本实用新型专利技术提供了一种生物质热解制炭的装置，包括热解反应系统、干燥气系统、热解气冷凝系统、燃料气预热系统，所述热解反应系统包括热解炉，热解炉包括连通的热风燃烧室和炭化室；所述干燥气系统包括依次连通的干燥烟气循环主管、干燥尾气净化装置和干燥排烟风机，干燥烟气循环主管通过冷却循环风机与热解炉连通；所述热解气冷凝系统与第一燃料气循环主管连通，第一燃料气循环主管的出口与热解炉连通；所述燃料气预热系统的入口与第一燃料气循环主管连通，出口与第二燃料气循环主管连通，第二燃料气循环主管的出口分别连通燃气锅炉、热风燃烧室和冷却循环风机。所述装置原料适应范围广，工艺流程短，装置结构简单，且运行成本低。低。低。
【技术实现步骤摘要】
一种生物质热解制炭的装置
[0001]本技术属于生物质能源利用的
，具体涉及一种生物质热解制炭的装置。
技术介绍
[0002]随着全球气候变化和化石燃料资源的日渐枯竭，生物质能作为一种优秀的可再生能源，其开发利用受到广泛的关注。生物质能是世界第四大能源，仅次于石油、煤炭、天然气。生物质能是唯一一种可以培育、收集、储存和运输的最接近常规化石燃料的可再生能源，从原料构成到理化特性均与化石燃料相似，生物质能的利用通过对二氧化碳的排放和吸收形成自然界碳循环，可近乎实现二氧化碳“零排放”。
[0003]生物质能来源广泛，主要分为农、林剩余物、禽畜粪便和生活垃圾等，以农作物秸秆为主体的农、林业剩余物便是其中最具代表性的生物质资源。生物质能具有可再生、低污染、分布广、储量大等优点，但由于其能量密度较低，且较分散，大规模处理困难，绝大多数地区生物质利用率不高。
[0004]生物质能的转化利用包括直接燃烧、生物转化和热化学转化等方式，其中直接燃烧技术作为最原始和最易用的生物质能使用方式，存在着污染大、效率低及资源浪费的问题；生物转化是用微生物发酵的方法将生物质能转变成燃料物质的技术，主要包括厌氧消化技术和酶技术；热化学转化包括干馏技术、生物质气化技术及热解技术等，其中热解技术是指在无氧或低氧环境下，生物质被加热到一定温度，通过热化学反应将大分子物质分解成较小分子的燃料物质的热化学转化技术方法，与其它转化方法相比：热解的温度较低，相应的能耗也较低；热解一般在隔绝空气的条件下进行，系统相对简单，而且可以避免由于大量空气供应而引起的烟尘污染及热损失；热解可以制取生物炭和热解油，生物炭具有更高的热值，生物油具有替代化石燃料的潜力。因此，生物质热解技术在生物质的利用上具有显著的优势和广阔的前景。
[0005]目前国内外已研究开发出多种生物质热解技术和反应器，部分技术也实现了规模化应用，包括烧蚀式热解反应器、旋转锥反应器、流化床反应器等。现有技术的热解反应器形式种类繁多，反应器结构复杂，对原料适应性不高，多数反应器对物料粒度有限制，且多以快速热解居多，快速热解主要以制备生物油为目的，生物油中含氧量可达35％～60％，水份含量可达15％～30％，黏度较大、稳定性差，这些特性限制了生物油的应用。且在实际应用过程中暴露出包括原料转化率低、物料传热传质效率低、易于发生二次反应、物料热解不均匀，燃气焦油含量高，生物油组分复杂、极易分层及老化严重等的问题。
[0006]而我国目前进行生物质热解生产仍主要以传统内热窑式热解方式为主，内热窑式热解式一种以部分生物质燃烧提供初始能量，并由热解产热提供后续热量的热解方式，因此需要一定的氧气供给。我国大部分内热窑式热解生产厂大多存在着生产粗放、生产规模较小、附属生产成本高昂的问题，且大多不收集除生物炭外的其他热解产物，造成了严重的资源浪费及环境污染，也导致许多厂家效益较差，难以维持。
技术实现思路
[0007]为解决现有技术的不足，本技术提供了一种生物质热解制炭的装置，原料适应范围广，工艺流程短，装置结构简单，运行成本低。
[0008]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0009]一种生物质热解制炭的装置，所述装置包括热解反应系统、干燥气系统、热解气冷凝系统、燃料气预热系统，其中：
[0010]所述热解反应系统包括热解炉，所述热解炉包括连通的热风燃烧室和炭化室，所述炭化室的出口连通旋风分离器；
[0011]所述干燥气系统包括依次连通的干燥烟气循环主管、干燥尾气净化装置和干燥尾气排烟风机，所述干燥烟气循环主管与所述炭化室的出口连通且通过冷却循环风机与所述热解炉连通，用于建立干燥烟气循环；
[0012]所述热解气冷凝系统的入口通过余热锅炉与所述旋风分离器的气相出口连通，出口与第一燃料气循环主管连通，所述第一燃料气循环主管的出口与所述冷却循环风机连通，用于建立低温热解气循环；
[0013]所述燃料气预热系统的入口与所述第一燃料气循环主管的出口连通，出口与第二燃料气循环主管连通，所述第二燃料气循环主管的出口分别连通燃气锅炉、所述热风燃烧室和所述冷却循环风机。
[0014]本技术进一步设置为，所述热解气冷凝系统包括依次连接的一级气液分离器、木焦油冷凝器、二级气液分离器、木醋液冷凝器和三级气液分离器。
[0015]本技术进一步设置为，所述一级气液分离器、木焦油冷凝器和二级气液分离器的液相出口均与木焦油罐连通，用于储存副产品木焦油；所述木醋液冷凝器和三级气液分离器的液相出口均与木醋液罐连通，用于储存副产品木醋液。
[0016]本技术进一步设置为，所述燃料气预热系统包括依次连通的燃料气净化装置、燃料气压缩机、燃料气储罐和燃料气预热器。
[0017]本技术进一步设置为，所述燃气锅炉的进口与所述木醋液冷凝器的冷却介质出口连通，所述燃气锅炉的蒸汽出口与所述燃料气预热器的加热介质入口连通，所述燃气锅炉的高温脱盐水出口与所述木焦油冷凝器的冷却介质入口连通。
[0018]本技术进一步设置为，所述木焦油冷凝器的冷却介质出口与所述余热锅炉的给水口连通；所述余热锅炉的蒸汽出口通过蒸汽包与所述燃料气预热器的加热介质入口连通。
[0019]本技术进一步设置为，所述二级气液分离器的气相出口与所述第二燃料气循环主管连通，用于冷却出料阶段将冷凝回收木焦油后的热解气通至所述第二燃料气循环主管循环利用。
[0020]本技术进一步设置为，所述燃料气储罐与所述第一燃料气循环主管连通，用于作为补充气通入所述第一燃料气循环主管。
[0021]本技术进一步设置为，所述干燥尾气净化装置为布袋除尘器。
[0022]本技术进一步设置为，所述燃料气净化装置为碱洗塔。
[0023]本技术的有益效果在于：
[0024](1)现有生物质热解制炭技术工业应用程度低，规模小，自动化程度低，本实用新
型的主要优点在于原料适应范围广，工艺流程短，装置结构简单，性能稳定，运行成本低，生产装置自动化程度大大提高，大幅度提高生物质热解制炭技术的工业化应用。
[0025]通过在热解炉和工艺装置的不同位置设置温度测定、压力测定、流量测定、氧含量测定等监控仪表，提高生物质热解制炭装置的自动化程度，可使生产装置规模大型化，降低装置运行成本，同时成品生物炭质量高，且回收副产品木焦油和木醋液，提高装置整体经济效益。
[0026](2)本技术采用内循环控温技术，通过不同反应阶段将系统中自产的干燥烟气或燃料气循环至热解炉炭化室中，控制生物质床层上侧炉腔内的温度，实现进入生物质床层的温度处于合适的温度区间内，提高生物质炭产率，保证了热解炉内的缺氧反应氛围，解决发生二次反应、物料热解不均匀的问题，且降低了热解炉设备材料耐温要求，降低装置建设投资成本，并提高装置产品的经济性。
[0027]冷却出料阶段，将系统中自产的燃料气循环至热解炉中，对生物质床层逐级降温，缩短了冷却出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生物质热解制炭的装置，其特征在于，所述装置包括热解反应系统、干燥气系统、热解气冷凝系统、燃料气预热系统，其中：所述热解反应系统包括热解炉，所述热解炉包括连通的热风燃烧室和炭化室，所述炭化室的出口连通旋风分离器；所述干燥气系统包括依次连通的干燥烟气循环主管、干燥尾气净化装置和干燥尾气排烟风机，所述干燥烟气循环主管与所述炭化室的出口连通且通过冷却循环风机与所述热解炉连通，用于建立干燥烟气循环；所述热解气冷凝系统的入口通过余热锅炉与所述旋风分离器的气相出口连通，出口与第一燃料气循环主管连通，所述第一燃料气循环主管的出口与所述冷却循环风机连通，用于建立热解气循环；所述燃料气预热系统的入口与所述第一燃料气循环主管的出口连通，出口与第二燃料气循环主管连通，所述第二燃料气循环主管的出口分别连通燃气锅炉、所述热风燃烧室和所述冷却循环风机。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热解气冷凝系统包括依次连接的一级气液分离器、木焦油冷凝器、二级气液分离器、木醋液冷凝器和三级气液分离器。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述一级气液分离器、木焦油冷凝器和二级气液分离器的液相出口均与木焦油罐连通，用于储存副产品木焦油；所述木醋液冷凝器和三级...
【专利技术属性】
技术研发人员：仝明，陈昕，李艳华，吴磊，陈煜，
申请(专利权)人：上海秦鄠工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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