[發明專利]一種用于生物質熱解液化多聯產的熱解裝置

在審

• 申請號: 201711383300.2
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108059966A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 王賢華;吳晶;陳應泉;楊海平;邵敬愛;張雄;楊晴;張世紅;陳漢平
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;B01D53/02;C10B57/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 張彩錦;曹葆青

本發明屬于生物質熱解領域，并具體公開了一種用于生物質熱解液化多聯產的熱解裝置，包括從上至下依次相連的料斗、旋轉進料閥、熱解管道、集氣箱、焦炭冷卻管、旋轉出料閥和出料絞龍，料斗用于提供生物質，并送入熱解管道；熱解管道的外部設置有供熱煙箱，用于通入熱煙氣對生物質進行加熱，熱解管道的內部設置有多根帶褶結構的熱解管；集氣箱用于收集并對外輸出熱解揮發分；焦炭冷卻管外部設有焦炭空冷箱，用于收集并冷卻焦炭，并送入出料絞龍，焦炭空冷箱用于將焦炭冷卻過程中吸收的熱量導入燃燒爐；出料絞龍外部設有焦炭油冷箱，用于繼續冷卻焦炭。本發明可實現品質均一的熱解揮發分及高值活性碳產品的協同制備，具有結構簡單，操作方便的優點。

技術領域

本發明屬于生物質熱解領域，更具體地，涉及一種用于生物質熱解液化多聯產的熱解裝置。

背景技術

熱解是生物質高效轉化的一種方式，采用熱解技術可迅速地將生物質轉化為炭、氣、油三種有利用價值的產品。目前，有關生物質熱解的技術開發更多的是關注其中單一產品的最優利用，而對其他產物缺乏足夠的重視，其經濟性往往難以保證。發展基于生物質熱解的炭、氣、油多聯產技術生產多種高附加值產品，可有效實現整個轉化過程的經濟最大化，是生物質資源全面利用的重要方向。

連續式生物質熱解裝置是協同生產炭氣產品的重要設備，專利CN201210240636.4中公開了一種豎行式移動床生物質熱解裝置，但其換熱效率低，難以保證生物質的充分熱解，導致熱解產物品質不高，成品率低且難以控制；同時熱解裝置集氣唯一，集氣壓力大，易導致出氣不順，加大熱解裝置正常運行的難度。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種用于生物質熱解液化多聯產的熱解裝置，其通過對解熱管結構和集氣方式的優化，改善生物質熱解特性，克服了目前生物質聯產技術中生物質熱解不充分、熱解產物品質不高、集氣壓力大等問題，可實現品質均一的熱解揮發分及高值活性碳產品的協同制備，具有結構簡單，操作方便的優點。

為實現上述目的，本發明提出了一種用于生物質熱解液化多聯產的熱解裝置，包括從上至下依次相連的料斗、旋轉進料閥、熱解管道、集氣箱、焦炭冷卻管、旋轉出料閥和出料絞龍，其中，所述料斗用于提供生物質，并經旋轉進料閥將生物質送入熱解管道；所述熱解管道由多根帶褶結構的熱解管構成，該熱解管道的外部設置有供熱煙箱，用于通入燃燒爐燃燒產生的熱煙氣，以對熱解管道內的生物質進行加熱使其發生熱解；所述集氣箱用于收集并對外輸出生物質熱解產生的熱解揮發分；所述焦炭冷卻管用于收集并冷卻生物質熱解產生的焦炭，并經旋轉出料閥將焦炭送入出料絞龍中，其外部設有焦炭空冷箱，該焦炭空冷箱用于將焦炭冷卻過程中吸收的熱量導入燃燒爐中，為燃燒爐的燃燒提供所需的空氣；所述出料絞龍的外部設有焦炭油冷箱，用于繼續冷卻焦炭。

作為進一步優選的，燃燒爐燃燒產生的熱煙氣由供熱煙箱的煙氣進口送入，煙氣出口送出，所述煙氣進口和煙氣出口分別設置于供熱煙箱的下方和上方，該供熱煙箱內部設置有多個煙道隔板，相鄰隔板間距自下而上逐漸增大，用于使供熱煙箱中的煙氣環繞向上，同時形成熱解溫度梯度。

作為進一步優選的，所述集氣箱包括內層及外層殼體，該外層殼體與內層構成封閉空間作為集氣管道，該內層上開設有多個與集氣管道連通的集氣口，用于將熱解產生的熱解揮發分匯集于集氣管道中，該外層殼體上設有一與集氣管道連通的熱解揮發分出口，用于將匯集于集氣管道中的熱解揮發分通過輸出管道對外輸出至旋風分離器中。

作為進一步優選的，所述集氣口進口處布置有燃氣擋板，用于防止固體顆粒進入集氣管道；所述集氣口內布置有高度不一的進氣擋板，用于調節集氣口的進口截面面積，并且進氣擋板的高度由遠離熱解揮發分出口一端向熱解揮發分出口一端逐漸增大。

作為進一步優選的，帶褶結構的折角為60°-120°，截面長寬比為2-6:1。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點：