一种多功能流化床式生物质热解转化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多功能流化床式生物质热解转化装置，属于生物质再生利用及其能源化设备技术领域。包括：用于使干燥粉碎后的原料进行热解炭化、液化或气化反应的热解反应器；用于将热解反应器中热解得到的炭和热解气分离的气固分离器；用于使灰分返回的灰分返料器；用于收集气固分离器分离得到的炭的集炭箱；用于使热解气过滤去除杂质的过滤器；用于使热解气冷凝的冷凝器；用于储存冷凝液体的储油罐；用于对不可冷凝气体进行除焦、除尘和降温的水洗除焦器；用于储存不可冷凝气体的储气罐。本实用新型专利技术装置对流化床反应器进行分段控温，实现生物质热解炭化、液化和气化，并提高了热解产物的质量，解决了生物质转化对环境的污染。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多功能流化床式生物质热解转化装置，属于生物质再生利用 及其能源化设备

技术介绍
生物质是一种可再生、环境友好型资源，其利用过程中可实现二氧化碳的零排放。 生物质热解炭化、液化和气化是生物质能利用的主要技术，所以研究一种能够集生物质热 解炭化、液化和气化多功能为一体的试验装置意义重大。生物质热解炭化、液化和气化技术均属于生物质热化学转换技术。生物质热解炭 化的主要目的是在较低温度与较慢升温速率下得到热解炭和副产品木醋液、木煤气；热解 炭经活化可制得性能优良的活性炭，可广泛用于气体净化、污水处理等领域。生物质热解液 化的主要目的是在中等反应温度和较高升温速率下得到生物油和副产品热解炭、不可冷凝 气体；生物油可直接作为燃料供电供热，也可用于生产化学品，如部分替代苯酚制备酚醛树 脂胶粘剂。生物质热解气化的主要目的是在高反应温度和较高升温速率下得到可燃气体和 副产品焦油、炭粉；可燃气体利用效率高，而且用途广泛，如可以用做生活煤气，也可以用于 烧锅炉或直接发电。目前，生物质热解炭化、液化和气化技术发展很快，研究较多，国内外现已开发出 多种类型的生物质热解反应器，但现有热解反应器的通用性能均不好，并且都存在各自的 不足，尤其缺乏能够综合研究热解炭化、液化和气化多功能一体化的设备。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种多功能流化床式生物质热解转化装置，综合流化床 热解炭化、液化和气化反应条件及反应器特征，以便在同一装置中实现生物质的热解炭化、 液化和气化。本技术提出的多功能流化床式生物质热解转化装置，包括热解反应器，用于使干燥粉碎后的原料进行热解炭化、液化或气化反应，热解反应 器的左侧下部设有进料口，热解反应器的右侧下部与灰分返料器相连，热解反应器的下部 设有流化气进气口，热解反应器的上部与气固分离器的入口相连；气固分离器，用于将热解反应器中热解得到的炭和热解气分离，气固分离器的进 口与所述的热解反应器的上部出口相连，气固分离器的下部出口与灰分返料器相连，气固 分离器的上部出口与过滤器相连；灰分返料器，用于使所述的气固分离器中分离得到的灰分返回到所述的热解反应 器中，或收集到集炭箱中，灰分返料器的进口与所述的气固分离器的下部出口相连，灰分返 料器的左侧出口与所述的热解反应器的右侧下部进口相连，灰分返料器的右侧出口与集炭 箱相连；集炭箱，用于收集气固分离器分离得到的炭，集炭箱的入口与所述的灰分返料器的右侧出口相连；过滤器，用于使所述的气固分离器得到的热解气过滤去除杂质，过滤器的右侧出 口与冷凝器相连；冷凝器，用于使经过过滤的热解气冷凝，得到冷凝液体和不可冷凝气体，冷凝器的 出口与储油罐相连；水洗除焦器的气体入口相连；储油罐，用于储存由所述的冷凝器得到的冷凝液体，储油罐的出口与水洗除焦器 相连；水洗除焦器，用于对所述的储油罐中的不可冷凝气体进行除焦、除尘和降温，水洗 除焦器的左侧下部为气体进口，左侧上部为气体出口，右侧下部为循环水进口，右侧上部为 循环水出口，左侧上部的气体出口与储气罐相连；储气罐，用于储存经过所述的水洗除焦器水洗除焦后的不可冷凝气体，储气罐的 进口与所述的水洗除焦器气体出口相连。本技术提出的多功能流化床式生物质热解转化装置，通过对流化床反应器进 行分段控温，很好地实现生物质热解炭化、液化和气化，有利于系统研究三者之间的关系及 影响机制。本技术的生物质热解反应装置，与现有的同样技术相比具有以下优点及技 术效果1、本技术的热解转化装置中的流化床反应器，采用三段控温的模式，在流化 床式热解反应器的各控温段配备相应的温度、压力、流量等各类监控仪表，实现各控温段反 应过程中温度、升温速率、压力等因素的精确调控，因此当用于热解反应时，热解过程便于 调节，有利于提高热解产物的质量。2、本技术的热解转化装置的运行过程中，炭化过程产生的烟气经冷却、除尘 提取焦油后作为载气重新通入流化床反应器，液化过程中产生的气体经冷凝提取生物油后 作为载气重新通入流化床反应器，气化过程中产生的灰分经过灰分返料器重新通入流化床 反应器中，解决了生物质转化对环境的污染。3、本技术的热解转化装置中产生的气体，经冷凝后采取吹泡法水洗技术，能 够同时实现除焦、除尘和降温三方面的效果。附图说明图1是本技术热解转化装置的结构示意图。图1中，1是热解反应器，2是流化床下段控温区，3是流化床中段控温区，4是流化 床上段控温区，5是气固分离器，6是过滤器，7是冷凝器，8是水洗除焦器，9是储气罐，10是 储油罐，11是集炭箱，12是灰分返料器。具体实施方式本技术提出的多功能流化床式生物质热解转化装置，其结构如图1所示，包 括热解反应器1，用于使干燥粉碎后的原料进行热解炭化、液化或气化反应，热解反 应器的左侧下部设有进料口，热解反应器的右侧下部与灰分返料器相连，热解反应器的下 部设有流化气进气口，热解反应器的上部与气固分离器的入口相连；气固分离器5，用于将热解反应器中热解得到的炭和热解气分离，气固分离器的进 口与所述的热解反应器的上部出口相连，气固分离器的下部出口与灰分返料器相连，气固 分离器的上部出口与过滤器相连；灰分返料器12，用于使所述的气固分离器中分离得到的灰分返回到所述的热解反 应器中，或收集到集炭箱中，灰分返料器的进口与所述的气固分离器的下部出口相连，灰分 返料器的左侧出口与所述的热解反应器的右侧下部进口相连，灰分返料器的右侧出口与集 炭箱相连；集炭箱11，用于收集气固分离器分离得到的炭，集炭箱的入口与所述的灰分返料 器的右侧出口相连；过滤器6，用于使所述的气固分离器得到的热解气过滤去除杂质，过滤器的右侧出 口与冷凝器相连；冷凝器7，用于使经过过滤的热解气冷凝，得到冷凝液体和不可冷凝气体，冷凝器 的出口与储油罐相连；水洗除焦器的气体入口相连；储油罐10，用于储存由所述的冷凝器得到的冷凝液体，储油罐的出口与水洗除焦 器相连；水洗除焦器8，用于对所述的储油罐中的不可冷凝气体进行除焦、除尘和降温，水 洗除焦器的左侧下部为气体进口，左侧上部为气体出口，右侧下部为循环水进口，右侧上部 为循环水出口，左侧上部的气体出口与储气罐相连；储气罐9，用于储存经过所述的水洗除焦器水洗除焦后的不可冷凝气体，储气罐的 进口与所述的水洗除焦器气体出口相连。本技术热解转化装置，可以实现热解、液化和气化等功能，因此，对于流化床 反应器的温度及升温速率控制非常关键，本反应器采用三段控温的方法，如图1中所示，其 中2是流化床下段控温区，3是流化床中段控温区，4是流化床上段控温区。用于精确测定 和实时监控装置中各部分的流量、温度、升温速率、压力等。通过对三段温度范围的调节，以 便很好地实现生物质热解炭化、液化和气化。当本技术装置用于生物质热解炭化时，其工艺过程如下(1)将生物质物料粉碎，粉碎后的颗粒度为0. 3 1. 2mm,并使其干燥到含水率为 6% 12% ；(2)使上述物料进行热解反应，产生炭和热解气，反应温度分为三段，反应器的下 段控温区为150 200°C (预炭化阶段)，中段控温区为200 350°C (炭化阶段)，上段控 温区为350 450°C (煅烧阶段)，流化载气为N2,反应时间为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能流化床式生物质热解转化装置，其特征在于该热解转化装置包括：热解反应器，用于使干燥粉碎后的原料进行热解炭化、液化或气化反应，热解反应器的左侧下部设有进料口，热解反应器的右侧下部与灰分返料器相连，热解反应器的下部设有流化气进气口，热解反应器的上部与气固分离器的入口相连；　　气固分离器，用于将热解反应器中热解得到的炭和热解气分离，气固分离器的进口与所述的热解反应器的上部出口相连，气固分离器的下部出口与灰分返料器相连，气固分离器的上部出口与过滤器相连；　　灰分返料器，用于使所述的气固分离器中分离得到的灰分返回到所述的热解反应器中，或收集到集炭箱中，灰分返料器的进口与所述的气固分离器的下部出口相连，灰分返料器的左侧出口与所述的热解反应器的右侧下部进口相连，灰分返料器的右侧出口与集炭箱相连；　　集炭箱，用于收集气固分离器分离得到的炭，集炭箱的入口与所述的灰分返料器的右侧出口相连；　　过滤器，用于使所述的气固分离器得到的热解气过滤去除杂质，过滤器的右侧出口与冷凝器相连；　　冷凝器，用于使经过过滤的热解气冷凝，得到冷凝液体和不可冷凝气体，冷凝器的出口与储油罐相连；水洗除焦器的气体入口相连；　　储油罐，用于储存由所述的冷凝器得到的冷凝液体，储油罐的出口与水洗除焦器相连；　　水洗除焦器，用于对所述的储油罐中的不可冷凝气体进行除焦、除尘和降温，水洗除焦器的左侧下部为气体进口，左侧上部为气体出口，右侧下部为循环水进口，右侧上部为循环水出口，左侧上部的气体出口与储气罐相连；　　储气罐，用于储存经过所述的水洗除焦器水洗除焦后的不可冷凝气体，储气罐的进口与所述的水洗除焦器气体出口相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任学勇，司慧，常建民，王文亮，车颜喆，张继宗，高雪景，伊江平，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]