[发明专利]生物油制备系统

说明书

技术领域

本发明新能源制备技术领域，具体地说是一种将生物质燃料转化成生物油的制备系统。

背景技术

随着新能源的推广应用，特别是生物质能源在替代传统能源和改善环境质量方面发挥着重大作用。近年来，通过技术攻关，生物油产品质量日渐提升，并已经开始大规模生产，可以在燃油锅炉，发动机和涡轮机上使用，精炼后可在一定程度上代替汽油、柴油等高品位燃料。

生物油制备系统的核心设备是热解反应器，应用最广泛的是循环流化床热解反应器和旋转锥热解反应器，但流化床热解反应器须以气体为流化介质，不能充分利用其余热，热载体分离时易磨损消耗，同时旋风分离器的壁面也被磨损，对设备造成损害，影响系统的稳定运行，磨损产生的碎屑易进入到产品生物油中，适应原料尺寸小、粒径范围窄。对于旋转锥热解反应器而言，物料的流动需要额外动力带动，且高温、粉尘和焦油易影响转动装置。

生物油一般是通过冷凝生物质热解气得到的产物，但在快速热解过程中，由于生物质热解气含有热载体、炭粉和灰分等多种固体杂质，其分离难度大，分离效果的优劣将严重影响液化后的生物油的品质，导致容易变质，性状不移定，令储存时间缩短，不利于远程配送。因此，必须对针对杂质重点采取处理措施。

其中，针对炭粉的去除，一般采用双级旋风除尘器，通过两次旋风分离步骤，便能实现净化目的，但是，当热解气体从一级旋风除尘器输入二级旋风除尘器时，其温度会降低至400以下，可使热解气体中的气态焦油冷凝成粘稠液体并附着于设备内壁和管路形成结焦，当结焦量严重时，将会影响设备的正常运行，且可能发生堵塞管路的情况，况且对结焦的处理难度非常大。

另外，针对热解气体中的热载体和炭的分离，目前普遍采用旋风分离技术，分离出来的热载体和炭混合物直接被燃烧床燃烧以循环利用，达到有效处理余炭的目的。然而，一方面，燃烧炭粉会产生增量排放烟气，增大烟气环保处理难度；另一方面，却忽略了炭粉的经济价值，由于生物质炭粉应用广泛，能用作土壤改良剂，活性炭原料、烧烤炭和蚊香制品等，其市场前景应用好。因此，生物油系统如何考虑热载体和炭混合物的分离，具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术存在缺陷，本发明提供了一种热解反应过程无需外力参与且反应原料范围大、除杂质过程流动性通畅且固体杂质分离效果好的生物油制备系统。

为了实现以上目的，本发明采取的技术方案是：一种生物油制备系统，包括热解生物质燃料产生热解气的热解反应器、加热热载体的燃烧床和除去炭粉的旋风除尘器，所述热解反应器本体内腔的侧壁设置若干块倾斜的隔板，热解反应器底部的出料口分成气体通道和固体通道并连通具有热解反应功能的沉降罐，该沉降罐的气体出口连通旋风除尘器；所述旋风除尘器的壳体包裹一层保温层并与壳体形成夹腔，该夹腔与燃烧床的烟气出口连通；所述燃烧床设置回料口，回料口连通沉降罐和分离罐，所述分离罐与旋风分离器通过离心风机形成闭环的除尘回路。

进一步地，所述燃烧床的出料口连接储存热载体的缓冲仓，该缓冲仓的烟气出口连通旋风除尘器的夹腔。

所述燃烧床分为横式燃烧床和竖式燃烧床，其中横式燃料床与气液分离器连通，竖式燃烧床的出料口连接缓冲仓，而竖式燃烧床的回料口与分离罐及沉降罐的出料口连通。

所述沉降罐的出料口与分离罐的出料口之间连接螺旋进料机。

与现有技术相比，本发明的优点是：

第一，由于在生物质热解反应器内部设置隔板，生物质原料依靠重力自动下落，在隔板阻挡力作用下被自动打散同时增加湍动程度，实现良好混合传热效果，使反应器内部反应更充分、更均匀，提升热解反应效率；生物质原料的搅拌过程无需借助气体流化介质或额外动力，不仅简化热解工艺，而且热解反应器结构简单。

第二，通过将燃烧床的余热烟气引入旋风除尘器的夹腔中，使旋风除尘器及其连接管路在工作过程中保持高温环境，防止热解气体中所含的焦油在旋风除尘器和管路内结焦，不仅充分利用了烟气余热，且降低烟气排放温度，减少热能损失。

第三，通过分离罐将生物质炭和热载体混合物有效分离并在离心风机的作用下将生物质炭无限循环分离，最大限度地收集更多生物质炭粉成为附加值产品，提高生物质热解气化系统的经济性。

附图说明

图1为生物油制备系统示意图。

图2为热解反应器的结构示意图。

具体实施方式