專利名稱：固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置，尤其是一種特別是一種以惰性固體球做為載熱質(zhì)的固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的生物質(zhì)熱解技術(shù)包括利用反應(yīng)釜間接加熱熱解工藝，以及氣體載熱直接加熱熱解工藝兩類。間接加熱工藝是將生物質(zhì)成型后，裝入反應(yīng)釜隔絕空氣升溫?zé)峤?，熱源在反?yīng)釜外加熱反應(yīng)釜的器壁，熱量通過(guò)器壁傳導(dǎo)給釜內(nèi)的生物質(zhì)。間接加熱的缺點(diǎn)主要是傳熱效率低下，在該工藝中，釜中間生物質(zhì)的升溫主要靠熱傳導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于生物質(zhì)本身的導(dǎo)熱系
數(shù)較低，且生物質(zhì)周圍充滿熱阻很大的氣體，所以傳熱速度緩慢。傳熱效率低下對(duì)生產(chǎn)有三點(diǎn)不利影響間接加熱工藝中，傳熱效率的低下導(dǎo)致整個(gè)加熱過(guò)程熱效率低下，成為生物質(zhì)熱解成本高的主要原因之一。生物制熱解速度較低，在處理設(shè)備不變的情況下，最終導(dǎo)致生物質(zhì)處理量的下降，并導(dǎo)致處理成本的增高。間接加熱工藝中，生物質(zhì)升溫緩慢，導(dǎo)致生物質(zhì)熱解速度降低，最終使生物制熱解產(chǎn)物中液態(tài)產(chǎn)品的產(chǎn)率降低。氣體載熱熱解工藝是利用燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣做為載熱質(zhì)，氣體載熱質(zhì)直接沖刷生物質(zhì)，通過(guò)對(duì)流換熱加熱生物質(zhì)，氣體載熱質(zhì)(煙氣)則直接混入生物質(zhì)熱解氣。該工藝存在以下幾方面缺點(diǎn)氣體載熱質(zhì)(煙氣)直接進(jìn)入熱解產(chǎn)物后，使熱解煤氣中惰性成分增加，煤氣的品質(zhì)下降，導(dǎo)致煤氣的利用效率下降，同時(shí)煤氣凈化設(shè)備投資加大，動(dòng)力消耗增大。氣體載熱熱解工藝采用流化床工藝時(shí)，熱解氣中含有大量的粉塵，除塵成本很高，且液態(tài)產(chǎn)品中含有大量難以分離的無(wú)機(jī)粉塵，造成生物油的深度加工十分困難。以固體燃料為熱源時(shí)，燃燒產(chǎn)物中的飛灰將導(dǎo)致生物質(zhì)焦炭中的灰分增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以惰性固體球做為載熱質(zhì)的固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置，包括載熱球加熱爐、載熱球生物質(zhì)配料機(jī)、移動(dòng)熱解料層、移動(dòng)床熱解爐體、生物質(zhì)料倉(cāng)，載熱質(zhì)采用惰性固體球，惰性固體載熱球的傳熱方式為輻射傳熱和接觸傳熱。所述載熱球與生物質(zhì)配料采用往復(fù)爐排形式，所述載熱球生物質(zhì)配料機(jī)是往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)。
所述裝置還包括分料器，所述分料器設(shè)在所述移動(dòng)床熱解爐體上部正對(duì)移動(dòng)床爐體的進(jìn)料口的下方；所述移動(dòng)床熱解爐體大致呈圓柱形，上端設(shè)有進(jìn)料口，下端設(shè)有出料口 ；所述移動(dòng)床熱解爐體下部靠近出料口的部位內(nèi)徑變小，該部位爐體截面大致呈梯形逐漸過(guò)渡到與出料口內(nèi)徑相同后，其末端部位重新恢復(fù)成內(nèi)徑較小的圓柱體作為出料口 ；所述移動(dòng)床熱解爐體上部進(jìn)料口上設(shè)有所述往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)，所述往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)具有兩個(gè)進(jìn)料口，一個(gè)進(jìn)料口連接所述生物質(zhì)料倉(cāng)的落料口，另一個(gè)進(jìn)料口和載熱球加熱爐相連，兩個(gè)進(jìn)料口分別接受達(dá)到規(guī)定溫度的載熱球和來(lái)自生物質(zhì)料倉(cāng)的生物質(zhì)，然后按比例配料；所述往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)的出料口和移動(dòng)床熱解爐體的進(jìn)料口相連接，配好的物料出料后進(jìn)入到移動(dòng)床熱解爐體中，撞擊分料器后在移動(dòng)床熱解爐體中的移動(dòng)熱解料層被載熱球加熱，移動(dòng)熱解料層和生物質(zhì)邊升溫邊向下移動(dòng)；生物質(zhì)料達(dá)到熱解目標(biāo)，從所述移動(dòng)床熱解爐體下部的出料口排出，出料口外部設(shè)置煤氣風(fēng)力分離裝置，以分離生物質(zhì)料中的載熱球和生物質(zhì)半焦，其中生物質(zhì)半焦進(jìn)入下一道工序，載熱球通過(guò)輸送道輸送回載熱球加熱爐循環(huán)加熱利用；載熱球加熱爐上部設(shè)有載熱球進(jìn)口，下部設(shè)有載熱球出口，載熱球出口和往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)上部的進(jìn)料口相連接；載熱球加熱爐爐體的中部設(shè)有排煙口以排煙，載熱球加熱爐體下部設(shè)有熱煙氣出口以 排出熱煙氣；生物質(zhì)料倉(cāng)的落料口通過(guò)往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)的一個(gè)進(jìn)料口深入往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)內(nèi)部。所述載熱球加熱爐爐體為圓筒狀，爐體兩端設(shè)有惰性固體載熱球進(jìn)口和出口，爐體中部的內(nèi)徑大于兩端的內(nèi)徑，爐體內(nèi)徑在兩端以截面近似梯形方式逐步過(guò)渡到和固體載熱球進(jìn)、出口的大小相適應(yīng)。所述分料器是外形近似三角形的實(shí)心構(gòu)件，固定安裝在移動(dòng)床熱解爐體上部，其中分料器外形上三角形的一個(gè)頂角正對(duì)移動(dòng)床熱解爐體的進(jìn)料口下方方向。本發(fā)明的有益效果是I)本發(fā)明以球體間輻射傳熱及接觸傳熱為主，傳熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于間接熱解的傳熱方式，所以生產(chǎn)率、熱效率大大高于間接式熱解工藝。2)本發(fā)明避免熱解煤氣摻入煙氣，使煤氣品質(zhì)大幅度提高，為燃?xì)庋h(huán)或煤氣深度加工創(chuàng)造良好條件。同時(shí)，降低煤氣處理設(shè)備規(guī)模及運(yùn)行電耗。3)本發(fā)明采用移動(dòng)床方式進(jìn)行熱解，與流化床熱解技術(shù)相比，熱解氣中的飛灰含量大幅度降低，熱解氣除塵系統(tǒng)大幅度簡(jiǎn)化，動(dòng)力消耗顯著降低。本發(fā)明采用移動(dòng)床方式進(jìn)行熱解，與流化床熱解技術(shù)相比，焦油含塵量有本質(zhì)性降低，為焦油深加工提供很好的條件，同時(shí)焦油固液分離系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化，運(yùn)行成本下降。5)本發(fā)明載熱球循環(huán)使用，載熱球的余熱除少部分散熱外全部回爐重新利用，與載熱質(zhì)、煤氣一起高溫排放的熱解方式相比，系統(tǒng)熱效率大幅度提高。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，載熱球加熱爐——I，往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)——2，分料器——3，移動(dòng)熱解料層——4，移動(dòng)床熱解爐體——5，生物質(zhì)料倉(cāng)——6。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在此之前需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書及權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語(yǔ)或詞語(yǔ)不能限定解釋為通常的含義或辭典中的含義，而應(yīng)當(dāng)立足于為了以最佳方式說(shuō)明其發(fā)明發(fā)明人可以對(duì)術(shù)語(yǔ)的概念進(jìn)行適當(dāng)定義的原則解釋為符合本發(fā)明技術(shù)思想的含義和概念。隨之，本說(shuō)明書所記載的實(shí)施例和附圖中表示的結(jié)構(gòu)只是本發(fā)明最佳實(shí)施例之一，并不能完全代表本發(fā)明的技術(shù)思想，因此應(yīng)該理解到對(duì)于本發(fā)明而言可能會(huì)存在能夠進(jìn)行替換的各種等同物和變形例。在圖1中，固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置包括載熱球加熱爐1、載熱球生物質(zhì)配料機(jī)、移動(dòng)熱解料層4、移動(dòng)床熱解爐體5、生物質(zhì)料倉(cāng)6，載熱質(zhì)采用惰性固體球，固體載熱球的傳熱方式為輻射傳熱和接觸傳熱。載熱球與生物質(zhì)配料采用往復(fù)爐排形式，載熱球生物質(zhì)配料機(jī)是往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)2。還包括分料器3，分料器3設(shè)在所述移動(dòng)床熱解爐體5上部正對(duì)移動(dòng)床爐體的進(jìn)料口的下方；移動(dòng)床熱解爐體大致呈圓柱形，上端設(shè)有進(jìn)料口，下端設(shè)有出料口 ；移動(dòng)床熱解爐體下部靠近出料口的部位內(nèi)徑變小，該部位爐體 截面大致呈梯形逐漸過(guò)渡到與出料口內(nèi)徑相同后，其末端部位重新恢復(fù)成內(nèi)徑較小的圓柱體作為出料口 ；移動(dòng)床熱解爐體上部進(jìn)料口上設(shè)有所述往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)2，往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)2具有兩個(gè)進(jìn)料口，一個(gè)進(jìn)料口連接所述生物質(zhì)料倉(cāng)的落料口，另一個(gè)進(jìn)料口和載熱球加熱爐相連，兩個(gè)進(jìn)料口分別接受達(dá)到規(guī)定溫度的載熱球和來(lái)自生物質(zhì)料倉(cāng)的生物質(zhì)，然后按比例配料；往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)2的出料口和移動(dòng)床熱解爐體5的進(jìn)料口相連接，配好的物料出料后進(jìn)入到移動(dòng)床熱解爐體中，撞擊分料器后在移動(dòng)床熱解爐體中的移動(dòng)熱解料層4被載熱球加熱，移動(dòng)熱解料層和生物質(zhì)邊升溫邊向下移動(dòng)；生物質(zhì)料達(dá)到熱解目標(biāo)，從所述移動(dòng)床熱解爐體下部的出料口排出，出料口外部設(shè)置煤氣風(fēng)力分離裝置，以分離生物質(zhì)料中的載熱球和生物質(zhì)半焦，其中生物質(zhì)半焦進(jìn)入下一道工序，載熱球通過(guò)輸送道輸送回載熱球加熱爐循環(huán)加熱利用；載熱球加熱爐I上部設(shè)有載熱球進(jìn)口，下部設(shè)有載熱球出口，載熱球出口和往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)上部的進(jìn)料口相連接；載熱球加熱爐爐體的中部設(shè)有排煙口以排煙，載熱球加熱爐體下部設(shè)有熱煙氣出口以排出熱煙氣；生物質(zhì)料倉(cāng)6的落料口通過(guò)往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)2的一個(gè)進(jìn)料口深入往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)2內(nèi)部。載熱球加熱爐爐體5為圓筒狀，爐體兩端設(shè)有惰性固體載熱球進(jìn)口和出口，爐體中部的內(nèi)徑大于兩端的內(nèi)徑，爐體內(nèi)徑在兩端以截面近似梯形方式逐步過(guò)渡到和固體載熱球進(jìn)、出口的大小相適應(yīng)。分料器3是外形近似三角形的實(shí)心構(gòu)件，固定安裝在移動(dòng)床熱解爐體上部，其中分料器外形上三角形的一個(gè)頂角正對(duì)移動(dòng)床熱解爐體5的進(jìn)料口下方方向。參看圖1，一定粒徑的載熱球進(jìn)入載熱球加熱爐I被熱煙氣加熱，達(dá)到規(guī)定溫度的載熱球離開(kāi)載熱球加熱爐I進(jìn)入往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)2與來(lái)自生物質(zhì)料倉(cāng)6的生物質(zhì)按比例配料，然后經(jīng)移動(dòng)床熱解爐體5的進(jìn)料口下落，下落的物料撞擊分料器3，以使布料均勻，生物質(zhì)在移動(dòng)熱解料層4中被載熱球體加熱，傳熱主要以輻射及接觸傳熱方式為主，生物質(zhì)邊升溫邊隨移動(dòng)熱解料層4移動(dòng)熱解料層向下移動(dòng)，直到達(dá)到規(guī)定的熱解目標(biāo)后，從所述移動(dòng)床熱解爐體5的出料口排出，排出的物料利用煤氣風(fēng)力分離，生物質(zhì)焦炭進(jìn)入下一道工序，載熱球再輸送回載熱球加熱爐I，循環(huán)使用。
需要注意的是，盡管本發(fā)明已參照具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述和舉例說(shuō)明，但是并不意味著本發(fā)明限于這些描述的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從中衍生出許多不同的變體，它們都將覆蓋于本發(fā)明權(quán)利要求的真實(shí)精神和范圍中。本發(fā)明的實(shí)施例有較佳的實(shí)施性，且并非對(duì)本發(fā)明作任何形式的限制，任何熟悉 該領(lǐng)域的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容變更或修飾為等同的有效實(shí)施例，但凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置，包括載熱球加熱爐、載熱球生物質(zhì)配料機(jī)、移動(dòng)熱解料層、移動(dòng)床熱解爐體、生物質(zhì)料倉(cāng)，其特征在于載熱質(zhì)采用惰性固體球，惰性固體載熱球的傳熱方式為輻射傳熱和接觸傳熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置，其特征在于所述載熱球與生物質(zhì)配料采用往復(fù)爐排形式，所述載熱球生物質(zhì)配料機(jī)是往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置，其特征在于所述裝置還包括分料器，所述分料器設(shè)在所述移動(dòng)床熱解爐體上部正對(duì)移動(dòng)床爐體的進(jìn)料口的下方；所述移動(dòng)床熱解爐體大致呈圓柱形，上端設(shè)有進(jìn)料口，下端設(shè)有出料口 ；所述移動(dòng)床熱解爐體下部靠近出料口的部位內(nèi)徑變小，該部位爐體截面大致呈梯形逐漸過(guò)渡到與出料口內(nèi)徑相同后，其末端部位重新恢復(fù)成內(nèi)徑較小的圓柱體作為出料口 ；所述移動(dòng)床熱解爐體上部進(jìn)料口上設(shè)有所述往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)，所述往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)具有兩個(gè)進(jìn)料口，一個(gè)進(jìn)料口連接所述生物質(zhì)料倉(cāng)的落料口，另一個(gè)進(jìn)料口和載熱球加熱爐相連，兩個(gè)進(jìn)料口分別接受達(dá)到規(guī)定溫度的載熱球和來(lái)自生物質(zhì)料倉(cāng)的生物質(zhì)，然后按比例配料；所述往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)的出料口和移動(dòng)床熱解爐體的進(jìn)料口相連接，配好的物料出料后進(jìn)入到移動(dòng)床熱解爐體中，撞擊分料器后在移動(dòng)床熱解爐體中的移動(dòng)熱解料層被載熱球加熱，移動(dòng)熱解料層和生物質(zhì)邊升溫邊向下移動(dòng)；生物質(zhì)料達(dá)到熱解目標(biāo)，從所述移動(dòng)床熱解爐體下部的出料口排出，出料口外部設(shè)置煤氣風(fēng)力分離裝置，分離生物質(zhì)料中的載熱球和生物質(zhì)半焦，其中生物質(zhì)半焦進(jìn)入下一道工序，載熱球通過(guò)輸送道輸送回載熱球加熱爐循環(huán)加熱利用；載熱球加熱爐上部設(shè)有載熱球進(jìn)口，下部設(shè)有載熱球出口，載熱球出口和往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)上部的進(jìn)料口相連接；載熱球加熱爐爐體的中部設(shè)有排煙口以排煙，載熱球加熱爐體下部設(shè)有熱煙氣出口以排出熱煙氣；生物質(zhì)料倉(cāng)的落料口通過(guò)往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)的一個(gè)進(jìn)料口深入往復(fù)爐排載熱球生物質(zhì)配料機(jī)內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置，其特征在于所述載熱球加熱爐爐體為圓筒狀，爐體兩端設(shè)有惰性固體載熱球進(jìn)口和出口，爐體中部的內(nèi)徑大于兩端的內(nèi)徑，爐體內(nèi)徑在兩端以截面近似梯形方式逐步過(guò)渡到和固體載熱球進(jìn)、出口的大小相適應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置，其特征在于所述分料器是外形近似三角形的實(shí)心構(gòu)件，固定安裝在移動(dòng)床熱解爐體上部，其中分料器外形上三角形的一個(gè)頂角正對(duì)移動(dòng)床熱解爐體的進(jìn)料口下方方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固體載熱移動(dòng)床生物質(zhì)熱解裝置，包括載熱球加熱爐、載熱球生物質(zhì)配料機(jī)、移動(dòng)熱解料層、移動(dòng)床熱解爐體、生物質(zhì)料倉(cāng)，其特征在于載熱質(zhì)采用惰性固體球，固體載熱球的傳熱方式為輻射傳熱和接觸傳熱。本發(fā)明以球體間輻射傳熱及接觸傳熱為主，傳熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于間接熱解的傳熱方式；本發(fā)明避免熱解煤氣摻入煙氣，使煤氣品質(zhì)大幅度提高，本發(fā)明采用移動(dòng)床方式進(jìn)行熱解，熱解氣中的飛灰含量大幅度降低，動(dòng)力消耗顯著降低；焦油含塵量有本質(zhì)性降低，運(yùn)行成本下降；本發(fā)明載熱球循環(huán)使用，載熱球的余熱除少部分散熱外全部回爐重新利用，與載熱質(zhì)、煤氣一起高溫排放的熱解方式相比，系統(tǒng)熱效率大幅度提高。
文檔編號(hào)C10B49/18GK102994123SQ201210516879
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者王子兵, 李立新, 褚麗珍 申請(qǐng)人:王子兵, 李立新, 褚麗珍