[实用新型]生物质蓄热式移动床热解系统

说明书

技术领域

本实用新型创造属于生物质热解技术领域，主要是一种基于蓄热式辐射管加热的生物质热解系统，以制取油品、可燃气。

背景技术

生物质能是地球第四大资源，仅次于煤炭、石油、天然气，同时也是储量最大的可再生能源。生物质具有分布广泛、储量丰富、可再生性、低污染性等特点，是最具潜力的化石能源替代能源之一。

目前，生物质能的能源化利用方式主要以发酵生产燃料、沼气，气化，快速热解，炭化为主。其中，发酵生产燃料、沼气主要应用草本植物，该技术生产周期长，产率较低等缺点限制其发展；气化生产燃气技术则由于燃气热值低，多应用于发电、工业供气方面，有一定的局限性；炭化技术得到的产品主要以固体生物炭为主，难以替代化石能源规模化应用；快速热解是指在无氧或限氧的条件下，将生物质快速升温至550℃左右，生成生物油、生物炭和热解气的过程。热解技术是唯一一种将生物质能源直接转化为液体燃料的技术。因此，如何设计一种高效除尘、系统结构和工艺流程简单、辐射管寿命长的热解系统成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，设计并开发出一种生物质蓄热式移动床热解反应系统，该反应系统采用了蓄热式辐射管加热技术无需气、固热载体加热，提高了系统的热效率的同时简化了系统工艺，而且物料热解室与辐射管隔层布置，在能充分热解的情况下，有效避免了物料与辐射管接触，防止辐射管磨损、结焦，延长了辐射管的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本实用新型提供的一种生物质蓄热式移动床热解系统，根据本实用新型的实施例，该系统包括：热解料斗；第一进料装置，所述第一进料装置分别与所述热解料斗和蓄热式移动床热解反应器的进料口连接；蓄热式移动床热解反应器，包括：热解气出口、燃气进口和空气入口，所述热解气出口设置于反应器的顶部，所述燃气进口、空气入口设置于反应器的侧壁，以及：传热体，所述传热体沿所述反应器横向方向间隔设置，且竖直地贯穿于所述反应器内，将所述反应器的内部空间分割成多个腔室，所述腔室用作多个热解室和多个辐射管室，且所述多个热解室与所述多个辐射管室隔层设置；其中，所述辐射管室内部均匀设置有单向蓄热式辐射管，所述辐射管自反应器的上部至底部呈多层布置，用于使所述辐射管室内部的所述蓄热式辐射管与所述热解室中的物料进行分隔，防止所述蓄热式辐射管磨损和结焦；中空的所述热解室利用所述辐射管室的辐射热将物料进行热解处理；热解气旋风分离器，所述热解气旋风分离器分别与所述热解气出口、螺旋输送机和喷淋塔相连；焦油罐，所述焦油罐与所述喷淋塔连接；燃气罐，所述燃气罐通过燃气引风机与所述喷淋塔连接。

进一步地，所述传热体上分布有多个孔的孔带，所述孔的尺寸为3-30mm，所述传热体上总开孔面积占所述传热体总面积的20-60%。

优选地，所述传热体的材料为易传热的金属材料。

进一步地，所述辐射管室的顶壁设置有油气出口，用于排出进入辐射管室的热解油气，所述辐射管室的底端还设置有半焦排出口。

进一步地，所述热解室的顶壁设置有热解油气出口，用于排出热解室中的热解油气，所述热解室的底端还设置有半焦出料口，所述热解室的顶端上还设置有原料进料口。

进一步地，该系统包括：气化炉，所述气化炉的出气口与所述蓄热式移动床热解反应器的燃气入口相连接，所述气化炉的进料口与所述螺旋输送机相连。

优选地，所述气化炉下端设置有灰渣排出口，用于经气化炉气化后形成的灰渣的排出。

进一步地该系统还包括：加料斗；第二进料装置，其与所述加料斗相连；气流干燥器，所述气流干燥器分别与所述第二进料装置的出口和所述蓄热式辐射管的烟气出口连接；干燥旋风分离器，其分别与所述热解料斗和所述气流干燥器相连，尾气引风机，其与所述干燥旋风分离器相连。

进一步地，所述系统用于热解的生物质粒度直径为20mm以下。

优选地，所述系统的热转化率达到90%以上。

根据本实用新型的实施例，本实用新型的生物质热解系统进行生物质热解的方法，包括以下步骤：

a.将颗粒生物质通过所述进料斗进入所述气流干燥器，在所述气流干燥器中利用来自所述蓄热式移动床反应器的辐射管烟气出口处的200-250℃烟气对生物质进行干燥和提升；

b.干燥后的生物质进入所述干燥旋风分离器，经过所述干燥旋风分离器分离下来的生物质进入到所述热解料斗中，完成生物质的分离；