[發(fā)明專(zhuān)利]一種連續(xù)式生物質(zhì)熱解氣逆流回用炭氣聯(lián)產(chǎn)設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610067546.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107022363A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙立欣;姚宗路;賈吉秀;叢宏斌;孟海波;霍麗麗;戴辰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C10B53/02
• 分類(lèi)號(hào): C10B53/02;C10B39/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于可再生能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)式生物質(zhì)熱解氣逆流回用炭氣聯(lián)產(chǎn)設(shè)備適用于各類(lèi)生物質(zhì)在不同條件下的熱解，工作中，不僅能實(shí)現(xiàn)熱解爐生物質(zhì)原料的連續(xù)熱解，而且完成了熱解氣部分燃燒提供熱解熱源以及焦油的二次催化裂解和裂解氣的余熱回用。

背景技術(shù)

生物炭是生物質(zhì)有機(jī)材料在缺氧或絕氧環(huán)境中，經(jīng)熱裂解后生成的固態(tài)產(chǎn)物。其資源豐富，用途廣泛，既可作為高品質(zhì)能源，也可作為還原劑，還可作為土壤改良劑、肥料緩釋載體及二氧化碳封存劑。

目前，由于對(duì)生物質(zhì)熱解機(jī)理研究的重視，已產(chǎn)生了一些較顯著的成果。熱解設(shè)備按生產(chǎn)方式可分為間歇式和連續(xù)式，其中熱管式和固定床式熱解設(shè)備都屬于間歇式，回轉(zhuǎn)爐式和螺旋式屬于連續(xù)式。雖然熱管式生物質(zhì)固定床熱解試驗(yàn)臺(tái)能夠較為靈活的探索升溫速率、熱解終溫、停留時(shí)間、反應(yīng)壓力等熱解因素的規(guī)律，但是只能間歇式作業(yè)，所以在一定程度上限制了其工業(yè)化推廣。而連續(xù)式熱解試驗(yàn)臺(tái)可彌補(bǔ)這一不足，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱解的連續(xù)進(jìn)行。但是現(xiàn)存的連續(xù)熱解試驗(yàn)臺(tái)在熱源供給和焦油去除方面存在一定的問(wèn)題，大多數(shù)的熱源都是通過(guò)燃燒生物質(zhì)原料提供，這樣不僅導(dǎo)致熱源溫度不穩(wěn)定，而且會(huì)造成環(huán)境污染，而電加熱或者天然氣燃燒等會(huì)浪費(fèi)二次能源，造成產(chǎn)炭成本加大；而除焦油的方式包括旋風(fēng)、冷凝過(guò)濾和電捕焦油器等物理法和高溫裂解和催化裂解等化學(xué)法，其中物理法因不能從根源上除掉焦油而得不廣泛應(yīng)用，高溫裂解和催化裂解等化學(xué)法對(duì)溫度要求較高，難于達(dá)到。本發(fā)明采用熱解氣部分回用燃燒，依次提供高溫裂解和連續(xù)熱解的熱源，另一部分熱解氣經(jīng)過(guò)高溫裂解后達(dá)到較高的焦油脫除率，然后進(jìn)行換熱冷凝和收集分離，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱解的炭氣聯(lián)產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決技術(shù)背景中所述現(xiàn)有生物質(zhì)熱解技術(shù)中存在的熱源不穩(wěn)定，焦油脫除困難等問(wèn)題，公開(kāi)一種連續(xù)式生物質(zhì)熱解氣逆流回用炭氣聯(lián)產(chǎn)設(shè)備。其特征在于，該裝備主要包括進(jìn)料裝置(1)、熱解裝置(2)、生物炭水冷裝置(3)、煙氣后處理裝置(4)、熱裂解氣凈化分離裝置(5)、熱裂解氣換熱裝置(6)、高溫裂解裝置(7)、熱裂解氣回?zé)嵯? 統(tǒng)(8)和啟動(dòng)熱源(9)組成，進(jìn)料裝置(1)通過(guò)關(guān)風(fēng)器(2)連接熱解裝置(2)，熱解裝置(2)的后端連接生物炭水冷裝置(3)，前端通過(guò)金屬過(guò)濾網(wǎng)(111)連接高溫裂解裝置(7)，高溫裂解裝置(7)的裂解氣出口(702)連接熱裂解氣換熱裝置(6)，熱裂解氣換熱裝置(6)的后端連接熱裂解氣凈化分離裝置(5)，高溫裂解裝置(7)的煙氣出口(701)連接熱裂解氣回?zé)嵯到y(tǒng)(8)，熱裂解氣回?zé)嵯到y(tǒng)(8)和啟動(dòng)熱源(9)并聯(lián)在高溫?zé)煔馊肟诙?107)。整個(gè)運(yùn)行流程是啟動(dòng)熱源(9)通過(guò)燃燒天然氣為熱解裝置(2)提供熱量，熱解裝置(2)中產(chǎn)生的生物炭經(jīng)過(guò)生物炭水冷裝置(3)的冷卻降溫，落至集炭箱(307)中，而熱解裝置(2)產(chǎn)生的熱解氣分為兩路，一路熱解氣經(jīng)過(guò)高溫裂解裝置(7)除焦油后再經(jīng)換熱降溫和冷卻分離收集到氣柜(504)中，另一路熱解氣經(jīng)過(guò)高溫裂解裝置(7)燃燒，為高溫裂解和連續(xù)熱解提供熱源，之后經(jīng)過(guò)噴淋塔(4)凈化后排空。

所述的一種連續(xù)式生物質(zhì)熱解氣逆流回用炭氣聯(lián)產(chǎn)設(shè)備，其特征在于熱解氣出口(112)設(shè)定在熱解反應(yīng)室(3)進(jìn)料的一端，與物料移動(dòng)方向相反，熱解氣出口(112)與氣體管道(707)之間安裝金屬過(guò)濾網(wǎng)(111)。這樣使得高溫?zé)峤鈿馀c生物質(zhì)原料形成一個(gè)逆流換熱，增加了熱解氣熱量的利用率。

所述的一種連續(xù)式生物質(zhì)熱解氣逆流回用炭氣聯(lián)產(chǎn)設(shè)備，其特征在于高溫裂解裝置(7)主要由保溫層(703)、螺旋管(704)、熱解氣燃燒室(708)、熱解氣燃燒器(709)配氣管(711)、熱解氣裂解閥門(mén)(705)和熱解氣燃燒閥門(mén)(706)組成。高溫裂解裝置(7)采用簡(jiǎn)易燃燒爐設(shè)計(jì)方式，利用熱解氣自身燃燒產(chǎn)生的熱量煅燒另一部分熱解氣，以達(dá)到去除焦油的目的。

所述的一種連續(xù)式生物質(zhì)熱解氣逆流回用炭氣聯(lián)產(chǎn)設(shè)備，其特征在于熱解氣出口(112)分為兩路連接高溫裂解裝置(7)，一路連接熱解氣裂解閥門(mén)(705)、另一路連接熱解氣燃燒閥門(mén)(706)，兩個(gè)閥門(mén)開(kāi)度可調(diào)節(jié)。熱解氣燃燒閥門(mén)(706)的調(diào)節(jié)要求保證高溫裂解和生物質(zhì)熱解正常運(yùn)所需的熱解氣燃燒的最低量。