一种生物质多联产协同焦油处理装置，包括生物质直燃发电装置和活性炭制备装置，活性炭制备装置包括从上游到下游依次连接的原料、热解炭化炉、活化炉和活性炭储仓，生物质直燃发电装置包括焚烧炉和与之连接的汽轮机，活性炭制备装置还包括二燃室，二燃室进气口与热解炭化炉管程连接，二燃室出气口与热解炭化炉壳程连接，原料与热解炭化炉管程连接，活化炉与热解炭化炉管程连接，热解炭化炉壳程与焚烧炉连接，活化炉与焚烧炉管道连接，汽轮机产生的乏汽与活化炉水蒸气进口管道连接。本新型实现了生物质直燃发电与生物质热解制备活性炭的多联产工艺，解决了生物质热解过程中产生焦油的处置问题，工艺简单环保，提高了产能，具有较好的经济效益。的经济效益。的经济效益。
A synergistic tar treatment device for biomass polygeneration
【技术实现步骤摘要】
一种生物质多联产协同焦油处理装置
[0001]本专利技术属于活性炭制备和生物质电厂发电
，具体涉及一种生物质多联产协同焦油处理装置。
技术介绍
[0002]活性炭具有发达的多孔结构，是一种优质的碳吸附材料，被广泛应用于环保、食品、医药、化工等领域。我国是活性炭需求大国，且活性炭需求量逐年上升。活性炭生产主要分为炭化和活化两个过程。木质活性炭的炭化过程是将木质原料在缺氧条件和一定温度下发生热解反应，释放出合成气（甲烷、氢气和一氧化碳等）以及芳香烃类大分子物质焦油等。焦油的性质复杂，毒性较高，易污染环境，只有在1000℃以上才能大量分解，且其在300℃以上为气态。传统活性炭炭化过程中产生的焦油和合成气混合在一起直接排放容易造成炭化料空隙堵塞以及环境污染，传统的水洗除焦方法需大量的水，且后续污水处理存在很大困难。
[0003]公开号为CN207891282 U的中国技术专利公开了一种农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统。该专利将农林废弃无热解过程中的产物，通过油气分离得到热解气用于内燃机发电，油水分离得到生物油和木醋液，木醋液与热解炭混合得到生物炭，生物炭与化肥通过挤压造粒制得无机复合肥。
[0004]专利CN207891282 U流程复杂，附加产物生物油不能直接售卖，仍存在后处理问题，未从根本上解决焦油问题，而且专利CN207891282 U在处理焦油过程中，冷却过程存在焦油挂壁等问题，仍需处理。另外，专利CN207891282 U中需要内燃机发电，内燃气对可燃气要求较高。
[0005]目前活性炭生产比较粗犷，炭化过程产生的焦油和合成气，大多采用水洗的方式除焦，洗脱的焦油混合溶液，成分复杂，具有一定毒性，后续处理仍成问题。部分厂家采用燃烧的方式处理焦油，焦油单独燃烧燃尽困难，产生大量黑烟，独立生产后续烟气处理成本较高。
技术实现思路
[0006]解决的技术问题：针对上述技术问题，本新型提供一种生物质多联产协同焦油处理装置，实现了生物质直燃发电与生物质热解制备活性炭的多联产工艺，并且解决了生物质热解过程中产生的焦油的处置问题，工艺简单，环保无污染，提高了产能，具有较好的经济效益。
[0007]技术方案：一种生物质多联产协同焦油处理装置，包括生物质直燃发电装置和活性炭制备装置，所述活性炭制备装置包括从上游到下游依次连接的原料、热解炭化炉、活化炉和活性炭储仓，所述生物质直燃发电装置包括焚烧炉和与之连接的汽轮机，所述热解炭化炉为外热式套筒炭化炉，分为管程和壳程两部分，管程为物料热解区域，壳程为气体供热区域，两区域进行间接换热，不直接接触，所述活化炉为内热式活化炉，所述活性炭制备装
置还包括二燃室，二燃室为不完全燃烧二燃室，二燃室进气口与热解炭化炉管程热解气出气口连接，二燃室出气口与热解炭化炉壳程供热气进气口连接，原料与热解炭化炉管程物料进口管道连接，活化炉与热解炭化炉管程热解物料出口管道连接，热解炭化炉壳程供热气出气口与焚烧炉管道连接，活化炉反应气出口与焚烧炉管道连接，汽轮机产生的乏汽与活化炉水蒸气进口管道连接，热解炭化炉中供热气和活化炉中反应气为气态。
[0008]作为优选，所述热解炭化炉分别与二燃室、活化炉和焚烧炉连接的管道上设有热电偶传感器，热电偶传感器与PLC管道控制系统连接，用于监测管道内温度。
[0009]作为优选，所述热解炭化炉分别与二燃室、活化炉和焚烧炉连接的管道上设有报警器，报警器与PLC管道控制系统连接，当温度低于310℃时，PLC管道控制系统控制报警器报警。
[0010]作为优选，所述热解炭化炉分别与二燃室、活化炉和焚烧炉连接的管道上设有流量调节阀，流量调节阀与PLC管道控制系统连接，用于调节管道内混合气的流量。
[0011]作为优选，所述生物质直燃发电装置还包括烟气净化装置，烟气净化装置用于净化焚烧炉产生的烟气。
[0012]作为优选，所述生物质直燃发电装置还包括烟囱，所述烟囱与烟气净化装置的净化烟气出口连接，用于排出净化烟气。
[0013]作为优选，所述活性炭制备装置中原料为木质原料。
[0014]作为优选，所述二燃室为900
‑
950℃不完全燃烧二燃室。
[0015]本专利提出了一种生物质多联产协同焦油处理的新工艺，关键点在于：1、炭化过程产生的焦油、可燃气在二燃室中进行不完全燃烧，可使焦油部分裂解为小分子可燃气体，通入炉膛中燃烧可提高生物质直燃电厂产能，且不产生焦油污染。2、活性炭制备过程无需烟气净化设备，产生的混合气通入炉膛可以共用生物质电厂的烟气净化系统，节省了设备投资，且实现全过程零污染。
[0016]有益效果： 1、本新型利用生物质直燃电厂汽轮机乏汽以及烟气净化系统，节省了设备投资；
[0017]2、生物质炭化制备活性炭，市场售价高，实现了木质原料的高值利用，且制炭过程产生的可燃气提高了电厂的产能；
[0018]3、通过焦油的初次裂解以及二次燃烧，不仅实现了活性炭生产过程的能量自供给，可燃焦油混合气体也增加了生物质直燃电厂的产能，同时实现了焦油的无害化处理，全流程无污染，具有较高的环境效益。
[0019]与
技术介绍
中公开号为CN207891282 U的专利相比，本新型通过多联产以及焦油初次裂解二次焚烧的方式，实现活性炭生产全过程能量有效利用，且环保无污染。基于炭化过程焦油的产生，以及活性炭制备活化和炭化过程产生大量可燃气的事实，本新型将炭化过程中产生的可燃混合气通入二燃室中进行不完全燃烧，使得焦油部分裂解，可燃气部分燃烧，产生的热量满足炭化炉热解过程所需热量。经过炭化炉换热后的可燃气温度保持在300℃以上，此时焦油可保持气态状态，与混合气一起，协同活化过程混合气，一起通入生物质炉膛中进行协同燃烧。该专利与本申请有以下不同：本专利依靠生物质直燃电厂完整的生产线，将生物质直燃发电燃料中质量较好的木质原料用于制备活性炭。热解过程产生的热解炭、可燃气、焦油等，除了供给自身热量外，直接通入生物质炉膛燃烧，进行发电，提高
生物质电厂产能，实现焦油的初步裂解和完全燃烧，不存在高分子混合物焦油的后处理问题，且热解炭经过活化得到的活性炭产品，市值高，具有更高的市场价值。本专利中混合气直接通入生物质直燃炉膛，协同处理，成本低，且经济效果好。本专利制得的木质活性炭相较于CN207891282 U专利中的生物炭基复合肥具有更大的市场价值，经济效益更优。本专利焦油经过初次裂解和完全燃烧后，全流程无污染，从根本上解决焦油污染问题。本专利全流程焦油均为气态。
附图说明
[0020]图1为本新型所述生物质多联产协同焦油处理装置结构示意图；
[0021]图2为本新型所述热解炭化炉结构示意图；
[0022]图3为本新型所述活化炉结构示意图；
[0023]图4为本新型PLC控制系统与热电偶传感器、报警器、流量调节阀连接关系示意图。
[0024]图中各数字标号代表如下：1.原料；2.热解炭化炉；3.活化炉；4.活性炭储仓；5. 焚本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生物质多联产协同焦油处理装置，包括生物质直燃发电装置和活性炭制备装置，所述活性炭制备装置包括从上游到下游依次连接的原料（1）、热解炭化炉（2）、活化炉（3）和活性炭储仓（4），所述生物质直燃发电装置包括焚烧炉（5）和与之连接的汽轮机（6），其特征在于，所述热解炭化炉（2）为外热式套筒炭化炉，分为管程和壳程两部分，管程为物料热解区域，壳程为气体供热区域，两区域进行间接换热，不直接接触，所述活化炉（3）为内热式活化炉，所述活性炭制备装置还包括二燃室（7），二燃室（7）为不完全燃烧二燃室，二燃室（7）进气口与热解炭化炉（2）管程热解气出气口连接，二燃室（7）出气口与热解炭化炉（2）壳程供热气进气口连接，原料（1）与热解炭化炉（2）管程物料进口管道连接，活化炉（3）与热解炭化炉（2）管程热解物料出口管道连接，热解炭化炉（2）壳程供热气出气口与焚烧炉（5）管道连接，活化炉（3）反应气出口与焚烧炉（5）管道连接，汽轮机（6）产生的乏汽与活化炉（3）水蒸气进口管道连接，热解炭化炉（2）中供热气和活化炉（3）中反应气为气态。2.根据权利要求1所述的一种生物质多联产协同焦油处理装置，其特征在于，所述热解炭化炉（2）分别与二燃室（7）、活化炉（3）和焚烧炉（5）连接的管道上设有热电偶传感器，热电偶传感器与PLC管道控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：冷富荣，孙亭亭，黄一茹，杨宏伟，胡利华，
申请(专利权)人：光大环保技术研究院深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：
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