專利名稱：一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶有蓄熱式快速換向高溫空氣燃燒室的立式干餾熱解爐，具體為一種適用于生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐。
背景技術：
生物質熱解和油頁巖干餾技術的共同之處是均為固體燃料，且受熱后均熱解和干餾為氣液固三相產(chǎn)品固體產(chǎn)品分別為生物質炭和油頁巖殘渣，液體產(chǎn)品分別為木焦油和頁巖油，氣體產(chǎn)品均為可燃性氣體。生物質能由于其依靠太陽能光合作用而生成，不增加大氣的二氧化碳含量，可認為無碳排放，屬于新能源而廣受青睞，其熱解炭化技術近年來有所發(fā)展；油頁巖屬于非常規(guī)能源，近年來由于油價的節(jié)節(jié)攀升，其干餾提油技術重新得到重視。生物質熱解和油頁巖干餾技術均是在隔絕空氣的條件下將物料加熱到50(T70(TC 的高溫進行干餾熱解的過程。油頁巖加熱方法目前絕大多數(shù)采用內(nèi)熱式，即熱氣體作為熱載體直接在塊狀頁巖內(nèi)部流動，將熱量傳遞給頁巖，發(fā)生干餾，且目前工業(yè)化單爐年處理頁巖也在10萬噸以下。而生物質熱解目前還沒有一種能大規(guī)模年處理10萬噸以上的工業(yè)化爐型商業(yè)運行。由于油頁巖干餾目前一般采用內(nèi)熱法加熱，物料之間要有足夠的空隙，并具備一定的熱強度，以有利于大量氣體熱載體的通過，故所用的原料須經(jīng)篩分，篩去塊度小于6_的物料。大規(guī)模機械化油頁巖采礦使頁巖塊度越來越難確保能滿足現(xiàn)有爐型對塊度的要求，使得原料篩分后的塊比率大大減少，有的粉率高達40%，原料利用率僅為60%，大量粉料不得不棄之不用，再加之內(nèi)熱氣體熱載體循環(huán)量遠遠超出頁巖自身的揮發(fā)分中常溫不凝性氣體的發(fā)生量，使氣體后續(xù)冷卻和凈化的負荷過大，有時甚至增加35倍之多，使得運行成本增加,且氣體中的飽和油隨氣體循環(huán)和燃燒而損失,從而減低了系統(tǒng)的收油率。因此，提供一種適用于生物質和油頁巖熱解干餾，可年處理能力超過10萬噸甚至上百萬噸級的大規(guī)模工業(yè)應用，氣體冷卻和凈化負荷又相對大大減少的中低溫熱解干餾爐，已是一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供了一種能同時加工粉料和塊料，既適合處理生物質、又適合處理油頁巖、且熱效率和油收率高、氣體冷卻和凈化負荷低的生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐。同時本發(fā)明可通過增加干餾室數(shù)量使單爐年處理能力達10萬噸甚至幾百萬噸。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干懼熱解爐，包括燃燒室I，和與燃燒室I并列布置的干餾室2，干餾室2與頂部的物料預熱倉3連接，其特征在于所述的物料預熱倉3的上方設置有集氣罩9 ；所述的燃燒室I端部由下向上間隔布置有蓄熱室6，蓄熱室6內(nèi)設置有蓄熱體7 ;燃燒室I的經(jīng)蓄熱室6通過管道連接有引風機，燃燒室I上設置有凈煤氣入口 5。所述的蓄熱體7的材質為高鋁或莫來石或剛玉。所述的燃燒室I內(nèi)設置有加強結構8，加強結構8交錯布置。干餾室2與底部的自動出料口 4連接；
所述的自動出料口 4為單獨排放；
所述的自動出料口 4還可以至少兩個口合并一起排放；
積極有益效果本發(fā)明集中了焦化生產(chǎn)的外熱式加熱可用粉料、所產(chǎn)燃氣全部為物料本身的揮發(fā)分因而燃氣熱值高，以及半焦生產(chǎn)連續(xù)化的優(yōu)點，引入了蓄熱式快速換向高溫空氣燃燒這一當今熱回收率最高的先進加熱技術而開發(fā)的一種熱解專有集成爐。利用本熱解干餾爐工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品有固體、液體和氣體三相低揮發(fā)分固體燃料(或半焦、木炭、頁巖殘渣等)、油品(木焦油、頁巖油)和燃氣。其各產(chǎn)品產(chǎn)率以干基計分別為0. 45、. 90、0. 06^0.15,0.15^0. 35 (與原料和固體產(chǎn)品的揮發(fā)分有關)。從熱能利用角度來講，扣除回爐加熱和產(chǎn)品干燥所需的燃氣，系統(tǒng)總熱效率大于85%。如此高的熱效率主要是因為該技術干餾室出爐揮發(fā)氣體溫度低(一般為8(T20(TC)，而燃燒室排出的廢煙氣溫度低于150°C。整個過程熱能利用率在現(xiàn)有煤及各種固體燃料(生物質、油頁巖等)加工方法中幾乎是最高的。本發(fā)明單臺爐可由若干個干餾室或干餾室單元組成。每個干餾室油頁巖或生物質日處理量為15 75噸，因此通過簡單的增加干餾室數(shù)量可以很容易地使單爐年處理能力達10萬噸甚至幾百萬噸。


圖I為是本發(fā)明的結構視圖一；
圖2為是本發(fā)明的結構視圖二；
圖3為是本發(fā)明的結構視圖三；
圖4為是本發(fā)明的結構視圖四；
圖5為圖I中A-A '的剖視 圖中為燃燒室I、干餾室2、原料預熱倉3、自動出焦口 4、凈煤氣入口 5、蓄熱室6、蓄熱體7、加強結構8、集氣傘9。
具體實施例方式 下面附圖，對本發(fā)明作進一步的說明
如圖5所示，一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐，包括燃燒室1，和與燃燒室I并列布置的干餾室2，干餾室2與頂部的物料預熱倉3連接，其特征在于所述的物料預熱倉3的上方設置有集氣罩9 ；
所述的燃燒室I端部由下向上間隔布置有蓄熱室6，蓄熱室6內(nèi)設置有蓄熱體7 ;燃燒室I流出的廢氣經(jīng)蓄熱室6蓄熱后通過管道由引風機排出，燃燒室I上設置有凈煤氣入n 5。所述的蓄熱體7的材質為高鋁或莫來石或剛玉或含鋯莫來石質。所述的燃燒室I內(nèi)設置有加強結構8，加強結構8交錯布置。
干餾室2與底部的自動出料口 4連接；
如圖I所示，所述的自動出料口 4為單獨排放；
如圖2、圖3、圖4所示，所述的自動出料口 4還可以至少兩個口合并一起排放；
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的不足，通過蓄熱式高溫空氣燃燒加熱技術，燃燒室I內(nèi)的熱量通過間壁作為熱導體將熱量傳導給與燃燒室I并聯(lián)布置的干餾室2，而干餾室2內(nèi)的生物質原料或油頁巖由于受外來的熱能加熱，不直接與生物質原料或油頁巖接觸，避免了內(nèi)熱式與空氣接觸造成的氧化，能夠很好的提高固體產(chǎn)品的炭收率，且產(chǎn)生的氣體僅為生物質原料或油頁巖干餾過程中揮發(fā)出的燃氣，流量小易排放，同時保證了所揮發(fā)氣體的純度，克服了傳統(tǒng)內(nèi)熱工藝對物料的塊度要求高，物料受氧化、固體產(chǎn)率低質量差、氣流量大，以及最終煤氣冷卻凈化負荷大、運行成本高等缺點。本發(fā)明集中了焦化生產(chǎn)的外熱式加熱、可用粉料、所產(chǎn)煤氣全部為生物質原料或 油頁巖本身的揮發(fā)分，因而煤氣熱值高，以及半焦生產(chǎn)連續(xù)化的優(yōu)點，采用了蓄熱式快速換向高溫空氣燃燒這一當今熱回收率最高的先進加熱技術而開發(fā)的一種固體燃料熱解專用干餾集成爐。本熱解干餾爐工藝的直接產(chǎn)品低揮發(fā)分固體燃料(或生物質炭、油頁巖殘渣)、油品(木焦油、頁巖油)和燃氣的產(chǎn)率以干基計分別為0.45、. 90、0. 06、. 15,0. 15、. 35 (與原料和固體產(chǎn)品的揮發(fā)分有關)。從熱能利用角度來講，扣除回爐加熱和產(chǎn)品干燥所需的燃氣，系統(tǒng)總熱效率大于85%以上。如此高的熱效率主要是因為該技術中干餾室出爐揮發(fā)氣體溫度一般低于200°C，而燃燒室排出的廢煙氣溫度低于150°C。整個過程熱能利用率在現(xiàn)有煤及各種固體燃料加工方法中幾乎是最高的。以上實施例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在所述領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代和改進等，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術方案范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐，包括燃燒室(1)，其特征在于與燃燒室(I)并列布置的干餾室(2)，干餾室(2)與頂部的原料預熱倉(3)連接，所述的原料預熱倉(3)的上方設置有集熱傘(9)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐，其特征在于所述的燃燒室(I)端部由下向上間隔布置有蓄熱室(6)，蓄熱室(6)內(nèi)設置有蓄熱體(7);燃燒室(I)的經(jīng)蓄熱室(6)通過管道連接有引風機，燃燒室(I)上設置有凈煤氣入口(5)。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐，其特征在于所述的蓄熱體(7)的材質為高鋁或莫來石或剛玉。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐，其特征在于所述的燃燒室(I)內(nèi)設置有加強結構(8)，加強結構(8)交錯布置。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐，其特征在于干餾室(2)與底部的自動出焦口(4)連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐，其特征在于所述的自動出料口(4)為單獨排放。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐，其特征在于所述的自動出料口(4)還可以至少兩個口合并一起排放。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物質和油頁巖的蓄熱式中低溫外熱干餾熱解爐,包括燃燒室，與燃燒室并列布置的干餾室，干餾室與頂部的原料預熱倉連接，原料預熱倉的上方設置有集熱傘；燃燒室端部由下向上間隔布置有蓄熱室，蓄熱室內(nèi)設置有蓄熱體；燃燒室的經(jīng)蓄熱室通過管道連接有引風機，燃燒室上設置有凈煤氣入口。本發(fā)明集中了焦化生產(chǎn)的外熱式加熱、可用粉料、所產(chǎn)煤氣全部為生物質原料或油頁巖本身的揮發(fā)分，因而煤氣熱值高，以及半焦生產(chǎn)連續(xù)化的優(yōu)點，采用了蓄熱式快速換向高溫空氣燃燒這一當今熱回收率最高的先進加熱技術而開發(fā)的一種固體燃料熱解專用干餾集成爐。
文檔編號C10B49/02GK102746863SQ20121025096
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權日2012年7月19日
發(fā)明者李來廣 申請人:李來廣