[发明专利]生物质炭化、汽化设备及工艺

说明书

技术领域

本发明属于生物质综合利用技术领域，尤其涉及一种生物质炭化、汽化设 备及工艺。

背景技术

全球每年经光合作用产生的生物质约1700亿吨，其蕴含的能量大致相当 于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1％。我国 作为一个农业大国，每年农作物秸杆量约7亿吨，经炭化产生的能量，相当于 3.5亿吨煤炭。以前农作物秸秆除少量用于做饭、饲料、造纸、还田之外，多 数秸杆因得不到利用而废弃，浪费了能源。而秸杆作为可再生的生物质能源， 取之不尽，用之不竭。在能源短缺的今天，合理利用秸秆，对其进行干馏、炭 化、汽化已达成共识。但是当前的生物质干馏、炭化、汽化技术达不到对生物 质的高效利用。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题就是提供一种能对生物质高效利用的生 物质炭化、汽化设备。

本发明要解决的第二个技术问题就是提供一种利用该生物质炭化、汽化设 备进行生物质炭化、汽化的工艺。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：包括带有控制阀 的炉体，所述的炉体依次连接有冷凝塔、筛选塔、离心塔和净化塔，离心塔和 净化塔之间设置有变频风机，冷凝塔、筛选塔、离心塔与带有温控循环泵的凉 水塔和分离池相连接，炉体还与用来快速灭火的气体分离装置相连接。

其附加技术特征为：所述的炉体带有设有控氧阀、充气管、观察孔、移动 吊环的炉盖和设有引燃口、通气口的炉底，炉体侧壁通有与控制阀相连接的烟 气管和带有顶盖的人员出入口，炉盖、顶盖与炉体间水密封；

所述的冷凝塔包括设置有第一烟气进口、第一烟气出口、第一进水口、第 一出水口、第一检测口和第一分离物排放口的冷凝塔塔体，冷凝塔塔体内设置 有烟气竖管，第一进水口和第一出水口通过第一内胆相连通；

所述的筛选塔包括设置有第二烟气进口、第二烟气出口、第二进水口、第 二出水口、第二检测口和第二分离物排放口的筛选塔塔体，筛选塔塔体内设置 有至少一层水横管，第二进水口和第二出水口通过第二内胆相连通；

所述的水横管为交错设置的四层；

所述的离心塔包括设置有第三烟气进口、第三烟气出口、第三进水口、第 三出水口、第三检测口和第三分离物排放口的离心塔塔体，离心塔塔体内设置 有中心为通水管，通水管外壁设置有内旋片的第一螺旋器，第三进水口和第三 出水口通过第三内胆相连通。

所述的净化塔包括设置有第四烟气进口、第四烟气出口、第四检测口和第 四分离物排放口的净化塔塔体，净化塔塔体内设置有内壁设置有外旋片的第二 螺旋器和填料过滤层；

所述的净化塔塔体设置有备用烟气出口和自动给氧装置。

为解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案为，包括以下步骤：

第一步、将作物秸秆晾晒至干，用秸秆粉碎机将秸杆切碎至10cm以下， 运至生产区料场；

第二步、用天车和液力抓车将切碎的秸杆抓入炉体，人员通过人员出入口 到达炉底处，通过引燃孔快速点火后撤离，同时启动变频风机；

第三步、用天车将炉盖盖在炉体上，将炉盖、顶盖水密封，打开控氧阀；

第四步、炉底秸杆全部点燃，打开控制阀，145℃-155℃的烟气通过烟气 管由第一烟气进口进入冷凝塔塔体内的烟气竖管，与烟气竖管外由第一进水口 进入、经第一内胆、由第一出水口流出的凉水塔来水产生热交换，145℃-155 ℃的烟气在多个烟气竖管内急冷，迅速降至80℃-90℃冷凝，分离出木醋 酸液聚集在冷凝塔塔体底部，经由第一分离物排放口排到分离池；

第五步、80℃-90℃的烟气经第一烟气出口排出冷凝塔塔体，由第二烟 气进口进入筛选塔塔体，与多层交错水横管内由第二进水口进入、经第二内胆、 由第二出水口流出的凉水塔来水产生热交换，80℃-90℃的烟气降至60℃ -70℃，筛选分离出木焦油聚集在筛选塔塔体底部，经由第二分离物排放口 排到分离池；

第六步、60℃-70℃的烟气经第二烟气出口排出筛选塔塔体，由第三烟 气进口进入离心塔塔体，经过第一螺旋器的内旋片间时与通水管内由第三进水 口进入、经第三内胆、由第三出水口流出的凉水塔来水产生热交换，60℃- 70℃的烟气降至45℃-50℃，并离心分离出木醋酸液和木焦油聚集在离心 塔塔体底部，经由第三分离物排放口排到分离池；