[实用新型]气流式生物质干燥与改性预处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物质热解原料的干燥与改性技术领域，具体涉及生物质热解原料的干燥与改性预处理装置。

背景技术

生物质在隔绝空气或有限供给空气的条件下可热解获得液体、气体和固体三种产物，且三种产物的产率与加热温度和加热速率有关，在中温（450～550℃）和快速加热条件下的热解产物主要为液体即生物油，故此热解工艺又称热解液化。

根据原料不同，生物质热解液化主要产物生物油的产率可达50～70%。生物油是水与含氧有机化合物组成的复杂混合物，其中水分含量高达25～35%，且不能采用常规的蒸馏工艺或离心方法对这些水分实施分离，因此严重影响了生物油的品质和使用。

由于生物油中的水分绝大部分来源于生物质原料，故而在热解之前对生物质原料实施干燥将能够有效降低生物油中的水分。

国内外现已研究开发出的生物质热解液化工艺，要么只是对原料进行简单的风干日晒处理，要么采用市售的通用烘干器对原料进行烘干处理。经过简单的风干日晒处理，生物质原料的水分一般仍为10%以上，热解获得的生物油的水分含量通常都在25%以上；采用市售的通用烘干器进行烘干处理后，虽然可以降低生物质原料的水分并进而降低生物油的水分，但也明显存在两大缺点：一是要消耗额外的能源用于提供干燥热；二是干燥工艺不是专门针对生物质及其热解液化的特点设计的，因而难以获得满意的干燥效果。

发明内容

为了降低生物质原料的水分含量，针对生物质及其热解液化的特点，本实用新型的目的在于提供一种与生物质热解液化装置配套使用的气流式生物质干燥与改性预处理装置。

气流式生物质干燥与改性预处理装置包括料筒、调速电机和螺旋进料器，所述料筒位于螺旋进料器的进料口处；所述螺旋进料器的出料口连通着直立的烘干提升筒下部一侧；烘干提升筒的底部连通着引风机的出风口，烘干提升筒的顶部连通着旋风分离器的进口。

所述烘干提升筒的直径为60-200毫米，高度为1000-30000毫米。

本实用新型与热解液化装置配套使用，故而能够利用热解反应器加热装置的高温烟气对生物质原料进行干燥与改性预处理，不需要消耗额外的能源用于干燥；且能通过调节干燥气流的流量和温度来调节干燥温度和干燥时间，可以根据生物质原料和生物质热解液化的特点实现有针对性的干燥，并在干燥过程中使生物质的木质纤维素结构获得改性预处理，使之有利于热解挥发份的析出，从而提高热解速率和挥发分产率，并降低生物油中的水分。

本实用新型的积极效果在于：利用热解反应器加热装置的高温烟气对生物质原料进行干燥与改性预处理，故而不需要消耗额外的能源用于干燥；通过调节干燥气流的流量和温度来调节生物质的干燥温度和干燥时间，可以根据生物质原料和生物质热解液化的特点实现有针对性的干燥，并在干燥过程中使生物质的木质纤维素结构获得改性预处理，使之有利于热解挥发份的析出，从而提高热解速率和挥发分产率，并降低生物油中的水分。因此，这种生物质干燥与改性预处理装置具有结构简单、操作方便、功能多样和节约能源等特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为干燥前生物质表面结构扫描电镜图。

图3为干燥后生物质表面结构扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例：

参见图1，气流式生物质干燥与改性预处理装置包括料筒1、调速电机2和螺旋进料器3，螺旋进料器3中的螺杆大径为60mm、小径为40mm、螺距为40mm。料筒1位于螺旋进料器3的进料口处，螺旋进料器3的出料口连通着直立的烘干提升筒4的下部一侧，烘干提升筒4的直径为100毫米，高度为2.5米。烘干提升筒4的底部连通着引风机5的出风口，烘干提升筒4的顶部连通着旋风分离器6的进料口。

使用时，旋风分离器6的出料口连通着热解液化装置的进料口，引风机5的进风口连通着热解液化装置的烟气出口。

所处理生物质颗粒物料粒径为2mm、水分为12%、堆密度为200kg/m³、进料量为100kg/h。

试验表明：若进入气流式干燥与改性预处理装置底部的流量和温度分别为2.5~5m³/min和140~160℃，则此种情况可以满足上述生物质物料干燥与改性预处理的工艺要求，由气流式干燥与改性预处理装置顶部取样测得的生物质物料的水分为4%，比干燥前降低了8%；且其木质纤维素结构也发生了明显变化，表面出现了很多裂缝，参见图2和图3。