[发明专利]一种组合加热式生物质连续梯级热解炭气联产系

说明书

本发明公开了一种组合加热式生物质连续梯级热解炭气联产系统，该系统由上料装置、组合加热式生物质连续梯级热解装置、热解气二级冷凝分离装置、高压静电脱焦除尘装置、热解气油洗装置、储气装置、储油罐、冷却出炭装置等组成，组合加热式生物质连续梯级热解装置的前端为上料装置，后端由热解气二级冷凝分离装置、高压静电脱焦除尘装置、热解气油洗装置和储气装置依次串接。组合加热式生物质连续梯级热解装置采用内外两个内嵌部件螺旋方向相反的回转筒输送物料，内回转筒内部设有抄板，外回转筒内部设有螺旋，分别用于对物料的有效干燥和快速热解，实现了生物质热解梯级连续生产和能量的高效利用。

技术领域

本发明属于可再生能源技术领域，具体涉及一种组合加热式生物质连续梯级热解炭气联产系统，尤其是可实现生物质连续干馏过程中的物料梯级热解和有序输送，适用于生物质热解炭气油联产生产系统开发。

背景技术

我国具有丰富的农林废弃物资源，据统计农作物年产量9亿吨左右，约折合4.5亿吨标准煤，大量废弃的秸秆在田间地头焚烧，不仅浪费大量的生物质能源，而且对环境造成了严重污染。生物质热化学转换技术指在加热条件下采用化学手段将生物质转换成高品质燃料的技术。生物质干馏炭气油联产技术，指生物质原料在绝氧或低氧环境中加热升温引起分子内部分解形成生物炭、生物油和生物质燃气的过程，属生物质热化学转化技术一种。按照生产过程的连续性，我国目前主要开发了固定床生物质炭化技术和移动床生物质炭化技术。移动床生物质炭化设备以其生产连续性好、生产率高和产品质量稳定等优点，成为生物质炭化技术装备开发的重点。在生物质连续干馏多联产技术装备方面仍存在瓶颈，如物料平稳有序输送、耐高温密封与传动、安全预警与防爆和组合式焦油脱除等，突破以上关键技术，可为连续式生物质热解多联产装备开发提供重要的技术支撑。

按照物料流向可分为横流移动床生物质炭化技术和竖流移动床生物质炭化技术，其中，横流移动床炭化技术物料的移动采用螺旋或转筒等物料推送机构，竖流移动床炭化技术物料的移动主要依靠其自重。专利CN 102816581 A公开了一种竖流移动式生物质热解装置，采用以薪柴为燃料的热风炉作为热源，通过外加热方式实现了生物质干馏炭气油联产；专利CN 102936507 A公开了一种履带式热解反应器，通过履带对物料的适度挤压，强化了干馏过程中的传热；CN 104910937 A采用多级螺旋输送物料，实现了物料连续炭化；CN102032553 A公开了一种回转炭化炉，采用转筒输送物料并采用外源加热热解。

采用螺旋、转筒、履带或自重等形式均实现了物料的连续输送，满足了生物质连续干馏的基本要求，但螺旋输送方式系统放大比较困难，采用自重落料方式容易架料，难于有序输送物料，一般转筒输送过程中使物料过于松散，不利于传热，而履带传送系统换热效率高，但实现系统密封难度大。

发明内容

为了克服现有生物质干馏系统物料有序输送困难、系统传热效率偏低等问题，本发明公开了一种组合加热式生物质连续梯级热解炭气联产系统，融合不同输送方式的优点，通过连续梯级热解，达到了物料高效换热、分段热解和有序输送目的。

本发明为达到这一目的所采取的系统方案是：一种组合加热式生物质连续梯级热解炭气联产系统由上料装置、组合加热式生物质连续梯级热解装置、热解气二级冷凝分离装置、高压静电脱焦除尘装置、热解气油洗装置、储气装置、储油罐、冷却出炭装置组成。其特征在于组合加热式生物质连续梯级热解装置的前端为上料装置，后端由热解气二级冷凝分离装置、高压静电脱焦除尘装置、热解气油洗装置和储气装置依次串接，用于热解气的净化分离和存储，热解气油洗装置采用喷淋式油洗方式，冷媒一般采用煤油。冷却出炭装置安装在组合加热式生物质连续梯级热解装置侧下方，一般采用间壁式循环水冷方式冷却生物炭。