[发明专利]一种高效可择热解系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质干馏设备，尤其涉及一种高效可择热解系统及其使用方法，具体适用于提高成品炭的质量，并获取高性价比的生物质燃气。

背景技术

随着社会的高速发展，能源需求也越来越多，但传统化石能源（煤、石油、天然气）储量日益减少，且具有较大的污染，不能满足社会发展的需要，因而迫切需要寻找新的替代能源。生物质具有分布广、可持续供应、转化方便等特点，十分适合我国的国情，具有较好的应用前景，生物质热解系统就是在这一背景下开发的。

中国专利授权公告号为CN201241088Y，授权公告日为2009年5月20日的实用新型专利公开了一种用于固体生物质的卧式回转低压内燃高温干馏炉，在炉体的两端固定有通过密封组件密封的前、后端盖，在前端盖上有进料机构以及点火孔和燃气进口，在后端盖上有出料机构，在炉体上有耐火层、隔热层和安全防护套，在炉膛内壁沿圆周方向镶嵌有陶质抄手以翻搅固体物料，在炉体上设置有由齿轮圈、“V”型导轨、“V”型滚轮和滚轮托架组成的传动机构。虽然该实用新型可将固体生物质在低压高温(800–1000℃)条件下实现连续直接干馏气化，热效率85％以上，但它仍旧具有以下缺陷：

首先，该实用新型只能一次性的产出成品炭和燃气，无法根据生产的需要调整产品的种类，如偏重于产炭或偏重于产燃气，可调性较差，无法适应生产的需要，性价比较低； 

其次，该实用新型只有一个燃气进口提供燃气，火力小，加热不均匀，不仅会降低成品炭的质量，而且加热效率较低，易浪费燃气；

再次，该实用新型中得到的产品炭在出炉后才通过冷却水夹套冷却，在出炉前没有冷却，导致出炉时成品炭会与空气中的氧气燃烧，降低成品炭的质量，且由于成品炭出炉时温度很高，易烫坏冷却水夹套；

最后，该实用新型没有具体涉及物料在干馏釡中的加热情况，只提到在800–1000℃下进行连续干馏，而物料的加热情况对成品炭、燃气的质量至关重要，因此依据该实用新型无法获得较高质量的成品炭与燃气，生产效率较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的可调性较差、性价比较低、加热效率较低、成品炭质量较差、生产效率较低的缺陷与问题，提供一种可调性较好、性价比较强、加热效率较高、成品炭质量较好、生产效率较高的高效可择热解系统及其使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种高效可择热解系统，包括炉体、干馏釡与燃气喷嘴，所述炉体内的炉腔中设置有干馏釡，干馏釡的下方设置有燃气喷嘴，且在干馏釡上连接有排气管与冷却装置；

所述干馏釡呈卧式布置，包括上侧部、下侧部、釡顶部与釡底部，上侧部、下侧部均位于釡顶部与釡底部之间，下侧部的下方与多个交错设置的燃气喷嘴的燃气出口相通，燃气喷嘴的燃气进口与炉体外部设置的控制阀相连接，且在炉体上设置有与炉腔相连接的温度计。

所述燃气喷嘴的数量为四个，分别为一号燃气喷嘴、二号燃气喷嘴、三号燃气喷嘴与四号燃气喷嘴；

所述一号燃气喷嘴、二号燃气喷嘴、三号燃气喷嘴、四号燃气喷嘴的交错设置方式为：一号燃气喷嘴、二号燃气喷嘴、三号燃气喷嘴、四号燃气喷嘴相互平行，一号燃气喷嘴、三号燃气喷嘴一同位于干馏釡的一侧，二号燃气喷嘴、四号燃气喷嘴一同位于干馏釡的另一侧，且二号燃气喷嘴位于一号燃气喷嘴、三号燃气喷嘴之间，三号燃气喷嘴位于二号燃气喷嘴、四号燃气喷嘴之间。

所述冷却装置包括氮气进气管与氮气出气管，所述氮气进气管与釡顶部相通，所述氮气出气管的一端与上侧部相通，另一端延伸至炉体的外部。

所述干馏釡的内部设置有两个料罐，该两个料罐沿同一排设置，料罐的底部与滚轴相接触，滚轴的两端与滚轮相连接。

所述干馏釡的上侧部上近釡顶部的部位与排气管的一端相通，排气管的另一端经炉体后与位于炉体外部的放散阀相连接；所述炉体上近排气管的部位设置有与炉腔相通的温度计。

一种上述高效可择热解系统的使用方法，该使用方法依次包括热解干燥阶段、预炭化阶段、热解炭化阶段与冷却收炭阶段；

所述热解干燥阶段是指：先将干燥过的物料送入干馏釡中，然后对干馏釡进行加热，加热时间为10–20分钟，加热过程中，由排气管将物料在加热过程中产生的气体排空，同时，在排气管另一端连接的放散阀处对排出的气体进行点火实验，当能点燃时，关闭排气管以进入预炭化阶段；所述热解干燥阶段是吸热反应，其温度范围为20℃–150℃；