[发明专利]一种生物质炭化装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种直接利用炭化过程热解气体提供热量，实现生物质炭化的一种装置。

背景技术：

目前，随着煤、石油，天然气等一次性能源的不断减少，人类更加关注开发和利用各种新能源。生物质作为一种可再生能源，它作为化石能源的补充能源，正在引起人们的广泛关注。将低品位的生物质能转换成为高品位能源，目前主要途径包括气化，液化、炭化以及直接燃烧技术。炭化由于其得炭率高，技术较为成熟，是一种非常有潜力的转化技术。

目前，常见的生物质炭化方法主要有：炭化窑，间歇炭化法，封闭闷罐炭化法，干馏的方法，但是其炭化时间长，自动化程度低，炭化产品质量不高，生产环境恶劣，产品质量严重依赖于工人经验等。较为先进的东北蜂房型和长型炭窑，一个生产周期也要7天；新一代移动式金属柜炭化炉，相对效率较高.得炭率在25％左右，生产周期也可大大缩短，但是仍然存在环境污染和能量利用率较低的问题。

生物质热解炭化过程伴随着生物油和可燃气的产生，木焦油、木醋液、醇、酮、醛、酯等馏出物是重要的化工原料，同时可以通过调整炭化过程中的各种操作数据优化产物结构，目前炭化装备忽略了这一有益部分，基本是采取排空处理，既污染环境又浪费资源，这些问题都限制了生物质产业的健康发展。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供高效清洁的生物质炭化装置，本发明是这样实现的：

本发明一种生物质炭化装置，炭化室内产生的裂解气通过热管空气预热器，管道，喷淋沉降室后进入燃烧室，与热管空气预热器加热的热空气燃烧，产生的高温烟气作为炭化的主要能量来源，这样整个过程基本不需要外界能量的加入就能实现炭化过程的有序进行，高温烟气后来依次实现预热空气，干燥生物质原料等。高温烟气直接通过了中空带有蓄热体的螺旋轴来加热生物质，这样的设计不仅能够加热生物质，中空带有蓄热体的螺旋轴在电机的带动下，旋转的过程中也会推动生物质的前进。喷淋沉降室中的液体进入了隔油水池，隔油水池会收集木焦油、木醋液、醇、酮、醛、酯等馏出物，为后续工艺提供原料。同时利用中温烟气在气流干燥器实现了对原料的干燥处理，避免由于窑内湿度过大引起的吸湿反应，提高炭化质量。套筒采用上下两部分中间用螺栓连接，上部分均匀开有通气孔，能够及时排出热解气体，并且能够配合螺旋轴完成炭化过程，能够极大地缩短炭化时间。在燃气净化过程中，主要依靠管道和喷淋沉降室，通过循环水泵实现水的重复利用。

附图说明：

图1为生物质炭化装置图。

图2为分布有通气孔和圆孔的上套筒结构图。

图3为热管空气预热器结构图。

图中标号依次为：1燃烧室，2耐火层，3保温层，4炉体，5进料传输带，6生物质料仓，7气流干燥器，8烟气出口，9热管空气预热器，9a高温热风出口，9b高温烟气入口，9c室温空气入口，9d低温烟气出口，9e热管，9f隔板，10风机，11冷凝器，12轴承，13密封，14进料口，15中空带有蓄热体的螺旋轴，16上套筒，16a圆孔，16b通气孔，17电机，18下套筒，19生物质炭传输带，20管道，21喷头，22喷淋沉降室，23隔油水池，24泵，25燃烧喷嘴，26炭化室。

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本发明一种生物质炭化装置。

本发明一种生物质炭化装置，炭化室26内产生的裂解气通过热管空气预热器9，管道20，喷淋沉降室22后进入燃烧室1，与热管空气预热器9加热的热空气燃烧，产生的高温烟气作为炭化的主要能量来源，这样整个过程基本不需要外接能量的加入就能实现炭化过程的有序进行。高温烟气直接通过了中空带有蓄热体的螺旋轴15来加热生物质，这样的设计不仅能够加热生物质，中空带有蓄热体的螺旋轴15在电机17的带动下，旋转的过程中也会推动生物质的前进。喷淋沉降室22中的液体进入了隔油水池23，隔油水池23会收集木焦油、木醋液、醇、酮、醛、酯等馏出物，为后续工艺提供原料。

同时利用中温烟气在气流干燥器7实现对原料的干燥处理，避免由于窑内湿度过大引起的吸湿反应，提高炭化质量。

与其他生物质炭化装置相比，本装置能够最大限度的利用生物质中蕴藏的能量，注重热量的回收利用，排空气体温度低；同时整个过程可以实现无污染，自动化操作，在制备生物质炭的同时也得到了液体馏化物，其可以作为优质的化工原料；具有很好的推广性和很高的实用价值。