[发明专利]一种生物质转化系统及方法

说明书

本发明提供一种生物质转化系统，包括：进料装置、烘焙反应器、气固分离器、热解反应器、燃烧反应器、气液分离器；其中，烘焙反应器通入外部工业余热烟气、生物质原料，烘焙反应器连气固分离器；气固分离器连热解反应器、燃烧反应器；热解反应器连燃烧反应器、气液分离器，燃烧反应器还连气液分离器。本发明还提供了一种生物质转化方法，包括：烘焙反应器对生物质原料进行烘焙；热解反应器对烘焙固体产物进行热解，热解挥发分经过冷凝后得到冷凝液体；低温烟气、烘焙挥发分、热解固体产物、不冷凝气体进入燃烧反应器作为热解反应器的热源。本发明所述生物质转化系统及方法具有能耗小、成本低、复杂度低等特点，可广泛应用于生物质转化领域。

技术领域

本发明涉及生物能源技术，特别是涉及一种生物质转化系统及方法。

背景技术

到目前为止，生物质是唯一可转化为液体燃料的可再生能源，也是唯一可替代化石能源的含碳可再生能源，与化石燃料的利用具有很好的兼容性。开发利用我国丰富的生物质能资源，对于缓解我国能源短缺压力、发展新型循环经济、保护环境、建设和谐社会等均具有重要的意义。但是，生物质自身具有种类复杂、含水量高、含氧量高、能量密度低、难于粉碎、流动性差等缺点，这些缺点约束了其更广泛的利用。

由此可见，在现有技术中，尚无能耗损失小、成本低清洁度高的生物质转化系统及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能耗小、成本低、清洁度高且复杂度低的生物质转化系统及其方法。

为了达到上述目的，本发明提出的第一技术方案为：

一种生物质转化系统，包括：进料装置、烘焙反应器、气固分离器、热解反应器、燃烧反应器、气液分离器；其中，

烘焙反应器第一输入端通过输送管路通入外部工业余热烟气，进料装置输出端连接烘焙反应器第二输入端，烘焙反应器输出端连通气固分离器输入端；气固分离器第一输出端通过烘焙固体产物通道连通热解反应器第一输入端，气固分离器第二输出端通过烘焙烟气产物通道连通燃烧反应器第一输入端；热解反应器第二输入端通过燃烧高温烟气通道连通燃烧反应器第一输出端，热解反应器第一输出端通过热解挥发分产物通道连通气液分离器输入端，热解反应器第二输出端通过热解固体产物通道连通燃烧反应器第二输入端；气液分离器输出端通过热解气体产物通道连通燃烧反应器第三输入端；燃烧反应器第二输出端通过排空管道排空，燃烧反应器第二输出端作为排灰管道连通外部灰处理设备。

综上所述，本发明所述生物质转化系统中，烘焙反应器对来自进料装置的生物质原料进行烘焙处理后，由气固分离器对烘焙产生的挥发分与固体成分进行分离，挥发分进入燃烧反应器，固体成分进入热解反应器；热解反应器在燃烧反应器提供的热源作用下对烘焙固体成分进行热解反应，热解得到的固体成分进入燃烧反应器，热解得到的挥发分被气液分离器冷凝处理后，无法冷凝的不凝气体被送入热解反应器，冷凝得到的液体作为最终产物。由此可见，本发明所述生物质转化系统结构简单，转化程序复杂度低。而且，本发明所述生物质转化系统中，烘焙反应器利用外部工业余热烟气对生物质原料进行直接加热；低热烟气、烘焙挥发分产物、热解固体产物、不可凝气体也被循环利用，与外部输入的其它燃料一起燃烧作为热解反应器的热源；由此可见，本发明所述生物质转化系统充分利用了自身内部和外部的热源，较大量地节约了能源，避免能源浪费，并进一步地降低了成本。

为了达到上述目的，本发明提出的第二技术方案为：

一种生物质转化方法，包括如下步骤：

步骤1、预先设置烘焙反应器的第一设定温度；将外部工业余热烟气通入烘焙反应器，由外部工业余热烟气的余热将烘焙反应器内的温度加热至第一设定温度；外部工业余热烟气在烘焙反应器中放热成为低热烟气。

步骤2、生物质原料由进料装置输送至烘焙反应器，并对生物质原料进行烘焙。