tǒng)用于對所述富氮熱解子系統(tǒng)產(chǎn)生的焦炭在外源氮素和高溫氣化氣存在的條件下進行處理，以生成摻氮焦。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學品和摻氮焦的反應系統(tǒng)，其中，所述高溫氣化氣通過生物質(zhì)在氧氣和水蒸氣兩種氣化劑存在的條件下發(fā)生兩級氣化反應而生成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學品和摻氮焦的反應系統(tǒng)，其中，所述外源氮素引入子系統(tǒng)還用于吸收所述富氮熱解子系統(tǒng)在進行富氮熱解中產(chǎn)生的含NO_x煙氣，并將其中的NO_x吸收后排出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的一種用于生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學品和摻氮焦的反應系統(tǒng)，其中，所述富氮熱解子系統(tǒng)包括依次相連的熱解進料倉(1)、熱解進料絞龍(2)和富氮熱解絞龍反應器(3)，所述生物質(zhì)通過所述熱解進料倉(1)進料后利用所述熱解進料絞龍(2)輸送到富氮熱解絞龍反應器(3)中，所述生物質(zhì)與外源氮素在該富氮熱解絞龍反應器(3)中發(fā)生反應，實現(xiàn)富氮熱解，從而生成焦炭和熱解氣體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學品和摻氮焦的反應系統(tǒng)，其中，所述富氮熱解子系統(tǒng)還包括通過管道與所述富氮熱解絞龍反應器(3)依次相連的氣體燃燒室(4)、氣體噴射燃燒器(5)和空氣鼓風機(6)，所述富氮氣體冷凝子系統(tǒng)的氣體出口與該氣體燃燒室(4)連通，使得該富氮氣體冷凝子系統(tǒng)的氣體出口流出的不冷凝的可燃氣體通過所述氣體噴射燃燒器(5)在氣體燃燒室(4)中燃燒，產(chǎn)生熱量后通入所述熱解子系統(tǒng)以提供熱解熱量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種用于生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學品和摻氮焦的反應系統(tǒng)，其中，所述焦炭摻氮子系統(tǒng)包括依次相連的高溫進料絞龍(10)、焦炭摻氮回轉(zhuǎn)反應器(12)、高溫焦炭密封出料室(15)、以及位于該焦炭摻氮回轉(zhuǎn)反應器(12)內(nèi)的含氮氣體噴嘴(13)和高溫氣化氣噴嘴(14)，所述富氮熱解產(chǎn)生的焦炭經(jīng)該高溫進料絞龍(10)輸送到焦炭摻氮回轉(zhuǎn)反應器(12)中并與分別通過所述含氮氣體噴嘴(13)和高溫氣化氣噴嘴(14)通入的氮素和高溫氣化氣在其中進行反應，從而形成摻氮焦，并通過所述高溫焦炭密封出料室(15)輸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學品和摻氮焦的反應系統(tǒng)，其中，所述焦炭摻氮子系統(tǒng)還包括焦炭冷卻室(22)和焦炭出料絞龍(29)，其中所述焦炭冷卻室(22)與所述外源氮素引入子系統(tǒng)連接，以用于向其提供用于冷卻的胺水，所述輸出的摻氮焦在焦炭冷卻室(22)通過胺水進行冷卻后通過所述焦炭出料絞龍(29)輸出，所述作為冷卻的胺水受熱后氣化并通過所述含氮氣體噴嘴(13)噴入所述焦炭摻氮回轉(zhuǎn)反應器(12)內(nèi)以作為外源氮素。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種用于生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學品和摻氮焦的反應系統(tǒng)，其中，所述焦炭摻氮回轉(zhuǎn)反應器(12)包括內(nèi)壁周向分布設置有多個檔板(32)的中空筒體，和同軸套設在筒體內(nèi)的擾流轉(zhuǎn)子，其中該擾流轉(zhuǎn)子由擾流轉(zhuǎn)軸(32)和設置在其上的多個間斷式布置的擾流螺旋葉片(31)組成，通過該擾流轉(zhuǎn)子和筒體的相向旋轉(zhuǎn)，使得筒體內(nèi)的氣化氣和焦炭充分混合，從而氣化氣與焦炭進行強烈換熱，實現(xiàn)摻氮反應。