生物質(zhì)熱解系統(tǒng)和對生物質(zhì)進(jìn)行熱解的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及化工領(lǐng)域，具體地，設(shè)及生物質(zhì)熱解系統(tǒng)和對生物質(zhì)進(jìn)行熱解的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤炭、石油等不可再生的化石能源的過度開采和利用，使得地球上的能源與環(huán)境 問題越來越嚴(yán)峻，尋找一種清潔型的替代能源的任務(wù)也已經(jīng)迫在眉睫。生物質(zhì)資源是地 球上第四大資源，其儲量僅次于煤炭、石油和天然氣，同時也是儲量第一的清潔型可再生能 源，是最適合的化石能源替代能源之一。然而生物質(zhì)資源的利用效率并不高，大多數(shù)農(nóng)業(yè)廢 棄物直接農(nóng)田焚燒，不僅造成環(huán)境污染，還造成能源浪費。因此，高效利用生物質(zhì)資源不僅 能夠緩解能源緊缺和環(huán)境污染問題，還能變廢為寶帶來經(jīng)濟(jì)效益。
[0003] 生物質(zhì)熱解是在無氧或限氧的條件下，對生物質(zhì)原料進(jìn)行加熱，實現(xiàn)熱解反應(yīng)，得 到生物炭、生物油、燃?xì)獾倪^程。但是，目前已有的生物質(zhì)熱解技術(shù)存在加熱不均勻，產(chǎn)品質(zhì) 量不穩(wěn)定等缺陷，難W實現(xiàn)生物質(zhì)資源的高值化生產(chǎn)，且熱解過程需要添加外部熱源，增加 系統(tǒng)的運營成本。
[0004] 因此，低成本、高效的實現(xiàn)生物質(zhì)熱解，聯(lián)產(chǎn)高品質(zhì)的生物油、燃?xì)獾南到y(tǒng)和方法 有待研究。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的 在于提出一種可W低成本、高效的實現(xiàn)生物質(zhì)熱解，聯(lián)產(chǎn)高品質(zhì)的生物油、燃?xì)獾南到y(tǒng)。
[0006] 因而，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種生物質(zhì)熱解系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的 實施例，該系統(tǒng)包括：熱解爐，所述熱解爐熱解爐內(nèi)限定出對生物質(zhì)進(jìn)行熱解的熱解空間， 其中，所述熱解空間包括熱解區(qū)和物料混合區(qū)，所述熱解區(qū)設(shè)置在所述熱解空間的下部，所 述物料混合區(qū)設(shè)置在所述熱解區(qū)的上方，所述物料混合區(qū)包括：多個物料導(dǎo)向板，所述多個 物料導(dǎo)向板呈交錯設(shè)置，且所述物料導(dǎo)向板水平投影的長度大于所述熱解區(qū)的半徑，W便 獲得熱解炭和熱解油氣；燃燒提升管，所述燃燒提升管與所述熱解爐相連，用于對所述熱解 炭進(jìn)行不完全燃燒處理，W便獲得煙氣和生物炭熱載體；分離裝置，所述分離裝置與所述 燃燒提升管相連，用于對所述煙氣和所述生物炭熱載體進(jìn)行分離處理，W便獲得分離處理 后的煙氣和分離處理后的生物炭熱載體；生物炭熱載體管路，所述生物炭熱載體管路與所 述分離裝置和所述熱解爐相連，用于將所述分離處理后的生物炭熱載體輸送至所述熱解爐 內(nèi)，對所述熱解區(qū)進(jìn)行內(nèi)部加熱；W及煙道，所述煙道設(shè)置在所述熱解區(qū)的側(cè)壁上，利用所 述煙氣對所述熱解區(qū)進(jìn)行外部加熱。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，采用內(nèi)部生物炭熱載體和外部 分離處理后的煙氣同時加熱的方法，生物質(zhì)熱解系統(tǒng)的單位時間處理能力大，實現(xiàn)生物質(zhì) 高效熱解，其中，生物炭熱載體和分離處理后的煙氣均為系統(tǒng)內(nèi)部供應(yīng)，無需外部熱源，運 營成本低。
[0008] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，還可W具有如下附加的技術(shù)特 征：
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，該生物質(zhì)熱解系統(tǒng)進(jìn)一步包括：冷凝裝置，所述冷凝裝置與 所述熱解爐相連，用于對所述熱解油氣進(jìn)行冷凝處理，W便獲得生物油和熱解燃?xì)狻Ｓ纱耍?通過冷凝對熱解油氣進(jìn)行處理，使生物油和熱解燃?xì)膺M(jìn)行分離。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，該生物質(zhì)熱解系統(tǒng)進(jìn)一步包括：加料倉，所述加料倉中限定 出生物質(zhì)儲存空間，并且所述加料倉分別與所述熱解爐和所述冷凝裝置相連，用于向所述 熱解爐中添加所述生物質(zhì)，W及利用所述生物質(zhì)對所述熱解燃?xì)膺M(jìn)行過濾W便獲得清潔燃 氣。由此，利用生物質(zhì)濾去大部分焦油。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，該生物質(zhì)熱解系統(tǒng)進(jìn)一步包括：換熱器，所述換熱器分別與 所述熱解爐、所述冷凝裝置W及所述燃燒提升管相連，用于在所述冷凝處理之前，預(yù)先對所 述熱解油氣與空氣進(jìn)行換熱處理，W便獲得經(jīng)過冷卻的熱解油氣和預(yù)熱后的空氣，并在所 述燃燒室中利用所述預(yù)熱后的空氣對所述生物炭進(jìn)行不完全燃燒處理。由此，通過換熱處 理，使熱解油氣冷卻，便于后續(xù)的冷凝處理得到生物油，使空氣加熱，便于在燃燒提升管中 與熱解炭進(jìn)行不完全燃燒，節(jié)約能源，提高能源利用效率。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述分離裝置包括：一級旋風(fēng)分離器，所述一級旋風(fēng)分離器 與所述燃燒提升管相連，用于對所述煙氣和所述生物炭熱載體進(jìn)行第一分離處理，W便得 到一級分離處理后的煙氣和所述分離處理后的生物炭熱載體；W及二級旋風(fēng)分離器，所述 二級旋風(fēng)分離器與所述一級旋風(fēng)分離器和所述煙道相連，用于過濾去除所述一級分離處理 后的煙氣中的灰分，，W便得到所述分離處理后的煙氣。由此，除塵效果好。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種對生物質(zhì)進(jìn)行熱解的方法。根據(jù)本發(fā) 明的實施例，該方法包括：利用熱解爐對生物質(zhì)進(jìn)行熱解，W便獲得熱解炭和熱解油氣；利 用燃燒提升管對所述熱解炭進(jìn)行不完全燃燒處理，W便獲得煙氣和生物炭熱載體；利用分 離裝置對所述煙氣和生物炭熱載體進(jìn)行分離處理，W便得到分離處理后的煙氣和分離處理 后的生物炭熱載體；利用煙道內(nèi)所述分離處理后的煙氣對所述生物質(zhì)進(jìn)行外部加熱；W及 利用生物炭熱載體管路將所述分離處理后的生物炭熱載體輸送至所述熱解爐內(nèi)，將所述分 離處理后的生物炭熱載體加入到所述生物質(zhì)中，W便利用所述分離處理后的生物炭熱載體 對所述生物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)部加熱。根據(jù)本發(fā)明的實施例，利用本發(fā)明的方法對生物質(zhì)進(jìn)行熱解， 采用內(nèi)部生物炭熱載體和外部分離處理后的煙氣同時加熱的方法，該方法的單位時間處理 能力大，實現(xiàn)生物質(zhì)高效熱解，其中，生物炭熱載體和分離處理后的煙氣均為系統(tǒng)內(nèi)部供 應(yīng)，無需外部熱源，運營成本低。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法進(jìn)一步包括：對所述熱解油氣進(jìn)行冷凝處理，W便獲 得生物油和熱解燃?xì)狻Ｓ纱?，通過冷凝對熱解油氣進(jìn)行處理，使生物油和熱解燃?xì)膺M(jìn)行分 離。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，在所述冷凝處理之前，預(yù)先對所述熱解油氣與空氣進(jìn)行換 熱處理，W便獲得經(jīng)過冷卻的熱解油氣和預(yù)熱后的空氣，并利用所述預(yù)熱后的空氣對所述 熱解炭進(jìn)行所述不完全燃燒處理。由此，能源利用率高。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法進(jìn)一步包括：利用所述生物質(zhì)對所述熱解燃?xì)膺M(jìn)行 過濾處理，W便獲得清潔燃?xì)狻?br>[0017] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述生物炭熱載體與所述生物質(zhì)的重量比例為I: (4-5)。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述生物質(zhì)為選自木屑、農(nóng)作物賴桿、林業(yè)廢棄物和創(chuàng)花的 至少一種。
[0019] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0020] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0021] 圖1顯示了根據(jù)本