專利名稱：生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)熱解液化技術(shù)，特別是一種生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)包括各類農(nóng)作物秸稈和其它農(nóng)林殘余廢棄物等。生物質(zhì)熱解液化是指在完全缺氧或氧含量很少的情況下生物質(zhì)原料快速受熱而熱解為一種混合蒸汽以及少量的熱解炭粉，把混合蒸汽迅速冷凝而成為一種稱為生物油的初級液體燃料，而不能冷凝的那部分氣體稱為熱解可燃?xì)狻Ｉ镔|(zhì)熱解液化設(shè)備可以分為兩大類一類是流化床式的，生物質(zhì)顆粒和熱載體主要依靠氣流攜帶進(jìn)行碰撞和混合，以實(shí)現(xiàn)動量交換和熱量傳遞，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動部件少、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和運(yùn)行壽命長，但缺點(diǎn)是外加氣體不僅增加了加熱和冷卻的工藝能耗，還稀釋了不可冷凝熱解氣體，使之熱值下降而不利于使用；另一類是機(jī)械式的，生物質(zhì)顆粒和熱載體主要依靠機(jī)械運(yùn)動進(jìn)行碰撞和混合，以實(shí)現(xiàn)動量交換和熱量傳遞，其優(yōu)點(diǎn)是不需要或極少需要外加氣體，減少了工藝能耗和避免了稀釋熱解不可冷凝氣體，但缺點(diǎn)是反應(yīng)器內(nèi)有運(yùn)動部件、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作可靠性和運(yùn)行壽命難以得到保證。
綜合來講，現(xiàn)有的生物質(zhì)熱解液化設(shè)備主要存在以下幾個缺點(diǎn)1)系統(tǒng)化程度不高，既生物質(zhì)熱解液化設(shè)備僅僅局限于生物油產(chǎn)率的提高，而對熱解副產(chǎn)物即熱解炭粉和熱解可燃?xì)獾睦寐屎艿停?)能源利用效率不高，很多設(shè)備需要外部的電能和熱能，從而造成對能源的浪費(fèi)，并且導(dǎo)致運(yùn)行成本過高；3)功能單一，很多設(shè)備只能實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱解產(chǎn)生物油的功能，而不具備對原料的預(yù)處理和設(shè)備運(yùn)行的一些保護(hù)功能，因而設(shè)備不能長時間連續(xù)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法，它既能夠?qū)ι镔|(zhì)熱解液化過程中的三種產(chǎn)物進(jìn)行綜合利用，而且又對其產(chǎn)物熱解炭粉實(shí)現(xiàn)了二次綜合利用，從而達(dá)到物盡其用、減少污染、提高能源利用率，降低設(shè)備運(yùn)行成本的目的。
其技術(shù)方案是一種生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法，其特征在于1)生物質(zhì)熱解液化過程中的三種產(chǎn)物的綜合利用A、通過氣固分離器將從熱解床中出來的混合物中的熱載體和熱解炭粉分離出來，熱載體和熱解炭粉再經(jīng)一分離器分離后，熱載體則被直接送入燃燒床內(nèi)進(jìn)一步加熱；而熱解炭粉由鼓風(fēng)機(jī)將其吹送到燃燒床內(nèi)，作為燃料進(jìn)行流化燃燒以提供熱載體升溫需要的熱量；B、通過氣固分離器分離后所得到的混合氣體，通過結(jié)炭預(yù)防系統(tǒng)后進(jìn)入冷凝器，經(jīng)生物油噴淋，混合氣體中可冷凝的蒸汽部分即冷凝成生物油，該被冷凝的生物油通過換熱器進(jìn)入冷卻油罐，生物油被冷卻后又通過油泵進(jìn)入冷凝器對混合氣體進(jìn)行循環(huán)噴淋；混合氣體中不能冷凝的熱解可燃?xì)?，則通過鼓風(fēng)機(jī)將其吹送到熱解床內(nèi)來實(shí)現(xiàn)對生物質(zhì)和熱載體的流化，以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的熱解；富余的熱解可燃?xì)庵苯铀腿肴細(xì)獍l(fā)電機(jī)燃燒發(fā)電。
2)熱解炭粉的二次綜合利用燃燒床中燃燒過的熱解炭粉被燃燒尾氣從燃燒床的高溫區(qū)中攜帶出來的過程中，利用燃燒尾氣的熱能實(shí)現(xiàn)對熱解床的加熱和保溫；然后，通過炭粉分離器將將燃燒尾氣中攜帶的燃燒過的炭粉分離出來，以作為農(nóng)作物的有機(jī)肥料使用；最后，燃燒尾氣直接送入物料提升管，利用其熱能和動能實(shí)現(xiàn)對生物質(zhì)原料烘干和把物料提升到熱解床；其技術(shù)效果是本發(fā)明的生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)物盡其用、減少污染的目的，而且，可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱解液化設(shè)備在產(chǎn)熱值大于16MJ/KG的生物油的同時，還可以產(chǎn)氣發(fā)電和產(chǎn)有機(jī)肥料的三聯(lián)產(chǎn)的綜合效果；同時，該方法使能源的利用率得到了提高，設(shè)備的運(yùn)行成本也隨之降低。熱解炭粉的回收燃燒、熱解可燃?xì)庾鳛榱骰橘|(zhì)實(shí)現(xiàn)對生物質(zhì)和熱載體充分混合和熱量傳遞、熱載體的換熱，以及利用富余的熱解可燃?xì)鈦戆l(fā)電和熱解炭粉的燃燒尾氣的利用，都提高了對能源的利用率，降低了設(shè)備的運(yùn)行成本；另外，采用該方法來構(gòu)思和設(shè)計生物質(zhì)熱解液化設(shè)備，可使設(shè)備的布局更合理、更科學(xué)，有利于實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱解液化設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化及控制自動化。


圖1為本發(fā)明的工藝設(shè)備流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，從燃燒床10過來的燃燒尾氣攜帶著熱載體和燃燒過的熱解炭粉混合物，利用熱載體分離器11把熱載體分離出來，熱載體通過進(jìn)料定量器81進(jìn)入熱解床8，而燃燒尾氣繼續(xù)通過炭粉分離器5把炭粉分離出來，分離出來的炭粉通過成型機(jī)械6壓制成有機(jī)肥料，最后燃燒尾氣通過烘干提升管4，利用燃燒尾氣的溫度和動量把從料斗2中下來的生物質(zhì)原料1烘干并提升到熱解床8中的料斗82中，再經(jīng)料定量器83進(jìn)入熱解床8，從而實(shí)現(xiàn)對原料的提升和烘干。
從熱解床中出來的混合物中的熱解炭粉和熱載體混合物，經(jīng)氣固分離器9分離出來，通過熱解炭粉和熱載體分離器12再一次分離后，熱解炭粉由鼓風(fēng)機(jī)28將其吹送到燃燒床10內(nèi)，作為燃料進(jìn)行流化燃燒；而熱載體則被直接送入燃燒床內(nèi)進(jìn)一步加熱，然后隨燃燒尾氣和燃燒過的熱解炭粉混合物一起通過內(nèi)嵌的熱解床，再重復(fù)上述的分離過程并實(shí)現(xiàn)各自的功能作用。
通過氣固分離器分離后所得到的混合氣體，通過結(jié)炭預(yù)防系統(tǒng)13后進(jìn)入冷凝器14，而生物油通過油泵19對混合氣體進(jìn)行順逆流綜合噴淋，混合氣體中可冷凝的蒸汽部分即冷凝成生物油，該被冷凝的生物油通過換熱器16進(jìn)入冷卻油罐15，冷卻后的生物油又通過油泵19對進(jìn)入冷凝器的混合氣體進(jìn)行循環(huán)噴淋。冷卻油罐中多余的生物油通過小顆粒炭粉分離器23把混合在生物油里面的小顆粒炭粉分離出來，這樣生物油就可以輸送到儲油罐(24)中而進(jìn)一步作為燃料油使用了?；旌蠚怏w中不能冷凝的熱解可燃?xì)馐且环N中性熱值的氣體，并且不含氧氣，可以作為生物質(zhì)熱解的反應(yīng)環(huán)境。因此，通過鼓風(fēng)機(jī)18將其吹送到熱解床8內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對從進(jìn)料定量器83過來的生物質(zhì)原料和熱載體的流化，從而實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)原料的熱解。富余的熱解可燃?xì)庵苯铀腿肴細(xì)獍l(fā)電機(jī)20燃燒發(fā)電。發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能可供設(shè)備運(yùn)行使用，富余的電能還可以上交國家電網(wǎng)。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法，其特征在于1)生物質(zhì)熱解液化過程中的三種產(chǎn)物的綜合利用A、通過氣固分離器(9)將從熱解床中出來的混合物中的熱載體和熱解炭粉分離出來，熱載體和熱解炭粉再經(jīng)一分離器(12)分離后，熱載體則被直接送入燃燒床(10)內(nèi)進(jìn)一步加熱；而熱解炭粉由鼓風(fēng)機(jī)(28)將其吹送到燃燒床內(nèi)，作為燃料進(jìn)行流化燃燒以提供熱載體升溫需要的熱量；B、通過氣固分離器(0)分離后所得到的混合氣體，通過結(jié)炭預(yù)防系統(tǒng)(13)后進(jìn)入冷凝器(14)，經(jīng)生物油噴淋，混合氣體中可冷凝的蒸汽部分即冷凝成生物油，該被冷凝的生物油通過換熱器(16)進(jìn)入冷卻油罐，生物油被冷卻后又通過油泵(19)進(jìn)入冷凝器對混合氣體進(jìn)行循環(huán)噴淋；混合氣體中不能冷凝的熱解可燃?xì)?，則通過鼓風(fēng)機(jī)(18)將其吹送到熱解床(8)內(nèi)來實(shí)現(xiàn)對生物質(zhì)和熱載體的流化，以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的熱解；富余的熱解可燃?xì)庵苯铀腿肴細(xì)獍l(fā)電機(jī)(20)燃燒發(fā)電；2)熱解炭粉的二次綜合利用燃燒床中燃燒過的熱解炭粉被燃燒尾氣從燃燒床(10)的高溫區(qū)中攜帶出來的過程中，利用燃燒尾氣的熱能實(shí)現(xiàn)對熱解床(8)的加熱和保溫；然后，通過炭粉分離器(5)將燃燒尾氣中攜帶的燃燒過的炭粉分離出來，以作為農(nóng)作物的有機(jī)肥料使用；最后，燃燒尾氣直接送入物料提升管(4)，利用其熱能和動能實(shí)現(xiàn)對生物質(zhì)原料烘干和把物料提升到熱解床(8)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法，其特征在于所述的熱解床(8)內(nèi)嵌在燃燒床(10)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法，其特征在于所述的混合氣體進(jìn)入冷凝器(14)噴淋，為順逆流綜合噴淋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法，其特征在于所述的燃燒床(10)和熱解床(8)的進(jìn)料系統(tǒng)是通過定量進(jìn)料器加流化介質(zhì)的提升來實(shí)現(xiàn)對進(jìn)料的定量控制和實(shí)現(xiàn)原料的流化。
全文摘要
生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用的方法屬生物質(zhì)熱解液化技術(shù)領(lǐng)域。其要解決的技術(shù)問題對生物質(zhì)熱解液化過程中的產(chǎn)物綜合利用，達(dá)到物盡其用、減少污染、提高能源利用率，降低設(shè)備運(yùn)行成本的目的。其技術(shù)要點(diǎn)將生物質(zhì)熱解液化物中的熱解炭粉分離出來，作為燃料進(jìn)行流化燃燒；分離后的混合氣體中可冷凝的蒸汽部分經(jīng)噴淋冷凝成生物油，冷卻后再作為冷凝劑對以后進(jìn)入冷凝器的混合氣體進(jìn)行噴淋；不能冷凝的熱解可燃?xì)?，送入熱解床對生物質(zhì)和熱載體進(jìn)行流化和熱解；富余的熱解可燃?xì)庾鳛槿細(xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電的動能。將燃燒尾氣中的熱載體和炭粉分離出來，分別作為熱交換體和肥料，燃燒尾氣作為生物質(zhì)原料烘干的溫度和提升到熱解床的動能。
文檔編號C10B53/02GK101016467SQ20071002012
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者劉虎, 彭斌, 江業(yè)云, 孫自中, 陳水渺 申請人:安徽易能生物能源有限公司