[发明专利]用于生物质压制的太阳能集热预处理及气化焦油综合利用工艺及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质综合利用工艺，尤其涉及用于生物质压制的太阳能集热预处理及气化焦油综合利用工艺及其装置。

背景技术

近年来，随着农业生产的发展，产生的大量废弃生物质由于热值密度低，不宜运输与储存，除少部分被利用外，大部分以传统方式低效直燃或弃置田间，不仅造成资源浪费、环境污染，也极易引发火灾。针对生物质的这种缺点，发展起的生物质气化与固化成型技术，虽可以解决生物质焚烧与废弃问题，但由于能耗过高而使推广受限。近年来新兴的生物质太阳能气化工艺虽可降低部分能量输入，但又面临着副产物焦油处理难的瓶颈。因此，如何设计一种既能低耗再利用生物质资源及副产物焦油综合利用的工艺及设备，是本领域技术人员一直渴望解决，但迄今尚未解决的难题。

发明内容

本发明的目的是，对现有技术进行实质性改进和创新，提供一种生物质利用率高、能耗低、无污染等的用于生物质压制的太阳能集热预处理及气化焦油综合利用工艺；并提供实现所述工艺的装置。

实现本发明目的采用的技术方案之一是，一种用于生物质压制的太阳能集热预处理及气化焦油综合利用工艺，其特征是，它包括以下步骤：

1）生物质热解气化产燃气和焦油

采用生物质太阳能气化装置，用第一聚光器通过光能聚焦的热量加热气化釜，粉碎至6-8mm粒径的生物质经生物质太阳能气化装置的第一加料口加入气化釜内，气化釜内设置的搅拌器与动力机连接，搅拌器搅拌生物质原料，强化生物质原料与加热气化釜的内壁面接触，使原料受热均匀，当气化釜的温度达到生物质热解气化所需温度后，生物质热解气化产生可燃性气体、副产物焦油和废渣，可燃性气体经排气口进入纯化池内，在纯化池内经纯化分离后可作为气体燃料应用，副产物焦油经焦油输送管道进入生物质太阳能预处理软化及固化成型装置的第二加料口作为生产生物质型煤增加强度的黏合剂，废渣经排渣口排出；

2）生物质预热处理及固化制成型煤

采用生物质太阳能预处理软化及固化成型装置，用第二聚光器将光能聚焦的辐射热传递给传热板为软化釜加热，粉碎至6-8mm粒径的生物质经生物质太阳能预处理软化及固化成型装置的第二加料口加入软化釜内，且与步骤1）的副产品焦油在软化釜内预热混合处理后，通过传动皮带轮带动螺旋推进器将其推送至成型筒内，经压制固化成型为生物质型煤。

实现本发明目的采用的技术方案之二是，一种用于生物质压制的太阳能集热预处理及气化焦油综合利用装置，其特征是，它包括生物质太阳能气化装置和生物质太阳能预处理软化及固化成型装置，所述的生物质太阳能气化装置的结构是：包括气化釜2，在气化釜2上设有送入6-8mm粒径生物质的第一加料口1、生物质热解气化燃气的排气口7和排渣口9，在气化釜2外设置聚集太阳光的第一聚光器10，气化釜2的排气口7与纯化池6连通，纯化池6上设有燃气出口5和焦油出口21，在气化釜2内设置的搅拌器8与动力机4连接；

所述的生物质太阳能预处理软化及固化成型装置的结构是：包括：一端与机架16固连的软化釜14，在软化釜14上设有送入6-8mm粒径生物质的第二加料口12，第二加料口12与生物质太阳能气化装置的纯化池6的焦油出口21连通，在软化釜14外设置聚集太阳光的第二聚光器20，在软化釜14上置有传热板13，软化釜14的另一端与生物质型煤的成型筒19固连，在软化釜14置有螺旋推进器17，螺旋推进器17的一端与传动皮带轮15固连。

本发明的用于生物质压制的太阳能集热预处理及气化焦油综合利用工艺采用生物质太阳能气化装置和生物质太阳能预处理软化及固化成型装置，一是聚焦太阳光集热，将热量传递给生物质气化装置，达到生物质气化温度后热解气化，产生的气体经纯化、冷凝、压缩后形成可燃性气体，同时，气化产生的副产物焦油可加入生物质太阳能预处理软化及固化成型装置作为型煤生产的黏合剂；二是聚焦太阳光集热，将热量传递给生物质固化成型装置内预处理生物质，软化生物质中的木质素后进行压制，生物质固化成型为生物质型煤，实现了生物质太阳能固化成型与气化工艺的偶联。其工艺流程科学合理，可同时生产燃气和型煤，生产效率高，成本低，综合利用率高，环保效果好。

本发明的用于生物质压制的太阳能集热预处理及气化焦油综合利用装置包括生物质太阳能气化装置和生物质太阳能预处理软化及固化成型装置，其装置结构紧凑合理，生产效率高，

能够充分利用太阳能与生物质资源，节约大量能量输入，降低了设备成本，实现了一机多用。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；