一种新型的生物质热解炭化系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种新型的生物质热解炭化系统和方法，一种新型的生物质热解炭化系统包括预处理池，干燥器，破碎装置，造粒装置，炭化装置和热解气回收装置，所述热解气回收装置与炭化装置及干燥装置均连接，所述预处理池连接有第一加药装置，本发明专利技术的有益效果是生物质炭化过程中产生的热解气通过热能回收系统后再次燃烧对炭化装置和干燥装置加热，热损失减少，降低了热能的损耗，节约了处理的成本，符合资源的循环利用原则。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的生物质热解炭化系统和方法
本专利技术涉及生物质热解炭化处理领域，特别是一种新型的生物质热解炭化系统和方法。
技术介绍
生物质有稻壳、秸秆、林业三剩物等，且具有产地广阔、产量大、可再生等优势，但同时生物质作为燃料体积大密度小、不便于运输储存等缺点，已经阻碍了生物质作为可再生能源的发展前景。生物质热解炭化技术是生物质在厌氧或者缺氧条件下高温裂解得到炭质材料的工艺。我国每年会有大量的农林废弃物产生，其中秸秆作为最重要的生物质原料，每年的产量大概在10亿吨，但是大部分的秸秆还田量低，甚至在田间被焚烧，产生了大量的烟雾，污染了大气，造成了能源的浪费。现有的生物质炭化工艺原料的利用率低，生物质炭的产量低，且在炭化阶段产生的大量热能并未回收，造成了资源和能源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，专利技术了一种新型的生物质热解炭化系统和方法，通过将炭化过程产生的可燃性气体以及其他副产物进行收集后，通过烟气处理系统再次进行燃烧，达到了热能的回收，节约了资源和能源。实现上述目的本专利技术的技术方案为：一种新型的生物质热解炭化系统包括预处理池，干燥器，破碎装置，造粒装置，炭化装置和热解气回收装置，所述预处理池与干燥器相接，所述干燥器与破碎装置相接，所述破碎装置与造粒装置相接，所述造粒装置相与炭化炉相连接。优选的，所述炭化炉和干燥器之间还连接有热能回收装置，所述热能回收装置包括烟气处理设备及热解气回收锅炉。优选的，所述预处理池内带有螺旋搅拌装置，所述预处理池上连接有第一加药装置。优选的，所述烟气处理设备与炭化炉相连接，所述热解气回收锅炉和干燥器相连接。优选的，所述破碎装置为破碎机，所述造粒装置为造粒机。优选的，所述烟气处理设备和所述热解气回收锅炉相连接。优选的，所述炭化炉为连续式外加热炭化炉。优选的，所述预处理池和第一加药装置相连接。一种新型的生物质热解炭化方法，包括以下步骤：a.预处理：将生物质送入预处理池，加入金属盐溶液浸泡，停留时间为8h-12h；b.干燥：将破碎后的生物质进行间接式加热干燥，干燥温度在100-150℃之间，干燥3h-5h，干燥过程生物质的含水率下降至10％以下；c.破碎：预处理后的生物质进入破碎机，搅拌破碎，破碎时间在30min-60min；d.造粒：干燥好的生物质进入造粒机，造粒粒径在0mm-20mm；e.炭化：将造粒好的生物质送入炭化炉，得到炭化产物的初品；f.热解气回收：炭化过程产生的热解气首先经过烟气处理设备，净化后的烟气进入热解气回收锅炉点燃后对干燥器进行加热。优选的，步骤a中的金属盐溶液为Na2CO3或K2CO3中的一种或几种。优选的，步骤a中的pH值调解在8.50-9.50。优选的，步骤e中的炭化过程升温速率为20℃/min—50℃/min，炭化温度为400-600℃，炭化时间为15-30min。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和有益效果是：1、经过金属盐溶液浸泡过后，生物质的纤维素和半纤维素发生了变化，热裂解过程中焦油的产量下降，生物质炭化产率升高；2、炭化过程中的热解气回收后经过烟气净化系统，在余热锅炉中燃烧对干燥器和炭化炉继续加热，节约了能源，降低了热能的损失，节约了处理的成本。附图说明图1为本专利技术一种新型的生物质热解炭化系统和方法的工艺流程图。图中，1、预处理池；2、干燥器；3、破碎装置；4、造粒装置；5、炭化炉；6、烟气处理设备；7、热解气回收锅炉；8、第一加药装置；9、螺旋搅拌装置；21、生物质；22、生物质炭。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的技术方案是：一种新型的生物质热解炭化系统包括预处理池1，干燥器2，破碎装置3，造粒装置4，炭化装置5和热解气回收装置，所述预处理池1与干燥器2相接，所述干燥器2与破碎装置3相接，所述破碎装置3与造粒装置4相接，所述造粒装置4相与炭化炉5相连接；所述炭化炉5和干燥器2之间还连接有热能回收装置，所述热能回收装置包括烟气处理设备6及热解气回收锅炉7；所述烟气处理设备6与炭化炉5相连接，所述热解气回收锅炉7和干燥器2相连接。所述预处理池1内带有螺旋搅拌装置9，所述预处理池1上连接有第一加药装置8；所述预处理池1和第一加药装置8相连接；所述破碎装置3为破碎机，所述造粒装置4为造粒机；所述烟气处理设备6和所述热解气回收锅炉7相连接；所述炭化炉5为连续式外加热炭化炉。一种新型的生物质热解炭化方法，包括以下步骤：a.预处理：将生物质送入预处理池1，加入金属盐溶液浸泡，停留时间为8h-12h；金属盐溶液为Na2CO3或K2CO3中的一种或几种；pH值调节在8.50-9.50；经过金属盐溶液浸泡过后，生物质的纤维素和半纤维素发生了变化，热裂解过程中焦油的产量下降，生物质炭化产率升高；b.干燥：将破碎后的生物质物料进行间接式加热干燥，干燥温度在100-150℃之间，干燥3h-5h，干燥过程生物质中的含水率下降至10％以下；c.破碎：预处理后的生物质物料进入破碎机，搅拌破碎，破碎时间在30min-60min；d.造粒：干燥好的生物质物料进入造粒机，造粒粒径在0mm-20mm；e.炭化：将造粒好的生物质送入炭化炉5，得到炭化产物的初品；炭化过程升温速率为20℃/min—50℃/min，炭化温度为400-600℃，炭化时间为15-30min；f.热解气回收：炭化过程产生的热解气首先经过烟气处理设备6，净化后的烟气进入热解气回收锅炉7点燃后对干燥器2进行加热，节约了能源，降低了热能的损失，节约了处理的成本。实施例1所用生物质21为小麦秸秆，将小麦秸秆放入预处理池1中，利用第一加药装置8加入Na2CO3溶液，边螺旋搅拌边加药，调节pH为8.50，然后停留8h；将浸泡后的小麦秸秆利用传送带进入干燥器2，干燥温度设置为100℃，干燥5h，干燥后的小麦秸秆含水率降至8％；将干燥好的小麦秸秆传送至破碎装置3，搅拌破碎30min；然后将破碎好的小麦秸秆送入造粒装置4，造粒直径为20mm；造粒后再将物料传送至炭化炉5，炭化炉5的初始升温速率为20℃/min，升温至400℃后，炭化15min，得到了炭化产物的粗品；炭化过程中产生的解热气主要为含有碳氢组分的可燃气体，通过将可燃气体收集后进入烟气净化设备6，然后再进入解热气回收锅炉7，燃烧产生的热量对干燥器2和炭化炉5加热。炭化后的生物质炭22进行后续的资源化利用。实施例2所用生物质21为花生壳，将花生壳放入预处理池1中，利用第一加药装置8加入Na2CO3溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型的生物质热解炭化系统，包括预处理池(1)、与预处理池(1)相接的干燥器(2)、与干燥器(2)相接的破碎装置(3)、与破碎装置(3)相接的造粒装置(4)、与造粒装置(4)相接的炭化炉(5)，其特征在于，所述炭化炉(5)和干燥器(2)之间还连接有热能回收装置，所述热能回收装置包括烟气处理设备(6)及热解气回收锅炉(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型的生物质热解炭化系统，包括预处理池(1)、与预处理池(1)相接的干燥器(2)、与干燥器(2)相接的破碎装置(3)、与破碎装置(3)相接的造粒装置(4)、与造粒装置(4)相接的炭化炉(5)，其特征在于，所述炭化炉(5)和干燥器(2)之间还连接有热能回收装置，所述热能回收装置包括烟气处理设备(6)及热解气回收锅炉(7)。


2.如权利要求1所述的一种新型的生物质热解炭化系统，其特征在于，所述预处理池(1)内带有螺旋搅拌装置(9)，所述预处理池(1)上连接有第一加药装置(8)。


3.如权利要求1所述的一种新型的生物质热解炭化系统，其特征在于，所述烟气处理设备(6)与炭化炉(5)相连接，所述热解气回收锅炉(7)和干燥器(2)相连接。


4.如权利要求1所述的一种新型的生物质热解炭化系统，其特征在于，所述破碎装置(3)为破碎机，所述造粒装置(4)为造粒机。


5.如权利要求2所述的一种新型的生物质热解炭化系统，其特征在于，所述烟气处理设备(6)和所述热解气回收锅炉(7)相连接。


6.如权利要求1所述的一种新型的生物质热解炭化系统，其特征在于，所述炭化炉(5)为连续式外加热炭化炉。


7.一种新型的生物质热解炭化方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春苗，王学科，马竞男，
申请(专利权)人：天津壹新环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12