热解生物质的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了热解生物质的系统，包括：移动床热解反应器和喷淋塔，反应器包括：生物质入口和半焦出口；蓄热式辐射管，其在反应器的内部沿着反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；油气导出管道，其管壁上设置有通孔；搅拌装置，其包括搅拌轴和连接在所述搅拌轴上的多个搅拌杆；集气管，其包括集气总管以及集气支管，集气总管与喷淋塔相连。该系统可以将热解产生的油气资源可迅速导出，二次反应少，焦油品质高，焦油中轻质组分含量高，另外热解反应器采用蓄热式辐射管，且内部设置转动内构件，增加了颗粒间和颗粒辐射管间传热，传热效率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工领域，具体而言，本技术涉及一种热解生物质的系统。
技术介绍
生物质是地球上最为丰富的可再生资源，据不完全统计，地球上植物每年通过光合作用固定的碳达2*1011t，含能量高达3*1018kJ，其中可开发利用的能源相当于全世界每年消耗能量的10倍，而作为能源的利用量还不到总量的1％，开发潜力巨大。我国的生物质能源也相当丰富，理论上生物质能资源约有5*109t标准生物质，是我国目前总能耗的4倍。随着世界各国工业化进程的加快，化石燃料(生物质、石油和天然气等)日益面临枯竭。据美国能源部和世界能源理事会预测，全球燃料生物质、石油和天然气的可开采年限分别为211年、39年和60年。并且大量化石燃料的使用，导致了全球性变暖，以及粉尘、SOx和NOx排放量增加，严重污染了大气环境。在各种可再生资源中，生物质不仅能贮存太阳能，还是一种可再生的碳源，而受到世界各国的重视。目前，生物质能的主要利用方式包括热化学转化和生物转化，将生物质转化为气、液和固态多种能源产物和化学品。其中，热化学方法包括：直接燃烧、气化、液化和热解等。通过热解实现生物质高效转化是一种前景广阔的工艺技术，生物质热解技术能把低密度生物质能转化为高能密度产物--生物半焦，以及高附加值化学品。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种热解生物质的系统，该系统可以将热解产生的油气资源迅速导出，二次反应少，焦油品质高，焦油中轻质组分含量高，另外热解反应器采用蓄热式辐射管，且内部设置转动内构件，增加了颗粒间和颗粒辐射管间传热，传热效率高。在本技术的一个方面，本技术提出了一种热解生物质的系统。根据本技术的实施例，该系统包括：包括：移动床热解反应器和喷淋塔，其中，所述移动床热解反应器包括：生物质入口和半焦出口；所述生物质入口位于所述反应器的顶部；所述半焦出口位于所述反应器的底部；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；油气导出管道，所述油气导出管道的管壁上设置有通孔；搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和连接在所述搅拌轴上的多个搅拌杆，所述搅拌轴由所述半焦出口伸入到所述反应器的内部并被设置成可在所述反应器内旋转；集气管，所述集气管包括集气总管以及与所述集气总管相连通的集气支管，其中，所述集气总管竖直地设置在所述反应器外部，并且所述集气总管与所述喷淋塔相连，所述集气支管延伸穿过所述反应器的侧壁伸入到所述反应器内且与所述油气导出管道相连通。由此，根据本技术实施例的热解生物质的系统可以将热解产生的油气资源迅速导出，二次反应少，焦油品质高，焦油中轻质组分含量高，另外热解反应器采用蓄热式辐射管，且内部设置转动内构件，增加了颗粒间和颗粒辐射管间传热，传热效率高。另外，根据本技术上述实施例的热解生物质的系统还可以具有如下附加的技术特征：任选的，所述集气支管为多个，并且沿所述集气总管的长度方向彼此平行布置。由此，可以显著提高反应器中的油气导出效率。任选的，所述集气支管垂直于所述集气主管。任选的，所述油气导出管道沿所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。任选的，所述油气导出管道与所述蓄热式辐射管平行布置，且所述蓄热式辐射管各自的左右两侧对称设置有两根油气导出管道。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。任选的，所述油气导出管道与邻近的所述蓄热式辐射管的管壁之间距离为所述油气导出管道管径d的1/2-3倍。任选的，所述油气导出管道的管壁上设置有多个通孔。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。任选的，所述通孔在所述油气导出管道的长度方向上均匀分布。任选的，同一层所述油气导出管道连通至同一根所述集气支管。任选的，每层辐射管的上方均有一根或多根搅拌杆，且搅拌杆与辐射管的垂直距离为20～300mm。由此，能够强化传热效果。例如，搅拌杆可以介于辐射管层与油气导出管道层之间。任选的，所述搅拌杆垂直于所述搅拌轴，并且沿所述搅拌轴的长度方向间隔分布。由此，可以进一步提高热解焦油的收率。任选的，所述搅拌杆在所述搅拌轴的同一横截面上的相邻投影呈一定角度。由此，可以进一步提高热解焦油的收率。任选的，所述角度为0～90度，不含端值，优选的，所述角度为30～90度，不含90度。由此，可以进一步提高热解焦油的收率。任选的，所述热解生物质的系统进一步包括：破碎机，所述破碎机具有生物质原料入口和生物质颗粒出口；第一进料装置，所述第一进料装置具有第一进料口和第一出料口，所述第一进料口与所述生物质颗粒出口相连；干燥提升管，所述干燥提升管具有烟气入口、生物质颗粒入和混合物料出口，所述烟气入口与所述蓄热式辐射管上的烟气出口相连，所述生物质颗粒入口与所述第一出料口相连；干燥旋风分离器，所述干燥旋风分离器具有混合物料入口、尾气出口和干燥生物质出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；脱硫脱硝装置，所述脱硫脱硝装置具有尾气入口和净化尾气出口，所述尾气入口与所述尾气出口相连；烟囱，所述烟囱具有净化尾气入口，所述净化尾气入口与所述净化尾气出口相连；第二进料装置，所述第二进料装置具有第二进料口和第二出料口，所述第二进料口与所述干燥生物质出口相连，所述第二出料口与所述生物质入口相连；出料螺旋，所述出料螺旋设置在所述移动床热解反应器的下方且与所述半焦出口相连。由此，使得生物质入炉时水分小，耗热少，从而可以进一步提高生物质的热解效率。任选的，所述热解生物质的系统进一步包括：热解旋风分离器，所述热解旋风分离器具有油气进口、固体颗粒出口和净化油气出口，所述油气进口与所述集气总管相连；除尘装置，所述除尘装置具有除尘油气入口和除尘后油气出口，所述除尘油气入口与所述净化油气出口相连；以及换热器，所述换热器具有换热前油气入口和换热后油气出口，所述换热前油气入口与所述除尘后油气出口相连，所述换热后油气出口与所述喷淋塔相连。由此，可以显著提高焦油和燃气品质。任选的，所述热解生物质的系统进一步包括：焦油槽，所述焦油槽具有焦油入口、轻油出口、重油出口和焦油渣出口，所述焦油入口与所述喷淋塔相连；风机，所述风机具有燃气入口和燃气出口，所述燃气入口与所述喷淋塔相连；以及储气罐，所述储气罐与所述燃气出口相连。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的热解生物质的系统结构示意图；图2是根据本技术一个实施例的热解生物质的系统中的搅拌装置的俯视图；图3是根据本技术再一个实施例的热解生物质的系统结构示意图；图4是根据本技术又一个实施例的热解生物质的系统结构示意图；图5是根据本技术又一个实施例的热解生物质的系统结构示意图；图6是采用本技术一个实施例的热解生物质的系统进行热解生物质的方法流程示意图；图7是采用本技术再一个实施例的热解生物质的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热解生物质的系统，其特征在于，包括：移动床热解反应器、喷淋塔、破碎机、第一进料装置、干燥提升管、干燥旋风分离器、脱硫脱硝装置、烟囱、第二进料装置和出料螺旋，其中，所述移动床热解反应器包括：生物质入口和半焦出口；所述生物质入口位于所述反应器的顶部；所述半焦出口位于所述反应器的底部；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；油气导出管道，所述油气导出管道的管壁上设置有通孔；搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和连接在所述搅拌轴上的多个搅拌杆，所述搅拌轴由所述半焦出口伸入到所述反应器的内部并被设置成可在所述反应器内旋转；集气管，所述集气管包括集气总管以及与所述集气总管相连通的集气支管，其中，所述集气总管竖直地设置在所述反应器外部，并且所述集气总管与所述喷淋塔相连，所述集气支管延伸穿过所述反应器的侧壁伸入到所述反应器内且与所述油气导出管道相连通，所述破碎机具有生物质原料入口和生物质颗粒出口；所述第一进料装置具有第一进料口和第一出料口，所述第一进料口与所述生物质颗粒出口相连；所述干燥提升管具有烟气入口、生物质颗粒入口和混合物料出口，所述烟气入口与所述蓄热式辐射管上的烟气出口相连，所述生物质颗粒入口与所述第一出料口相连；所述干燥旋风分离器具有混合物料入口、尾气出口和干燥生物质出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；所述脱硫脱硝装置具有尾气入口和净化尾气出口，所述尾气入口与所述尾气出口相连；所述烟囱具有净化尾气入口，所述净化尾气入口与所述净化尾气出口相连；所述第二进料装置具有第二进料口和第二出料口，所述第二进料口与所述干燥生物质出口相连，所述第二出料口与所述生物质入口相连；所述出料螺旋设置在所述移动床热解反应器的下方且与所述半焦出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种热解生物质的系统，其特征在于，包括：移动床热解反应器、喷淋塔、破碎机、第一进料装置、干燥提升管、干燥旋风分离器、脱硫脱硝装置、烟囱、第二进料装置和出料螺旋，其中，所述移动床热解反应器包括：生物质入口和半焦出口；所述生物质入口位于所述反应器的顶部；所述半焦出口位于所述反应器的底部；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；油气导出管道，所述油气导出管道的管壁上设置有通孔；搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和连接在所述搅拌轴上的多个搅拌杆，所述搅拌轴由所述半焦出口伸入到所述反应器的内部并被设置成可在所述反应器内旋转；集气管，所述集气管包括集气总管以及与所述集气总管相连通的集气支管，其中，所述集气总管竖直地设置在所述反应器外部，并且所述集气总管与所述喷淋塔相连，所述集气支管延伸穿过所述反应器的侧壁伸入到所述反应器内且与所述油气导出管道相连通，所述破碎机具有生物质原料入口和生物质颗粒出口；所述第一进料装置具有第一进料口和第一出料口，所述第一进料口与所述生物质颗粒出口相连；所述干燥提升管具有烟气入口、生物质颗粒入口和混合物料出口，所述烟气入口与所述蓄热式辐射管上的烟气出口相连，所述生物质颗粒入口与所述第一出料口相连；所述干燥旋风分离器具有混合物料入口、尾气出口和干燥生物质出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；所述脱硫脱硝装置具有尾气入口和净化尾气出口，所述尾气入口与所述尾气出口相连；所述烟囱具有净化尾气入口，所述净化尾气入口与所述净化尾气出口相连；所述第二进料装置具有第二进料口和第二出料口，所述第二进料口与所述干燥生物质出口相连，所述第二出料口与所述生物质入口相连；所述出料螺旋设置在所述移动床热解反应器的下方且与所述半焦出口相连。2.根据权利要求1所述的热解生物质的系统，其特征在于，所述集气支管为多个，并 且沿所述集气总管的长度方向彼此平行布置，任选的，所述集气支管垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅磊，陈水渺，肖磊，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11