一种生物质热解炉及生物质热解系统和热解工艺技术方案

本发明专利技术涉及生物质热解设备技术领域，具体来说是一种生物质热解炉及生物质热解系统和热解工艺，生物质热解炉包括外壳体和供热体，供热体套设并连接于外壳体内，且二者之间预留有燃烧腔，燃烧腔内由隔板由上至下分隔为热解室和催化裂解室，催化裂解室上还贯通连接有热风机：供热体上开设有若干开口，开口上嵌设有若干稳焰体；外壳体上设置有全预混风机；供热体内设置有反应室，反应室由螺旋设置的燃烧管组成；燃烧管的顶端贯通设置有料仓，料仓上贯通连接有热氮气风管；燃烧管的底部贯通设置有接收仓。本发明专利技术提供了一种生物质热解炉，以及配合生物质热解炉使用的生物质热解系统，旨在通过生物质和焦油共同制备生物质碳，以及实现焦油的催化分解。焦油的催化分解。焦油的催化分解。

A biomass pyrolysis furnace, biomass pyrolysis system and pyrolysis process

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热解炉及生物质热解系统和热解工艺


[0001]本专利技术涉及生物质热解设备
，具体来说是一种生物质热解炉及生物质热解系统和热解工艺。

技术介绍

[0002]煤炭、石油等不可再生的化石能源的过度开采和利用，使得地球上的能源与环境问题越来越严峻，寻求高效、洁净能源成为世界关注的热点，生物质资源是地球上第四大资源，其储量仅次于煤炭、石油和天然气，同时也是储量第一的清洁型可再生能源，是最适合的化石能源替代能源之一；生物质能源具有资源丰富、廉价、可再生、清洁等特点，因此生物质的开发与应用已经成为了广泛关注的热点。
[0003]生物质热解就是将生物质经过热解的过程转化成可燃气体和自然资源，生物质热解是在无氧或限氧条件下，对生物质原料进行加热，实现热解反应，得到生物炭、生物油、燃气的过程。目前生物质热解工艺和热洁炉的设计得到了广泛关注，但是目前的生物质热解工艺仍然存在诸多亟待解决的问题，其中的一个问题就是焦油的转化、脱除，焦油主要是由组成生物质的纤维素、木质素、半纤维素等成分的分子键断裂时产生的，断裂过程中产生CO、CO2、H2O、CH4等小的气态分子，焦炭、木醋酸、焦油等大的分子，焦油成分复杂，其含有上百种不同类型、性质的化合物，主要成分是多核芳香族成分，焦油成分中含有浓度较高的PAH物质，PAH物质具有较高的毒性，在凝结为细小液滴的焦油不完全燃烧后，会引起PAH物质和焦炭的产生，PAH物质具有致癌的危险性；若对焦油进行净化处理，产生的焦油废水中含有酚及酚类化合物、苯系物、杂环、芳香族化合物等有机物，其COD浓度高，还散发出强烈刺激性气味，对环境造成污染，危害人体健康。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种生物质热解炉及生物质热解系统和热解工艺，本专利技术提供了一种生物质热解炉，以及配合生物质热解炉使用的生物质热解系统，旨在通过生物质和焦油共同制备生物质碳，以及实现焦油的催化分解。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种生物质热解炉，其特征在于，包括外壳体和供热体，所述供热体套设并连接于所述外壳体内，且二者之间预留有燃烧腔，所述燃烧腔内由隔板由上至下分隔为热解室和催化裂解室，所述催化裂解室上还贯通连接有热风机：
[0007]所述供热体上开设有若干开口，所述开口上嵌设有若干稳焰体；
[0008]所述外壳体上设置有全预混风机，所述全预混风机分别与所述热解室和所述催化裂解室通过连通管贯通连接；
[0009]所述供热体内设置有反应室，所述反应室由螺旋设置的燃烧管组成；所述燃烧管的顶端贯通设置有料仓，所述料仓上贯通连接有热氮气风管；所述燃烧管的底部贯通设置有接收仓；
[0010]所述燃烧管上还贯通连接有供气管。
[0011]优选的，所述料仓上还通过物料提升机连接有用于存储颗粒生物质的缓冲仓。
[0012]优选的，所述燃烧管与所述接收仓之间设置有排料管，所述排料管上贯通连接有热解气排管，所述排料管上还设置有启闭组件，所述启闭组件包括舵机和旋板，所述舵机的输出轴横向贯穿所述排料管侧壁，并在端部与所述旋板固接，所述旋板转动至水平方向将所述排料管的内部阻断。
[0013]优选的，所述热氮气风管、所述供气管和所述连通管上分别设置有阀门。
[0014]本专利技术还提供了基于生物质热解炉的生物质热解系统，包括：
[0015]干燥粉碎设备，用于对生物质进行干燥粉碎处理；
[0016]混合造粒设备，用于将焦油和生物质混合并造粒，所述混合造粒设备与所述缓冲仓贯通连接；
[0017]生物质热解炉，用于进行生物质炭的制备；
[0018]沉淀池，用于收集热解产生的焦油蒸汽、热解气及粉尘的混合物，所述沉淀池与所述热解气排管贯通连接；
[0019]旋风分离机，用于离心分离气体和粉尘；
[0020]一级脱焦油塔，用于将焦油蒸汽与热解气进行一次分离；
[0021]二级脱焦油塔，用于将焦油蒸汽进行二次分离，所述一级脱焦油塔和所述二级脱焦油塔分别与所述混合造粒设备贯通连接；
[0022]气酸分离塔，用于将热解气中的木醋液进行分离；
[0023]净化装置，用于对热解气进行净化处理，并得到可燃气体；
[0024]所述干燥粉碎设备、所述混合造粒设备、所述生物质热解炉、所述沉淀池、所述旋风分离机、所述一级脱焦油塔、所述二级脱焦油塔、所述气酸分离塔、所述净化装置依次贯通连接；
[0025]所述一级脱焦油塔、所述二级脱焦油塔共同与所述混合造粒设备贯通连接。
[0026]优选的，所述生物质热解炉、所述干燥粉碎设备还分别与所述净化装置贯通连接，所述净化装置分别与所述全预混风机、所述供气管贯通连接。
[0027]本专利技术还保护了利用生物质热解系统进行生物质热解的工艺，包括如下步骤：
[0028]步骤1、利用所述干燥粉碎设备对生物质进行干燥粉碎，粉碎的长度为2
‑
4cm，干燥至生物质含水率10％以下；
[0029]步骤2、利用所述混合造粒设备将焦油和生物质混合并造粒，得到待处理物，焦油和生物质的质量比为1:7
‑
10；
[0030]步骤3、利用所述生物质热解炉进行生物质热解制备生物质炭，所述生物质碳制备的条件为于250
‑
400℃下热解1
‑
1.5h；
[0031]步骤4、利用所述沉淀池进行焦油蒸汽、热解气及粉尘的混合物收集；
[0032]步骤5、利用所述旋风分离机离心分离，得到气体和粉尘；
[0033]步骤6、利用所述一级脱焦油塔进行焦油蒸汽的分离；
[0034]步骤7、利用所述二级脱焦油塔进行焦油蒸汽的再次分离；
[0035]步骤8、利用所述气酸分离塔分离热解气中的木醋酸；
[0036]步骤9、利用所述净化装置对热解气进行净化、收集处理，得到可燃气体。
[0037]优选的，所述生物质热解的具体方法为：
[0038]生物质采用所述干燥粉碎设备处理后，于所述混合造粒设备内实现焦油与生物质的共混，得到待处理物，待处理物于所述缓冲仓内储存，并在所述物料提升机的作用下进入至所述料仓内，待处理物在所述热氮气风管排出气体的带动下进入至所述燃烧管内，并于所述燃烧管进行生物质碳的制备，制得的生物质碳于所述接收仓内收集；燃烧产生的焦油蒸汽、热解气及粉尘的混合物经由所述热解气排管先排入至所述沉淀池内，再排入至所述旋风分离机器内进行除尘操作，然后将混合气排入至所述一级脱焦油塔内，进行焦油蒸汽的一次分离操作，剩余热解气排入至所述二级脱焦油塔内，进行焦油蒸汽的二次分离操作，将分离后剩余的热解气排入至所述气酸分离塔，实现木醋酸与热解气的分离，最终分离后的热解气于净化装置内处理，得到可燃气体；
[0039]所述一级脱焦油塔、所述二级脱焦油塔分离出的焦油再排入至所述混合造粒设备内，实现焦油的利用；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质热解炉，其特征在于，包括外壳体(1)和供热体(2)，所述供热体(2)套设并连接于所述外壳体(1)内，且二者之间预留有燃烧腔，所述燃烧腔内由隔板(4)由上至下分隔为热解室(5)和催化裂解室(6)，所述催化裂解室(6)上还贯通连接有热风机(7)；所述供热体(2)上开设有若干开口，所述开口上嵌设有若干稳焰体(8)；所述外壳体(1)上设置有全预混风机(9)，所述全预混风机(9)分别与所述热解室(5)和所述催化裂解室(6)通过连通管(10)贯通连接；所述供热体(2)内设置有反应室，所述反应室由螺旋设置的燃烧管(11)组成；所述燃烧管(11)的顶端贯通设置有料仓(12)，所述料仓(12)上贯通连接有热氮气风管(13)；所述燃烧管(11)的底部贯通设置有接收仓(14)；所述燃烧管(11)上还贯通连接有供气管(15)。2.根据权利要求1所述的一种生物质热解炉，其特征在于，所述料仓(12)上还通过物料提升机(20)连接有用于存储颗粒生物质的缓冲仓(21)。3.根据权利要求2所述的一种生物质热解炉，其特征在于，所述燃烧管(11)与所述接收仓(14)之间设置有排料管(22)，所述排料管(22)上贯通连接有热解气排管(23)，所述排料管(22)上还设置有启闭组件，所述启闭组件包括舵机(24)和旋板(25)，所述舵机(24)的输出轴横向贯穿所述排料管(22)侧壁，并在端部与所述旋板(25)固接，所述旋板(25)转动至水平方向将所述排料管(22)的内部阻断。4.根据权利要求1所述的一种生物质热解炉，其特征在于，所述热氮气风管(13)、所述供气管(15)和所述连通管(10)上分别设置有阀门(19)。5.包含权利要求1
‑
4任一项所述的生物质热解炉的生物质热解系统，其特征在于，还包括：干燥粉碎设备(26)，用于对生物质进行干燥粉碎处理；混合造粒设备(27)，用于将焦油和生物质混合并造粒，所述混合造粒设备(27)与所述缓冲仓(21)贯通连接；生物质热解炉，用于进行生物质炭的制备；沉淀池(28)，用于收集热解产生的焦油蒸汽、热解气及粉尘的混合物，所述沉淀池(28)与所述热解气排管(23)贯通连接；旋风分离机(29)，用于离心分离气体和粉尘；一级脱焦油塔(16)，用于将焦油蒸汽与热解气进行一次分离；二级脱焦油塔(17)，用于将焦油蒸汽进行二次分离，所述一级脱焦油塔(16)和所述二级脱焦油塔(17)分别与所述混合造粒设备(27)贯通连接；气酸分离塔(18)，用于将热解气中的木醋液进行分离；净化装置(3)，用于对热解气进行净化处理，并得到可燃气体；所述干燥粉碎设备(26)、所述混合造粒设备(27)、所述生物质热解炉、所述沉淀池(28)、所述旋风分离机(29)、所述一级脱焦油塔(16)、所述二级脱焦油塔(17)、所述气酸分离塔(18)、所述净化装置(3)依次贯通连接；所述一级脱焦油塔(16)、所述二级脱焦油塔(17)共同与所述混合造粒设备(27)贯通连接。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培培，张达志，吴菊，郝和群，张舰，杨梅，陈世芹，孟屹，
申请(专利权)人：皖西学院，
类型：发明
国别省市：