一種農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源利用領(lǐng)域，公開了一種農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法。包括以下步驟：將生物質(zhì)原料送至干燥箱進行干燥；然后輸入連續(xù)熱解裝置中進行熱解，得到熱解半焦和熱解揮發(fā)物；再將熱解半焦輸送至炭化裝置進行炭化，得到生物質(zhì)炭和半焦炭化后揮發(fā)物；隨后將熱解揮發(fā)物和半焦炭化后揮發(fā)物排出，冷卻，得到焦油、木醋液以及熱解氣；將熱解氣輸入燃燒裝置中進行燃燒，得到高溫煙氣；最后將高溫煙氣輸入熱解裝置和炭化裝置，進行供熱，再將供熱后的煙氣輸送至干燥箱中，排出尾氣。本法實現(xiàn)生物質(zhì)連續(xù)、穩(wěn)定熱解炭化，熱解階段和炭化階段在同一系統(tǒng)中分步完成，輸送效率得到顯著提高；反應(yīng)條件穩(wěn)定可控、能源利用率高。
【專利說明】一種農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源利用領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法。【背景技術(shù)】
[0002]我國農(nóng)林生物質(zhì)資源豐富，生物質(zhì)能的利用一直以直接燃燒為主，不僅熱效率低下，而且伴隨著大量的煙塵和余灰的排放，嚴重污染了環(huán)境。近年來，隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，大多數(shù)農(nóng)民傾向于使用方便的高檔能源，大量作物秸桿成為廢棄物，被遺棄在田間地頭，甚至就地焚燒，不僅造成了資源的極大浪費，而且對環(huán)境和公共交通安全造成巨大威脅，成為阻礙農(nóng)村經(jīng)濟和社會進步的重要因素之一。
[0003]通過熱解技術(shù)，在高溫、缺氧的條件下可將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為半焦、可燃氣、焦油和木醋液，是一種清潔、高效的生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，其中熱解反應(yīng)器是實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵部分。目前，生物質(zhì)熱解反應(yīng)器主要有固定床、流化床、回轉(zhuǎn)窯和螺旋熱解反應(yīng)器等多種類型，其中，螺旋熱解反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)條件易于操控、能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定作業(yè)的優(yōu)點。
[0004]專利CN101486921A公開了一種帶有柔性螺旋輸送的生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，生物質(zhì)原料在帶有螺旋送料器的熱解管內(nèi)輸送并完成干燥、預(yù)炭化、炭化和煅燒反應(yīng)完，成炭化過程，生成的生物質(zhì)炭排出反應(yīng)器后冷卻收集或做進一步加工處理，由于生物質(zhì)炭化反應(yīng)過程慢、時間長，因此需要在熱解管內(nèi)需要停留足夠的時間才能使原料炭化充分，螺旋熱解反應(yīng)器的處理能力受到很大限制，難以提高處理效率。
[0005]專利申請CN102226092A公開了一種農(nóng)林廢棄物低溫熱解炭化方法及其炭化爐裝置，其處理過程為:經(jīng)過預(yù)處理的生物質(zhì)原料送入干燥裝置進行干燥處理，將干燥后的生物質(zhì)輸送進入生物質(zhì)熱解炭化裝置，同時通入N2，逐步完成生物質(zhì)低溫熱解炭化過程，并生成熱解氣、生物質(zhì)焦油和生物質(zhì)炭，其特點是生物質(zhì)熱解炭化溫度較低，在200~300°C之間，與專利CN101486921A —樣，炭化過程全部在螺旋推送式送料過程中完成，處理效率較低，反應(yīng)過程需要通入N2維持厭氧的反應(yīng)環(huán)境，提高了生產(chǎn)成本。
[0006]專利CN102634358A公開了一種高效可擇熱解系統(tǒng)及其使用方法，其系統(tǒng)組成包括爐體、干餾釜、燃氣噴嘴與冷卻裝置，屬固定床熱解工藝，在該工藝過程中，首先將干燥過的生物質(zhì)原料送入干餾釜，在干餾釜內(nèi)物料需經(jīng)歷熱解干燥階段、預(yù)炭化階段、熱解炭化階段和冷卻收炭階段，其中，熱解干燥階段加熱時間為10~20分鐘，預(yù)炭化階段加熱時間為30~45分鐘，熱解炭化階段加熱時間為I~2小時，原料完成炭化的時間長，盡管設(shè)置了多個燃氣噴嘴，在一定程度上提高了反應(yīng)釜內(nèi)溫度均勻性，但在反應(yīng)釜內(nèi)，橫向和縱向上均會出現(xiàn)溫度梯度，影響熱解炭品質(zhì)的均一性，冷卻收炭階段不僅耗時，而且能量也未得到有效利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有連續(xù)熱解技術(shù)工藝和裝置中的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種快速高效、生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化、反應(yīng)條件穩(wěn)定可控的農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法。[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0009]一種農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，采用連續(xù)熱解工藝對生物質(zhì)進行初步熱解，再采用固定床炭化工藝對初步熱解的產(chǎn)物熱解半焦進行充分炭化，具體包括以下步驟:
[0010](I)將生物質(zhì)原料由加料裝置輸送至干燥箱中進行干燥；
[0011](2)將干燥后的生物質(zhì)原料由送料裝置輸入連續(xù)熱解裝置中進行熱解，所得產(chǎn)物為熱解半焦和熱解揮發(fā)物；
[0012](3)將熱解半焦輸送至炭化裝置進行炭化，得到生物質(zhì)炭和半焦炭化后揮發(fā)物；收集生物質(zhì)炭；
[0013](4)將熱解揮發(fā)物和半焦炭化后揮發(fā)物排出，冷卻，得到焦油、木醋液以及熱解氣，收集焦油和木醋液；
[0014](5)將熱解氣輸入燃燒裝置中進行燃燒，得到高溫煙氣； [0015](6)將高溫煙氣通過分配閥分別輸入熱解裝置和炭化裝置，向熱解裝置和炭化裝置供熱，再將供熱后的煙氣輸送至干燥箱中，從而干燥生物質(zhì)原料，最后排出尾氣。
[0016]步驟⑵所述熱解和步驟(3)中所述炭化是連續(xù)分步進行的，物料進入熱解裝置后邊熱解邊被輸送至炭化裝置進行炭化。
[0017]步驟(1)中所述生物質(zhì)原料為有機生物質(zhì)原料,包括農(nóng)作物秸桿、谷殼、木屑、樹葉、樹葉枝杈；所述干燥溫度小于200°C，干燥時間為10~30min。
[0018]步驟⑵中所述熱解溫度為400~600°C，所述熱解時間為3~8min。
[0019]步驟(3)中所述炭化溫度為500~800°C,所述炭化時間< 30min。
[0020]步驟(1)中所述干燥介質(zhì)為向熱解裝置和炭化裝置供熱后的煙氣，該煙氣向熱解裝置和炭化裝置供熱后進入干燥箱中干燥原料；所述的煙氣為生物質(zhì)原料熱解炭化后所得到的熱解氣燃燒后的產(chǎn)物。
[0021]步驟(3)中所述生物質(zhì)炭由炭化裝置輸送至儲炭裝置，自然冷卻，排出。
[0022]步驟(4)中所述熱解揮發(fā)物和半焦炭化后揮發(fā)物共同從炭化裝置排出進入冷凝器進行冷凝。
[0023]實現(xiàn)所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法的裝置為農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，所述裝置包括加料裝置、熱解裝置、炭化裝置以及為熱解裝置和炭化裝置加熱的加熱裝置；所述熱解裝置包括熱解爐、貫穿熱解爐的熱解管以及設(shè)置在熱解管內(nèi)的螺旋輸送器；所述熱解管輸出端與炭化裝置相連；所述炭化裝置包括殼體以及換熱管，所述換熱管設(shè)置在殼體內(nèi)。
[0024]所述熱解爐內(nèi)設(shè)有隔板，延長煙氣傳播路徑增強換熱效果。
[0025]所述加熱裝置包括燃燒爐、油氣燃燒器以及分配閥；所述燃燒爐設(shè)置在熱解爐的內(nèi)部，所述油氣燃燒器設(shè)置在燃燒爐外側(cè)；所述分配閥具有熱量輸入口、兩個熱量輸出口以及分配氣體的閥門；所述分配閥熱量輸入口與燃燒爐的煙氣輸出口連接，所述分配閥兩個熱量輸出口分別與熱解裝置中熱解爐和炭化裝置中換熱管相連。
[0026]所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，還包括干燥箱、熱解入料料斗和輸送機構(gòu)；所述干燥箱的物料輸入端與加料裝置輸出端相連，干燥箱的物料輸出端與輸送機構(gòu)輸入端連接；所述輸送機構(gòu)的輸出端與熱解入料料斗的輸入端相連，所述熱解入料料斗的輸出端與熱解管輸入端連接；[0027]所述干燥箱的干燥介質(zhì)輸入口通過管道與熱解爐連接。
[0028]所述炭化裝置中換熱管輸入口與分配閥的熱量輸出口連接，所述換熱管輸出口與干燥箱的干燥介質(zhì)輸入口連接。
[0029]所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，還包括冷凝器、液體收集箱；所述冷凝器物料輸入口與炭化裝置相連，所述冷凝器液體輸出口與液體收集箱輸入口連接，所述冷凝器氣體輸出口與油氣燃燒器的氣體燃料供應(yīng)口相連。
[0030]所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，還包括儲氣罐和三通閥；所述儲氣罐進氣口、冷凝器氣體輸出口與油氣燃燒器的氣體燃料供應(yīng)口通過三通閥相連，所述儲氣罐出氣口與油氣燃燒器的氣體燃料供應(yīng)口連接。
[0031]所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，還包括儲油箱；所述儲油箱的輸出端與油氣燃燒器的液體燃料輸入端連接。
[0032]所述加料 裝置包括入料料斗和提料器，所述提料器的輸出端與干燥箱物料輸入端連接，所述提料器的輸入端設(shè)置有所述入料料斗。
[0033]所述炭化裝置底部設(shè)置有儲炭箱，所述儲炭箱設(shè)有儲炭箱進口密封閥和儲炭箱出口密封閥。
[0034]所述儲氣罐進氣口設(shè)有進氣泵，所述儲氣罐出氣口設(shè)有氣體控制閥。
[0035]所述干燥箱設(shè)有干燥引風機、干燥鼓風機和干燥箱密封閥；所述干燥箱密封閥設(shè)置在干燥箱和輸送機構(gòu)之間。干燥箱密封閥開啟時，干燥鼓風機停止工作，防止空氣進入連續(xù)熱解炭化裝置內(nèi)。
[0036]所述提料器向上傾斜，傾斜角度為30~60° ;所述提料器進料端設(shè)有提升電機。
[0037]所述螺旋輸送器為變螺距螺旋輸送器，進料端螺旋的螺距較??；隨著物料向前輸送，在溫度為150~250°C范圍內(nèi)，螺旋螺距逐步變大，以防止物料粘結(jié)，在250°C到反應(yīng)終溫范圍內(nèi)，螺旋螺距保持恒定；物料在熱解管內(nèi)為半充滿狀態(tài)，有利于熱解揮發(fā)性產(chǎn)物排出。(采用溫度的范圍確定不同螺距螺旋的長度。)
[0038]所述分配閥控制燃油或熱解氣燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣，通過分配閥分配進入熱解裝置和炭化裝置的高溫煙氣量比例，從而控制熱解裝置和炭化裝置內(nèi)部溫度；熱解氣燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣與熱解裝置的熱解管進行熱交換將熱解管加熱，根據(jù)不同物料特性，熱解時間由輸送電機和螺旋輸送器控制。
[0039]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和效果:
[0040](I)本發(fā)明可以高效快速實現(xiàn)生物質(zhì)連續(xù)、穩(wěn)定熱解炭化，生物質(zhì)熱解階段和炭化階段在同一系統(tǒng)中分步完成，在連續(xù)熱解裝置內(nèi)完成初步熱解，將大部分揮發(fā)分析出，炭化過程在炭化裝置內(nèi)進行，去除半焦中殘留的部分揮發(fā)分獲得品質(zhì)均勻的生物炭，由于不需要在連續(xù)熱解管內(nèi)完成炭化，因此輸送效率得到顯著提高，進而大幅提高熱解系統(tǒng)的處理效率。
[0041](2)生物質(zhì)在一個反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)通過兩步法完成熱解和炭化，采用兩個獨立、可控的熱解裝置和炭化裝置，可根據(jù)原料和產(chǎn)物品質(zhì)的需要調(diào)節(jié)熱解和炭化的溫度、時間等系統(tǒng)運行參數(shù)，進而控制三態(tài)產(chǎn)物的產(chǎn)物分布和產(chǎn)物品質(zhì)。
[0042](3)該方法對生物質(zhì)的尺寸和水分含量適應(yīng)性強，連續(xù)熱解炭化裝置利用原料自身能量，對生物質(zhì)進行干燥，降低了進入熱解裝置內(nèi)物料水分，使系統(tǒng)對高濕度物料具有較好的適應(yīng)性，利用生物質(zhì)原料的吸附特性對熱解氣燃燒產(chǎn)物中有機揮發(fā)物、粉塵進行過濾，使排放煙氣得到凈化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1為本發(fā)明農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法的工藝流程圖；
[0044]圖2為農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置示意圖；其中，1-入料料斗；2_提料器；3-干燥箱；4_干燥引風機；5_干燥密封閥；6_輸送機構(gòu)；7_干燥鼓風機；8_炭化裝置；9_換熱管；10_儲炭箱進口密封閥；11_冷凝器；12_氣體控制閥；13_儲氣罐；14_進氣泵；15_三通閥；16_排液閥；17-液體收集箱；18-儲炭箱出口密封閥；19-儲炭箱；20_儲油箱；21_油氣燃燒器；22_燃燒爐；23_熱解管；24_分配閥；25_隔板；26_熱解爐；27_螺旋輸送器；28-輸送電機；29_熱解入料料斗；30_提升電機。
【具體實施方式】
[0045]下面結(jié)合實施例以及附圖對本發(fā)明做進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0046]實施例1
[0047]農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，包括下述步驟:系統(tǒng)啟動時通過儲油箱中燃油或儲氣罐內(nèi)熱解氣供熱，待溫度達到設(shè)定溫度后開始進料。
[0048]生物質(zhì)原料經(jīng)入料料斗由提料器輸送到干燥箱內(nèi)，利用已經(jīng)向熱解裝置和炭化裝置供熱的煙氣干燥原料，干燥后的物料由輸送機構(gòu)送入熱解入料料斗，再由熱解管內(nèi)的熱解螺旋送料器輸送至炭化裝置，熱解管內(nèi)溫度一般為400~600°C，因此生物質(zhì)原料在熱解管內(nèi)邊熱解邊被螺旋輸送器輸送至炭化裝置中，即在輸送過程中生物質(zhì)原料完成初級熱解，熱解揮發(fā)物和半焦都被送至炭化裝置，炭化裝置溫度一般在500~80(TC，半焦在炭化裝置內(nèi)進行充分炭化后(炭化時間為10~30min)生成生物質(zhì)炭，此時，炭化裝置和儲炭箱之間的密封閥開啟，生物質(zhì)炭落入儲炭箱，冷卻(自然冷卻)后排出；熱解管和炭化裝置內(nèi)生成的揮發(fā)性產(chǎn)物由炭化裝置頂部排出，進入冷凝處理后得到焦油、木醋液和熱解氣產(chǎn)物，焦油、木醋液被收集下來，熱解氣通過管道進入燃燒爐內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的高溫煙氣通過加熱裝置中分配閥按適當比例進入炭化裝置中換熱管和熱解裝置中熱解爐供熱，熱解裝置和炭化裝置內(nèi)排出的煙氣用于干燥原料水分后排出。當熱解裝置和炭化裝置內(nèi)的溫度達到設(shè)定溫度后，熱解氣通過三通閥由進氣泵泵入儲氣罐備用。當生成的熱解氣不足以給熱解裝置和炭化裝置提供足夠的熱量時，儲氣罐內(nèi)熱解氣通過氣體控制閥進入油氣燃燒器通過油氣燃燒器的點火裝置在燃燒爐內(nèi)燃燒補充相應(yīng)熱量。其工藝流程圖如圖1所示。
[0049]農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置示意圖如圖2所示:
[0050]所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，包括加料裝置、熱解裝置、炭化裝置(8)以及為熱解裝置和炭化裝置(8)加熱的加熱裝置；所述熱解裝置包括熱解爐(26)、貫穿熱解爐的熱解管(23)以及設(shè)置在熱解管(23)內(nèi)的螺旋輸送器(27);所述熱解管(23)輸出端與炭化裝置⑶相連。所述熱解爐(26)內(nèi)設(shè)有隔板(25)。所述炭化裝置⑶包括殼體以及換熱管(9)，所述換熱管(9)設(shè)置在殼體內(nèi)。
[0051]所述加熱裝置包括燃燒爐(22)、油氣燃燒器(21)以及分配閥(24);所述燃燒爐(22)設(shè)置在熱解爐(26)內(nèi)部，所述油氣燃燒器(21)設(shè)置在燃燒爐(22)外側(cè)。
[0052]所述分配閥(24)具有熱量輸入口、兩個熱量輸出口以及分配氣體的閥門，所述分配閥(24)熱量輸入口與燃燒爐(22)煙氣輸出口連接，所述分配閥(24)兩個熱量輸出口分別與熱解裝置中的熱解爐(26)和炭化裝置(8)中的換熱管(9)相連。分配閥(24)通過調(diào)節(jié)進入熱解裝置和炭化裝置(8)的高溫煙氣量比例控制二者溫度。
[0053]所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，還包括干燥箱(3)、熱解入料料斗(29)和輸送機構(gòu)出)；所述干燥箱(3)的物料輸入端與加料裝置輸出端相連，干燥箱(3)的物料輸出端與輸送機構(gòu)(6)輸入端連接；所述輸送機構(gòu)(6)的輸出端與熱解入料料斗(29)的輸入端相連，所述熱解入料料斗(29)的輸出端與熱解管(23)輸入端連接。所述輸送機構(gòu)(6)的輸入端通過干燥箱密封閥(5)與干燥箱(3)物料輸出端連接。
[0054]所述干燥箱(3)的干燥介質(zhì)輸入口通過管道與熱解爐(26)連接，所述干燥箱(3)的干燥介質(zhì)輸入口設(shè)置在干燥箱(3) —側(cè)并靠近底部。
[0055]所述炭化裝置(8)中換熱管(9) 輸入口與分配閥(24)的能量輸出口連接，所述換熱管(9)輸出口與干燥箱(3)的干燥介質(zhì)輸入口連接，所述干燥箱(3)的干燥介質(zhì)輸入口設(shè)置在干燥箱(3) —側(cè)并靠近底部。
[0056]所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，還包括冷凝器(11)、液體收集箱(17);所述冷凝器(11)物料輸入口與炭化裝置(8)相連，所述冷凝器(11)液體輸出口與液體收集箱
(17)輸入口連接，所述冷凝器(11)氣體輸出口與油氣燃燒器(21)的氣體燃料供應(yīng)口相連，所述液體收集箱(17)設(shè)有排液閥(16)。
[0057]所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，還包括儲氣罐(13)和三通閥(15);所述儲氣罐(13)進氣口、冷凝器(11)氣體輸出口與油氣燃燒器(21)的氣體燃料供應(yīng)口通過三通閥
(15)相連，所述儲氣罐(13)出氣口與油氣燃燒器(21)的氣體燃料供應(yīng)口連接。當熱解裝置和炭化裝置(8)溫度過高時，關(guān)閉冷凝器(11)氣體輸出口與油氣燃燒器(21)的氣體燃料供應(yīng)口相連的三通閥(15)的閥門，打開冷凝器(11)氣體輸出口與儲氣罐(13)進氣口相連的三通閥(15)另一閥門通過進氣泵(14)使熱解氣進入儲氣罐(13)中儲藏；當熱解裝置和炭化裝置(8)溫度過低時，打開冷凝器(11)氣體輸出口與油氣燃燒器(21)氣體燃料供應(yīng)口相連的三通閥(15)的閥門并關(guān)閉冷凝器(11)氣體輸出口與儲氣罐(13)進氣口相連的三通閥另一閥門或打開儲氣罐(13)出氣口的氣體控制閥(12)，向加熱裝置提供足夠的熱解氣。
[0058]所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置，還包括儲油箱(20);所述儲油箱(20)的輸出端與油氣燃燒器(21)的液體燃料輸入端連接。油氣燃燒器是柴油和熱解氣的燃燒裝置，自身帶有點火和配風部件，熱解氣燃燒產(chǎn)生的火焰是在燃燒爐內(nèi)的，即燃燒爐為油氣燃燒提供空間，并將高溫煙氣向熱解裝置和炭化裝置輸送。油氣燃燒器為兩用的油氣燃燒器，可燃燒柴油和熱解氣，當燃燒熱解氣提供不了足夠的熱量時，燃燒柴油進行輔助加熱。
[0059]所述加料裝置包括入料料斗(I)和提料器(2)，所述提料器(2)的輸出端與干燥箱
(3)物料輸入端(即干燥箱頂部)連接，所述提料器(2)的輸入端設(shè)置有所述入料料斗(I)(即入料料斗底部與提料器輸入端相連)。
[0060]所述炭化裝置(8)底部設(shè)置有儲炭箱(19)，所述儲炭箱(19)設(shè)有儲炭箱進口密封閥(10)和儲炭箱出口密封閥(18)。[0061]所述儲氣罐(13)進氣口設(shè)有進氣泵(14)，所述儲氣罐(13)出氣口設(shè)有氣體控制閥(12)。
[0062]所述干燥箱設(shè)有干燥引風機(4)、干燥鼓風機(7)和干燥箱密封閥(5);所述干燥引風機(4)設(shè)置在干燥箱(3) —側(cè)并靠近頂部，所述干燥鼓風機(7)設(shè)置在與干燥介質(zhì)輸入口相連的管道上；所述干燥箱密封閥(5)設(shè)置在干燥箱(3)與輸送機構(gòu)(6)之間。干燥箱密封閥(5)開啟時，干燥鼓風機(7)停止工作，防止空氣進入連續(xù)熱解炭化裝置內(nèi)。
[0063]所述提料器(2)向上傾斜，傾斜角度為30~60° ;所述提料器進料端設(shè)有提升電機(30)。所述熱解管(23)進料端設(shè)置有輸送電機(28)。
[0064]如上所述，便可較好地實現(xiàn)本發(fā)明，上述實施例僅為本發(fā)明的部分實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；即凡依本
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于:采用連續(xù)熱解工藝對生物質(zhì)進行初步熱解，再采用固定床炭化工藝對初步熱解的產(chǎn)物熱解半焦進行充分炭化，具體包括以下步驟: (1)將生物質(zhì)原料由加料裝置輸送至干燥箱中進行干燥； (2)將干燥后的生物質(zhì)原料由送料裝置輸入連續(xù)熱解裝置中進行熱解，所得產(chǎn)物為熱解半焦和熱解揮發(fā)物； (3)將熱解半焦輸送至炭化裝置進行炭化，得到生物質(zhì)炭和半焦炭化后揮發(fā)物；收集生物質(zhì)炭； (4)將熱解揮發(fā)物和半焦炭化后揮發(fā)物排出，冷卻，得到焦油、木醋液以及熱解氣，收集焦油和木醋液； (5)將熱解氣輸入燃燒裝置中進行燃燒，得到高溫煙氣； (6)將高溫煙氣通過分配閥分別輸入熱解裝置和炭化裝置，向熱解裝置和炭化裝置供熱，再將供熱后的煙氣輸送至干燥箱中，從而干燥生物質(zhì)原料，最后排出尾氣； 步驟(2)所述熱解和步驟(3)中所述炭化是連續(xù)分步進行的，物料進入熱解裝置后邊熱解邊被螺旋輸送桿輸送至炭化裝置進行炭化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于: 步驟(1)中所述干 燥溫度小于200°C，干燥時間為10~30min ； 步驟(2)中所述熱解溫度為400~600°C，所述熱解時間為3~8min ； 步驟(3)中所述炭化溫度為500~800°C,所述炭化時間< 30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于:步驟(1)中所述干燥箱的干燥介質(zhì)為向熱解裝置和炭化裝置供熱后的煙氣，該煙氣向熱解裝置和炭化裝置供熱后進入干燥箱中干燥原料；所述的煙氣為生物質(zhì)原料熱解炭化后所得到的熱解氣燃燒后的產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于:步驟(3)中所述生物質(zhì)炭從炭化裝置輸送至儲炭箱，自然冷卻，排出； 步驟(4)中所述熱解揮發(fā)物和半焦炭化后揮發(fā)物共同從炭化裝置排出進入冷凝器進行冷凝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于:所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法采用的裝置為農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置； 所述裝置包括加料裝置、熱解裝置、炭化裝置以及為熱解裝置和炭化裝置加熱的加熱裝置；所述熱解裝置包括熱解爐、貫穿熱解爐的熱解管以及設(shè)置在熱解管內(nèi)的螺旋輸送器；所述熱解管輸出端與炭化裝置相連；所述炭化裝置包括殼體以及換熱管，所述換熱管設(shè)置在殼體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于:所述加熱裝置包括燃燒爐、油氣燃燒器以及分配閥；所述燃燒爐設(shè)置在熱解爐的內(nèi)部，所述油氣燃燒器設(shè)置在燃燒爐外側(cè)； 所述分配閥具有熱量輸入口、兩個熱量輸出口以及分配氣體的閥門；所述分配閥熱量輸入口與燃燒爐的煙氣輸出口連接，所述分配閥兩個熱量輸出口分別與熱解裝置中的熱解爐和炭化裝置中的換熱管相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于:所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化裝置還包括干燥箱、熱解入料料斗和輸送機構(gòu)；所述干燥箱的物料輸入端與加料裝置輸出端相連，干燥箱的物料輸出端與輸送機構(gòu)輸入端連接；所述輸送機構(gòu)的輸出端與熱解入料料斗的輸入端相連，所述熱解入料料斗的輸出端與熱解管輸入端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于:所述干燥箱的干燥介質(zhì)輸入口通過管道分別與熱解爐的氣體輸出口和換熱管的輸出口連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于:還包括冷凝器、液體收集箱；所述冷凝器物料輸入口與炭化裝置相連，所述冷凝器液體輸出口與液體收集箱輸入口連接，所述冷凝器氣體輸出口與油氣燃燒器的燃料供應(yīng)口相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，其特征在于:還包括儲氣罐和三通閥；所述儲氣罐進氣口、冷凝器氣體輸出口與油氣燃燒器的氣體燃料供應(yīng)口通過三通閥相連，所述儲氣罐出氣口與油氣燃燒器的氣體燃料供應(yīng)口連接。
【文檔編號】C10B53/02GK104017590SQ201410290296
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】蔣恩臣, 王明峰, 郭信輝, 許細微, 史冬冬, 李世博, 張世軍 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學