一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，包括順次通過(guò)管道連接的粉碎機(jī)，干燥器，成型機(jī)，裂解裝置，一級(jí)水封罐，粗凈化器，酸洗罐，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐，風(fēng)機(jī)，除焦器，一級(jí)氣相凈化器，脫硫器、除氮器、氣體過(guò)濾器，二級(jí)氣相凈化器，二級(jí)水封罐，貯氣罐，還包括油液分離器、木醋液回收器、木焦油回收器、木焦油蒸餾裝置。本實(shí)用新型擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模，使生物質(zhì)裂解產(chǎn)品多樣化，將生物質(zhì)資源充分利用，采用多臺(tái)、連續(xù)凈化設(shè)備，去除了燃?xì)庵械母鞣N雜質(zhì)，得到符合燃?xì)庖?guī)定的優(yōu)質(zhì)燃?xì)猓麄€(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)廢氣、廢渣、廢液排出，不僅不會(huì)造成污染，而且保證了燃?xì)獾漠a(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)了環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)。
【專利說(shuō)明】一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)裂解【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)是植物通過(guò)光合作用生成的有機(jī)物，生物質(zhì)能是太陽(yáng)能的一種，生物質(zhì)與礦物質(zhì)能源相比更為清潔，植物生物質(zhì)包括據(jù)木、木柴，野草，松針樹(shù)葉，作物秸桿，牛羊畜糞，食用菌渣等。
[0003]生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過(guò)葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。生物質(zhì)能一直是人類社會(huì)賴以生存的重要能源，它具有可再生和環(huán)境友好的雙重特點(diǎn)，受到全世界普遍的重視，并已成為新能源的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。生物質(zhì)能具有可再生性，資源存量豐富，據(jù)估計(jì)，植物每年貯存的能量約相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的1%。生物質(zhì)揮發(fā)分高、易于燃燒，生物質(zhì)燃料中大多數(shù)低分子的碳?xì)浠衔铮龅揭欢ǖ臏囟群鬅岱纸舛龀鰮]發(fā)物容易被引燃。
[0004]生物質(zhì)能成型、裂解技術(shù)是生物質(zhì)能利用的一個(gè)重要方向，但是也面臨著如下的缺陷和困難:1、規(guī)模生產(chǎn)難以實(shí)現(xiàn)，且從生物質(zhì)物料粉碎到產(chǎn)品成型耗用時(shí)間較長(zhǎng)，使得生產(chǎn)難以規(guī)模化，限制了系統(tǒng)工藝的使用推廣；2、生物質(zhì)成型、裂解產(chǎn)品單一，對(duì)生物質(zhì)資源的利用率較低僅為25%左右，不能做到生物質(zhì)資源的全方位利用，造成能源的浪費(fèi)；3、水封裝置阻火效果不佳，安全系數(shù)不高；4、對(duì)氣體凈化不徹底，沒(méi)有充分考慮到氣體雜質(zhì)的過(guò)濾，可能會(huì)有水氣，雜質(zhì)等，因此其產(chǎn)生的氣體的純凈度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是:針對(duì)上述不足而提供一種可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、充分利用生物質(zhì)裂解產(chǎn)品、提高水封安全性、燃?xì)鈨艋潭雀叩纳镔|(zhì)裂解炭化氣化裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0007]—種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，包括順次通過(guò)管道連接的粉碎機(jī)，干燥器，成型機(jī)，裂解裝置，一級(jí)水封罐，粗凈化器，酸洗罐，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐，風(fēng)機(jī)，除焦器，一級(jí)氣相凈化器，脫硫器、除氮器、氣體過(guò)濾器，二級(jí)氣相凈化器，二級(jí)水封罐，貯氣罐，還包括油液分離器、木醋液回收器、木焦油回收器、木焦油蒸餾裝置，酸洗罐、冷卻分離裝置、氣液分離裝置、堿洗罐、除焦器的排液口均與油液分離器連接，油液分離器分別與木醋酸回收器、木焦油回收器連接，木焦油回收器與木焦油蒸餾裝置連接，其特征在于:裂解裝置包括裂解爐和裂解釜，多個(gè)裂解釜并排置于裂解爐內(nèi)，裂解釜為方柱形，裂解釜內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，裂解爐的高徑比為19:1，裂解釜的高徑比為17:1 ;冷卻分離裝置包括三個(gè)并排的冷卻分離器，依次為一級(jí)冷卻分離器、二級(jí)冷卻分離器和三級(jí)冷卻分離器，且三個(gè)冷卻分離器的溫度逐漸降低；氣液分離裝置包括三個(gè)并排的氣液分離器，依次為一級(jí)氣液分離器、二級(jí)氣液分離器和三級(jí)氣液分離器，三個(gè)氣液分離器均采用跌落式分離器；一級(jí)水封罐與二級(jí)水封罐結(jié)構(gòu)相同，水封罐內(nèi)有密封水，罐體上設(shè)有排空管、進(jìn)氣管，出氣管，進(jìn)水口，排水口，進(jìn)氣管伸入到密封水液面以下，出氣管伸入到密封液面以上，多塊阻火板橫向設(shè)置于進(jìn)氣管和出氣管之間，阻火板通過(guò)連接件設(shè)于水封罐側(cè)壁，阻火板與水封罐的罐頂及罐底均不接觸。
[0008]優(yōu)選的，所述阻火板為5塊，上下均勻間隔的設(shè)置于水封罐內(nèi)，最上面一塊阻火板位于密封水以上30cm,最下面一塊阻火板與水封罐罐底的高度距離為25cm。
[0009]優(yōu)選的，所述攪拌裝置的攪拌速度為8轉(zhuǎn)每分鐘；粗凈化器為旋風(fēng)分離器。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:1、在裂解過(guò)程中沒(méi)有煙塵的排放，并將木焦油、木醋酸進(jìn)行分離回收，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)廢氣、廢渣、廢液排出，不僅不會(huì)對(duì)大氣及土壤造成污染，而且保證了炭化氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)了環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)；2、將多個(gè)裂解釜一起置于裂解爐中密閉加熱裂解，提高了生產(chǎn)規(guī)模；3、本設(shè)備生產(chǎn)出的生物質(zhì)炭、汽油、柴油、木浙青、木醋酸液、生物質(zhì)燃?xì)?，均具有很高利用價(jià)值，燃?xì)夤┚用翊妒掠脷?、發(fā)電、工業(yè)熱源用氣；生物質(zhì)炭可用于有色金屬冶煉和防氧化劑，炭粉制成活性炭用于污水和惡臭氣味的吸附劑，在工業(yè)和環(huán)保上用途廣泛；木醋液作為植物生長(zhǎng)劑和飼料添加劑，可提高花生、玉米、蔬菜產(chǎn)量12-13%，且是良好的驅(qū)蟲(chóng)劑、生物保鮮劑；木焦油:優(yōu)于煤焦油，是一種貴重的化工原料，目前用于油漆和燃料行業(yè)、橡膠業(yè)，利用蒸餾的方法還可以將木焦油轉(zhuǎn)化成生物汽、柴油和木浙青，用途廣泛；4、采用多臺(tái)、連續(xù)凈化設(shè)備，去除了燃?xì)庵械母鞣N雜質(zhì)，得到符合燃?xì)庖?guī)定的優(yōu)質(zhì)燃?xì)狻?br>
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:1、粉碎機(jī)；2、干燥器；3、成型機(jī)；4、裂解裝置；5、一級(jí)水封罐；6、粗凈化器；
7、酸洗罐；8、一級(jí)冷卻分離器；9、二級(jí)冷卻分離器；10、三級(jí)冷卻分離器；11、一級(jí)氣液分離器；12、二級(jí)氣液分離器；13、三級(jí)氣液分離器；14、堿洗罐；15、風(fēng)機(jī)；16、除焦器；17、一級(jí)氣相凈化器；18、脫硫器；19、除氮器；20、氣體過(guò)濾器；21、二級(jí)氣相凈化器；22、二級(jí)水封罐；23、貯氣罐；24、油液分離器；25、木醋液回收器；26、木焦油回收器；27、木焦油蒸餾裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0014]本實(shí)用新型的生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括順次通過(guò)管道連接的粉碎機(jī)I，干燥器2，成型機(jī)3，裂解裝置4，一級(jí)水封罐5，粗凈化器6，酸洗罐7，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐14，風(fēng)機(jī)15，除焦器16，一級(jí)氣相凈化器17，脫硫器18、除氮器19、氣體過(guò)濾器20，二級(jí)氣相凈化器21，二級(jí)水封罐22，貯氣罐23，還包括油液分離器24、木醋液回收器25、木焦油回收器26、木焦油蒸餾裝置27，酸洗罐7，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐14、除焦器16的排液口均與油液分離器24連接，油液分離器24分別與木醋酸回收器25、木焦油回收器26連接，木焦油回收器26與木焦油蒸餾裝置27連接；裂解裝置4包括裂解爐和裂解釜，多個(gè)裂解釜并排置于裂解爐內(nèi)，裂解釜為方柱形，裂解釜內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，裂解爐的高徑比為19:1，裂解釜的高徑比為17:1，保證生物質(zhì)炭在裂解裝置內(nèi)的停留時(shí)間，在足夠的停留時(shí)間下制得0.粒度的活性炭，各種質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)良。冷卻分離裝置包括三個(gè)并排的冷卻分離器，依次為一級(jí)冷卻分離器8、二級(jí)冷卻分離器9和三級(jí)冷卻分離器10，且三個(gè)冷卻分離器的溫度逐漸降低，三個(gè)冷卻分離器既能確保焦油和木醋液脫除效果，又不會(huì)浪費(fèi)設(shè)備；氣液分離裝置包括三個(gè)并排的氣液分離器，依次為一級(jí)氣液分離器11、二級(jí)氣液分離器12和三級(jí)氣液分離器13，三個(gè)氣液分離器均采用跌落式分離器，三個(gè)氣液分離器既能確保氣液分離效果，又不會(huì)浪費(fèi)設(shè)備；一級(jí)水封罐5與二級(jí)水封罐22結(jié)構(gòu)相同，水封罐內(nèi)有密封水，罐體上設(shè)有排空管、進(jìn)氣管，出氣管，進(jìn)水口，排水口，進(jìn)氣管伸入到密封水液面以下，出氣管伸入到密封液面以上，多塊阻火板28橫向設(shè)置于進(jìn)氣管和出氣管之間，阻火板通過(guò)連接件設(shè)于水封罐側(cè)壁，阻火板28與水封罐的罐頂及罐底均不接觸。
[0015]所述阻火板28為5塊，上下均勻間隔的設(shè)置于水封罐內(nèi)，最上面一塊阻火板28位于密封水以上30cm，最下面一塊阻火板28與水封罐罐底的高度距離為25cm。攪拌裝置的攪拌速度為8轉(zhuǎn)每分鐘，通過(guò)攪拌可以縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。粗凈化器可以采用旋風(fēng)分離器，產(chǎn)品市面有售。一級(jí)水封罐用于當(dāng)裝置停止工作時(shí)空氣進(jìn)入裂解爐內(nèi)引起回氣事故，二級(jí)水封罐的作用是防止儲(chǔ)氣罐中氣體回流并可以洗凈氣體，阻火板防止進(jìn)氣飛濺涌出，阻火板之間的密封水液面波動(dòng)小，還可以改善出氣帶水過(guò)多的情況。
[0016]本裝置的工作原理是:1.通過(guò)粉碎機(jī)I對(duì)物料進(jìn)行粉碎，使物料達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行所要求的顆粒尺寸。2.通過(guò)干燥器2烘干使物料含水率保持在3?12%之間。3.烘干后利用成型機(jī)3將物料制作成所需形狀，這些形狀既可以是棒狀、球狀，也可以是塊狀和顆粒狀，形狀選取根據(jù)最終所得生物質(zhì)炭的用途決定。成型機(jī)3的成型溫度為200-400°C，通過(guò)電加熱而得，成型壓力為8噸左右。4.將成型的物料送入裂解裝置4進(jìn)行裂解，裂解裝置4由裂解釜和裂解爐組成，裂解釜內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，成型物料加入熱裂解釜中，若干個(gè)熱裂解釜為一個(gè)批次形成一列位于密閉的熱裂解爐內(nèi)，再由裂解爐對(duì)裂解釜內(nèi)的物料進(jìn)行密閉加熱。在裂解過(guò)程中，通過(guò)攪拌裝置攪拌，在攪拌時(shí)以每分8轉(zhuǎn)的速度緩慢地翻動(dòng)物料，使物料均勻裂解。裂解通過(guò)逐步升溫的方式進(jìn)行并最終使溫度保持在700?1000°C之間，通過(guò)熱裂解得到氣態(tài)和固態(tài)生成物。裂解完成后，裂解所得的固態(tài)生成物(燒結(jié)而成的炭料)留存于裂解釜中，將固態(tài)生成物排出爐外，冷卻至40°C以下后即成為可常溫保存的炭，氣態(tài)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理。5.裂解時(shí)產(chǎn)生的氣體經(jīng)過(guò)防止回氣的一級(jí)水封罐5進(jìn)入粗凈化器6，以除去氣體中固體顆粒,使氣體得到凈化。6.經(jīng)過(guò)粗凈化器6凈化的氣體進(jìn)入酸洗罐7內(nèi)進(jìn)行酸洗，同時(shí)冷卻，以便除去木焦油和木醋液，防止木焦油和木醋液堵塞設(shè)備。經(jīng)酸洗冷卻后得到的木焦油和木醋液進(jìn)入油液分離器24內(nèi)進(jìn)行分離，木焦油進(jìn)入焦油回收器26，木醋液進(jìn)入木醋液回收器25。7.經(jīng)過(guò)酸洗的氣體溫度還較高，必須對(duì)其進(jìn)行冷卻，以便降低氣體溫度和進(jìn)一步分離木焦油和木醋液，氣體依次進(jìn)入一級(jí)冷卻分離器8、二級(jí)冷卻分離器9和三級(jí)冷卻分離器10內(nèi)進(jìn)行冷卻，冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的大量的焦油、木醋酸液混合物輸入油液分離器24內(nèi)進(jìn)行分離，木焦油進(jìn)入焦油回收器26，木醋液進(jìn)入醋液回收器25，同時(shí)得到降溫氣體。8.冷卻后的氣體進(jìn)入一級(jí)氣液分離器11、二級(jí)氣液分離器12、三級(jí)氣液分離器13進(jìn)行氣液分離，一級(jí)氣液分離器11、二級(jí)氣液分離器12、三級(jí)氣液分離器13采用跌落式分離器，經(jīng)分離出來(lái)的木焦油和木醋液進(jìn)入油液分離器24內(nèi)進(jìn)行分離，木焦油進(jìn)入焦油回收器26，木醋液進(jìn)入醋液回收器25。9.氣體進(jìn)入堿洗罐14內(nèi)進(jìn)行堿液洗滌，除去氣體中含有的酸性物質(zhì)，防止其對(duì)設(shè)備的腐蝕。9.氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)15送入除焦器16內(nèi)，進(jìn)一步除去氣體中的木焦油，并將除焦器的排液口排出的液體送入油液分離器24，分離出的木焦油進(jìn)入木焦油回收器26 ;氣體再經(jīng)過(guò)一級(jí)氣相凈化器17對(duì)氣體進(jìn)行凈化，然后依次通過(guò)脫硫器18、除氮器19除去氣體中的硫、氮。10.氣體經(jīng)過(guò)氣體過(guò)濾器20去除氣體中的其他雜質(zhì)。11.氣體進(jìn)入二級(jí)氣相凈化器21對(duì)氣體進(jìn)行凈化。12.氣體最后經(jīng)二級(jí)水封罐22進(jìn)入貯氣罐23。貯氣罐23內(nèi)的氣體可供發(fā)電機(jī)組發(fā)電使用，也可供居民炊事和取暖用氣。13.木焦油回收器26與木焦油蒸餾裝置27連接，利用蒸餾的方法將木焦油轉(zhuǎn)化成生物汽、柴油和木浙青。
[0017]本實(shí)用新型在裂解裝置中密閉加熱裂解，沒(méi)有煙塵的排放；將多個(gè)裂解釜一起置于裂解爐中密閉加熱裂解，利用攪拌裝置攪拌加速裂解，從而擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模；利用生物質(zhì)生產(chǎn)出生物質(zhì)炭、木焦油、木醋酸液、生物質(zhì)燃?xì)?將木焦油、木醋酸進(jìn)行分離回收,并對(duì)木焦油進(jìn)行蒸餾處理，得到汽油、柴油、木浙青，從而將生物質(zhì)資源充分利用；采用多臺(tái)、連續(xù)凈化設(shè)備，去除了燃?xì)庵械母鞣N雜質(zhì)，得到符合燃?xì)庖?guī)定的優(yōu)質(zhì)燃?xì)狻Ｕ麄€(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)廢氣、廢渣、廢液排出，不僅不會(huì)造成污染，而且保證了燃?xì)獾漠a(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)了環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)。
[0018]需要指出的是，上述較佳實(shí)施方式僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的有效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，包括順次通過(guò)管道連接的粉碎機(jī)，干燥器，成型機(jī)，裂解裝置，一級(jí)水封罐，粗凈化器，酸洗罐，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐，風(fēng)機(jī)，除焦器，一級(jí)氣相凈化器，脫硫器、除氮器、氣體過(guò)濾器，二級(jí)氣相凈化器，二級(jí)水封罐，貯氣罐，還包括油液分離器、木醋液回收器、木焦油回收器、木焦油蒸餾裝置，酸洗罐、冷卻分離裝置、氣液分離裝置、堿洗罐、除焦器的排液口均與油液分離器連接，油液分離器分別與木醋酸回收器、木焦油回收器連接，木焦油回收器與木焦油蒸餾裝置連接，其特征在于:所述裂解裝置包括裂解爐和裂解釜，多個(gè)裂解釜并排置于裂解爐內(nèi)，裂解釜為方柱形，裂解釜內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，裂解爐的高徑比為19:1，裂解釜的高徑比為17:1 ;冷卻分離裝置包括三個(gè)并排的冷卻分離器，依次為一級(jí)冷卻分離器、二級(jí)冷卻分離器和三級(jí)冷卻分離器，且三個(gè)冷卻分離器的溫度逐漸降低；氣液分離裝置包括三個(gè)并排的氣液分離器，依次為一級(jí)氣液分離器、二級(jí)氣液分離器和三級(jí)氣液分離器，三個(gè)氣液分離器均采用跌落式分離器；一級(jí)水封罐與二級(jí)水封罐結(jié)構(gòu)相同，水封罐內(nèi)有密封水，罐體上設(shè)有排空管、進(jìn)氣管，出氣管，進(jìn)水口，排水口，進(jìn)氣管伸入到密封水液面以下，出氣管伸入到密封液面以上，多塊阻火板橫向設(shè)置于進(jìn)氣管和出氣管之間，阻火板通過(guò)連接件設(shè)于水封罐側(cè)壁，阻火板與水封罐的罐頂及罐底均不接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，其特征在于:所述阻火板為5塊，上下均勻間隔的設(shè)置于水封罐內(nèi)，最上面一塊阻火板位于密封水以上30cm，最下面一塊阻火板與水封罐罐底的高度距離為25cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，其特征在于:所述攪拌裝置的攪拌速度為8轉(zhuǎn)每分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，其特征在于:所述粗凈化器為旋風(fēng)分離器。
【文檔編號(hào)】C10B53/02GK204198664SQ201420547127
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】張成如 申請(qǐng)人:濟(jì)南聯(lián)星石油化工有限公司