本发明专利技术公开了一种提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法。本发明专利技术以CO和H2O的混合气为反应气，将煤与生物质的混合物进行热解，得热解气，然后将热解气冷凝，得焦油；实现本方法的装置包括有热解炉管，热解炉管的管外设有加热器，热解炉管的底部连接有残渣收集器，顶端连接有螺旋给料器，热解炉管的一侧设有气体预热器，气体预热器经进气管与热解炉管连接；热解炉管的上部经出气管连接有气固分离器，气固分离器连接有一级冷凝器，一级冷凝器连接有二级冷凝器，二级冷凝器一端连接有干燥分离器，其中一级冷凝器和二级冷凝器的下方连接有焦油收集器。实验证明，经本发明专利技术制得的焦油的产率和质量均有所提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法及装置，特别是一种以 〇)和H20的混合物为反应气提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法及装置。
技术介绍
在煤和生物质众多的利用方式中，其中将其热解转化获取高热值液体和气体燃料 以及其他化学产品是最行之有效的方法之一，不过各自单独热解都具有一定的局限性和不 足。 就比较而言，煤的挥发量远不比生物质，同时煤中的H/C较之要低，这两个因素都 是影响热解的其中最重要的因素之一。挥发分和H/C在一定程度上决定了热解产品的质量 和产率。挥发分和H/C越高热解产率就越高，因此，生物质热解产率也较煤要高。但生物质 中硫和其他矿物质含量较煤要低，生成的液体产物中氧含量较高，同时稳定性较低，这在工 业实际应用上对连续生产要求影响较大，工业化也就变得困难。在能源持续利用上讲，生物 质属于可再生资源，可持续利用，而煤属于不可再生资源，随着社会发展，其储量会越来越 少，因此对煤炭的利用要求更加多。煤和生物质单独热解具备的优缺点，但将其共同热解产 生协同作用，生物质中富含的氢可以提供给煤热解，而煤中多样的矿物质成分弥补了生物 质的不足，同时也减少了生物质热解液体产物中样的含量，随之增加其稳定性，生物质的加 入可以减少煤热解中硫含量。热解中生物质的加入使煤炭在单独相同条件下热解用量减 少，产物产量增加。在一定程度上缓解煤炭的消耗。现有技术中，煤与生物质混合热解的焦 油产率较低，焦油质量不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法及装置。 本专利技术具有焦油产率高、焦油品质好的特点，此外，还有生产成本较低的特点。 本专利技术的技术方案：一种提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法，以C0和H20 的混合气为反应气，将煤与生物质的混合物进行热解，得热解气，然后将热解气冷凝，得焦 油。 前述的提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法，按体积计，所述C0和H20的 体积比为1:10-10:1 ;按重量计，所述煤与生物质的重量比为9:1_1:9 ;所述煤的粒度为 50-300目，生物质的粒度为50-150目，热解时间为l-10s，冷凝速率为20-100°C/s。 前述的提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法，按体积计，所述C0和H20的 体积比为1:5-5:1 ;按重量计，所述煤与生物质混合的重量比为6:1-1:6 ;所述煤的粒度为 100-200目，生物质的粒度为70-120目，热解时间为l-6s，冷凝速率为40-80°C/s。 前述的提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法，按体积计，所述C0和H20的体 积比为1:1 ;按重量计，所述煤与生物质混合的重量比为3:1-1:3 ;所述煤的粒度为150目， 生物质的粒度为90目，热解时间为2-3s，冷凝速率为50-60°C/s。 前述的提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法，具体步骤如下： 煤与生物质的处理：将所述的煤与生物质的混合物在60-80°C下干燥预热，得A 品； 反应环境准备：用真空栗将热解炉内抽至〇. 2-0. 3MPa，并将热解炉内的温度升至 500-800°C，然后关闭真空栗，将惰性气体通入气体预热器，在200-300°C下预热后通入热 解炉中，直至将热解炉内的空气完全排除，停止通入惰性气体，然后将反应气通入气体预热 器，在200-300°C下预热后通入热解炉中； 热解反应：将A品通过螺旋给料器送入步骤准备的热解炉内，调节反应气的气体 流量为0. 5-5L/min，使A品下降过程中在热解炉内的恒温区发生热解反应，得热解气； 焦油收集：将步骤所得的热解气排出热解炉，通过冷凝器冷凝，得焦油。 前述的提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法，所述的步骤中，反应气的流量 为 2L/min〇 前述的提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法，所述的惰性气体为N2。 前述的提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法，所述的生物质是杉木、稻草、稻 壳、猜杆、玉米杆、麦杆、藤条、竹子、木肩、椰壳、甘鹿渣料中的一种或多种的组合物。 前述的提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法的装置，包括有热解炉管，热解 炉管设于壳体中，热解炉管的管外设有加热器，热解炉管的底部连接有残渣收集器，顶端连 接有螺旋给料器，热解炉管的一侧设有气体预热器，气体预热器经进气管与热解炉管连接； 热解炉管的上部经出气管连接有气固分离器，气固分离器经导气管连接有一级冷凝器，一 级冷凝器一端经导气管连接有二级冷凝器，二级冷凝器一端连接有干燥分离器，其中一级 冷凝器和二级冷凝器的下方连接有焦油收集器。 前述的提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法的装置，所述的进气管的一端穿 过热解炉管底部的管壁，其一端伸进热解炉管内，并在其顶端设有带网孔的伞形挡料板。 与现有技术相比，本专利技术通过以C0和H20的混合气体为反应气，将煤和生物质混 合热解，提高了煤与生物质混合热解焦油的产率，同时，现有技术生产的焦油的热值一般最 高不超过37GJ/吨，而经实验证明，经本专利技术制得的焦油的热值最高可达36. 5-37GJ/吨，说 明经本专利技术制得的焦油的品质较好。此外，本专利技术是在常压下进行热解，热解时间非常短， 节约了成本。 为进一步说明本专利技术的有益效果，专利技术人设计了以下实验： 对比例 对比例1 选用煤种为云南曲靖褐煤，生物质选用杉木，其工业分析及元素分析如表1所示。 煤与生物质共l〇Kg，煤与生物质质量比1 : 2。热解反应温度500°C，进入炉内物料在反应 区平均停留时间3s，以N2为载气，气体流量2. 5L/min，无反应气。 在该实验条件下，所得到的焦油收率为12. 8%，半焦收率为45. 9%。 对比例2 选用煤种为云南曲靖褐煤，生物质选用杉木，其工业分析及元素分析如表1所示。 煤与生物质共l〇Kg，煤与生物质质量比1 : 1。热解反应温度500°C，进入炉内物料在反应 区平均停留时间3s，以N2为载气，气体流量2. 5L/min，无反应气。 在该实验条件下，所得到的焦油收率为11. 7%，半焦收率为53. 6%。 对比例3 选用煤种为云南曲靖褐煤，生物质选用杉木，其工业分析及元素分析如表1所示。 煤与生物质共l〇Kg，煤与生物质质量比2 : 1。热解反应温度500°C，进入炉内物料在反应 区平均停留时间3s，以N2为载气，气体流量2. 5L/min，无反应气。 在该实验条件下，所得到的焦油收率为10. 1%，半焦收率为57. 0%。 对比例4 选用煤种为云南曲靖褐煤，生物质选用杉木，其工业分析及元素分析如表1所示。 煤与生物质共l〇Kg，煤与生物质质量比3 : 1。热解反应温度500°C，进入炉内物料在反应 区平均停留时间3s，以N2为载气，气体流量2. 5L/min，无反应气。 在该实验条件下，所得到的焦油收率为9. 4%，半焦收率为62. 9%。 对比例5 选用煤种为云南曲靖褐煤，其工业分析及元素分析如表1所示。实验用煤10Kg。热 解反应温度500°C，进入炉内物料在反应区平均停留时间3s，以N2为载气，气体流量2. 5L/ min，无反应气。 在该实验条件下，所得到的焦油收率为8. 2%，半焦收率为65. 7%。 按本专利技术处理的实验例 实验例1 选用煤种为云南本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高煤与生物质混合热解焦油产率的方法，其特征在于：以CO和H2O的混合气为反应气，将煤与生物质的混合物进行热解，得热解气，然后将热解气冷凝，得焦油。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金会心，吴复忠，李水娥，谢红艳，王眉龙，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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