[发明专利]一种连续式生物质热解炭气油多联产系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物质热解多联产系统，适用于连续的将生物质转化为炭、气和油等高值化产物。

背景技术

新农村建设的重要任务是新农村能源体系的建设，采用现代技术综合、高效利用农村地区丰富的生物质资源是完成此项任务的重要手段之一。现代生物质利用技术，比如燃烧发电、气化发电或制气等都已经在农村地区得到利用，但是生物质资源特有的缺陷——资源分布广、能源密度低、收集困难，致使目前以单一产品为主、运行规模庞大的生物质利用技术难以满足新农村能源建设的要求。生物质多联产技术，可同时生产高值化的生物燃气、生物焦炭、木焦油和木醋液，经济效益大幅提高；利用规模适中，处在适宜的原料收集范围内。基于以上优点，生物质多联产技术日益受到人们的关注。

目前国内适用于农村地区的生物质多联产技术是以申请号为93110113.1的专利“废弃植物制取可燃气、炭和焦油的方法”为源头开发的固定床干馏釜技术为主。这种技术是将压缩成型的生物质原料放入可隔绝空气的干馏釜中，通过加热炉为干馏釜提供外部热源，釜内的生物质吸收热量从而将原料中的碳、氢元素转化为氢气、甲烷、一氧化碳等混合可燃气体，同时生产生物焦炭、木焦油和木醋液。由于这项技术可以为农民带来高热值、清洁的燃气，同时能够给运营商带来附加值很高的生物焦炭、木醋液和木焦油，大幅增加的经济效益让这种技术在全国范围内广大农村地区得到了有效推广，大力促进了生物质能产业的发展。

但是固定床干馏釜技术存在一些不足：间歇式生产，物料放置在干馏釜内吸热、分解、冷却等过程都在固定床内完成，从升温、燃气制备再到焦炭的冷却需要经历较长的运行时间；受热不均，要保证运行时间内燃气的供给量致使干馏釜具有较大的直径，热量从炉壁传到炉中心需要经历很长时间，生物质原料受热不均匀，热解程度不一，导致焦炭产品品质不一；燃气品质不高，生物质热解过程中会产生大量的一氧化碳，一般含量会达到15%，对燃气使用者带来潜在安全风险；存在二次污染的风险，间歇式生产导致木醋液和木焦油的产量并不能满足深加工厂的要求，不进行有效地处理，势必会形成液体产物对农村地区的污染，此外系统运行初期，产生大量的二氧化碳和一氧化碳直接排空，存在对大气污染的可能性。诸如以上的不足，固定床干馏釜技术难以进一步推动生物质能产业的发展，下一代生物质多联产技术首先要实现的就是连续式生产。

发明内容

本发明的目的在于克服固定床干馏釜技术的不足之处，提出一种连续式生物质移动床热解多联产系统，能够连续的制备焦炭和液体产品。

一种连续式生物质移动床热解多联产系统，包括热解单元、冷凝单元、净化单元、储气单元和加热单元，热解单元分别连接冷凝单元和加热单元，储气单元分别连接净化单元和加热单元，冷凝单元通过净化单元与储气单元管道相连；加热单元产生高温烟气，热解单元通过高温烟气高速冲刷提供的热量将生物质热转化为炭气油产品并分离存储焦炭，冷凝单元从炭气油产品中分离出生物油与燃气并存储生物油，净化单元去除燃气中的杂质，储气单元存储去除杂质后的燃气。

进一步地，所述热解单元包括供热烟道，以及依次直接连通的余热烘干炉、给料机、布料机、进料仓、热解移动床、活化炉、焦炭空冷室、焦炭水冷室和焦炭出料仓，热解移动床位于供热烟道内。

进一步地，所述热解移动床包括轴向与烟气冲刷方向垂直的多排移动床热解管和热解气汇集箱，在烟气冲刷方向上的相邻移动床热解管以错位方式排列；移动床热解管的顶端开设热解气溢出口，热解气溢出口布置在热解气汇集箱内，热解气汇集箱不与热解气溢出口接触。

进一步地，所述供热烟道包括由多个烟气折向箱上下相接形成的烟道腔体；移动床热解管的顶端以外的部分置于烟道腔体内，在烟道腔体的底部设有热烟气进口，并在进气口的内部布置烟气导流板，烟道腔体的顶部布置烟气出口；相邻烟气折向箱之间设有烟道隔板，多个烟道隔板形成往复折返结构以对烟气导向，烟道隔板上开设确保移动床热解管穿过的孔洞，移动床热解管外壁不与烟道隔板直接接触。