本發(fā)明涉及一種新型生物質(zhì)熱解生產(chǎn)液體燃料聯(lián)產(chǎn)生物炭系統(tǒng)，屬于可再生能源利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)是一種生物質(zhì)能的有效利用方式，其產(chǎn)物主要是生物油，同時伴隨副產(chǎn)物熱解殘?zhí)考吧倭繗怏w。一方面，生物油經(jīng)進(jìn)一步精煉可以得到高附加值化學(xué)品，也可以作為燃油應(yīng)用于發(fā)動機(jī)；另一方面，殘?zhí)靠梢援?dāng)做生物肥料改善土壤結(jié)構(gòu)，也可以進(jìn)一步處理獲得炭黑，作為輪胎添加劑加以使用。目前主要的熱裂解液化裝置主要有流化床反應(yīng)器、循環(huán)流化床反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器、燒蝕反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器等，以上反應(yīng)器基本都以石英砂作為熱載體，惰性氣體作為保護(hù)氣，主要以電加熱方式為主，由于成本以及反應(yīng)器本身熱傳遞等問題的存在造成設(shè)備規(guī)模較小，基本上仍處于研究階段。

鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。中國鋼鐵工業(yè)自20世紀(jì)90年代以來快速發(fā)展，2000年粗鋼產(chǎn)量達(dá)到3.52億噸，約占世界粗鋼產(chǎn)量的31％，隨著鋼產(chǎn)量的增長，鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生固體廢棄物的總量越來越多，其中高爐渣占很大比例，約50％。高爐渣廢料具有大量熱，目前一般是將高爐渣進(jìn)行淬冷，產(chǎn)生熱蒸汽，用于取暖，其余全部白白浪費，同時高爐水渣含水率高達(dá)10％以上，而且如果作為生產(chǎn)水泥的原料，生產(chǎn)時必須進(jìn)行干燥處理，仍要消耗一定的能源。最后，對于水渣系統(tǒng)而言，電耗和系統(tǒng)維護(hù)的工作量也非常大。因此，以高溫爐渣為熱載體，生物質(zhì)為原料，進(jìn)行生物質(zhì)熱解液化，對提高爐渣其利用率以及進(jìn)行合理處理，以及減緩能源危機(jī)和改善社會環(huán)境具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種以高溫散體爐渣為熱載體、流化床為生物質(zhì)烘干器以及螺旋反應(yīng)器作為熱解反應(yīng)器的新型生物質(zhì)熱解生產(chǎn)液體燃料聯(lián)產(chǎn)生物炭系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是：

一種新型生物質(zhì)熱解生產(chǎn)液體燃料聯(lián)產(chǎn)生物炭系統(tǒng)，包括螺旋反應(yīng)器，螺旋反應(yīng)器連接生物質(zhì)喂料器，其特征是，還包括高爐，高爐連接爐渣?；鳎瑺t渣?；魍ㄟ^流量控制閥連接螺旋反應(yīng)器，所述爐渣?；魃喜吭O(shè)有爐渣入料口和氣體出口，爐渣入口處安裝有成型模具，下部設(shè)有爐渣出口，還包括高速電機(jī)，高速電機(jī)連接轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸頂部設(shè)置弧形轉(zhuǎn)盤，下部設(shè)置旋轉(zhuǎn)刮刀，旋轉(zhuǎn)刮刀與爐渣出口配合，在弧形轉(zhuǎn)盤下方設(shè)置噴嘴風(fēng)管。

其中，流量控制閥采用抽板式閥門，包括擋板和螺桿，通過轉(zhuǎn)動把手實現(xiàn)開關(guān)的閉合程度，調(diào)節(jié)爐渣流量。

本發(fā)明中，螺旋反應(yīng)器為熱解反應(yīng)器，高爐產(chǎn)生高溫熔融態(tài)爐渣，通過爐渣粒化器用于將高溫熔融態(tài)爐渣?；纬晒腆w顆粒，生物質(zhì)與高溫爐渣顆粒從上方入口進(jìn)入，在流動過程中實現(xiàn)混合接觸換熱，完成熱解反應(yīng)，熱解氣從右側(cè)上方流出，殘?zhí)考盃t渣從右側(cè)下方流出。

其中，螺旋反應(yīng)器固相出口通過管路依次連接翻版卸灰閥、生物炭及爐渣收集箱和生物炭/爐渣分離器。

其中，在所述生物炭及爐渣收集箱均布有風(fēng)管，用于收集熱量后通過高溫?zé)煔庖L(fēng)機(jī)送入流化床烘干器；下方安有蛟龍，用于爐渣及殘?zhí)康呐懦觥?/p>

其中，螺旋反應(yīng)器通過氣相管路依次連接旋風(fēng)分離器和生物油冷凝器，將生產(chǎn)的熱解氣冷凝為生物油。

其中，生物質(zhì)喂料器連接流化床烘干器，爐渣?；鲀?nèi)熱風(fēng)經(jīng)氣固分離器分離后，有高溫?zé)煔庖L(fēng)機(jī)送入流化床烘干器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：

1)將爐渣與生物質(zhì)熱解相結(jié)合，既解決了高爐渣利用方式，提高了能量回收利用效率，又解決了熱解液化能量供應(yīng)問題，降低了生物油成本。

2)爐渣?；瘹馊肟谠O(shè)有成型模具，保證了爐渣顆粒大小均勻，同時，在爐渣?；飨路讲捎眯D(zhuǎn)刮刀，實現(xiàn)了高溫?；癄t渣的收集，以及對大塊爐渣的二次破碎處理，防止了大塊爐渣對后續(xù)設(shè)備的影響。

4)采用對殘?zhí)考盃t渣收集箱布置風(fēng)管的方式，對余熱進(jìn)行回收，同時與?；鞑钌酂幔黄鹚腿氩捎昧骰?，對生物質(zhì)進(jìn)行干燥處理，節(jié)約了生物質(zhì)前期預(yù)處理成本，提高了熱解效率。

5)采用螺旋熱解反應(yīng)器，很好的實現(xiàn)了生物質(zhì)粉和爐渣的混合，同時加快了熱質(zhì)傳遞效率，不采用惰性氣體為載氣，避免了流化床等方式引起的熱解氣含碳量大以及冷激負(fù)荷大的問題，降低了后續(xù)處理設(shè)備成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的設(shè)備流程示意圖；

圖2是爐渣粒化器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是抽板式流量控制閥；

圖中，1-高爐，2-爐渣?；?，2-1-熔渣入料口，2-2-弧形轉(zhuǎn)盤，2-3-噴嘴風(fēng)管，2-4-旋轉(zhuǎn)刮刀，2-5-高速電機(jī)，2-6-爐渣出口，2-7-氣體出口，3-抽板式流量控制閥，3-1-擋板，3-2-螺桿，4-螺旋反應(yīng)器，5-翻版卸灰閥，6-生物炭及爐渣收集箱，7-生物炭/爐渣分離器，8-高溫?zé)煔庖L(fēng)機(jī)，9-生物質(zhì)喂料器，10-旋風(fēng)除塵器，11-生物油冷凝器，12-三通閥門，13-流化床烘干器，14-高溫?zé)煔庖L(fēng)機(jī)，15-氣固分離器。

具體實施方式

如圖1所示，

一種高爐渣生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，包括高爐1，高爐1連接爐渣?；?，爐渣?；?通過抽板流量控制閥3連接螺旋反應(yīng)器4，螺旋反應(yīng)器4連接生物質(zhì)喂料器9，螺旋反應(yīng)器9通過氣相管路依次連接旋風(fēng)分離器10和生物油冷凝器11。

生物質(zhì)喂料器9連接流化床烘干器13，爐渣粒化器2內(nèi)熱風(fēng)經(jīng)氣固分離器15分離后，有高溫?zé)煔庖L(fēng)機(jī)14送入流化床烘干器13；螺旋反應(yīng)器4固相出口通過管路依次連接翻版卸灰閥5、生物炭及爐渣收集箱6和生物炭/爐渣分離器7，生物炭及爐渣收集,7均布有風(fēng)管，用于收集熱量后通過高溫?zé)煔庖L(fēng)機(jī)8送入流化床烘干器13。

如圖2所示，爐渣粒化器2上部設(shè)有帶成型模具的爐渣入料口2-1，和氣體出口2-7，下部設(shè)有爐渣出口2-6，還包括高速電機(jī)2-5，高速電機(jī)2-5連接轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸頂部設(shè)置弧形轉(zhuǎn)盤2-2，下部設(shè)置旋轉(zhuǎn)刮刀2-4，旋轉(zhuǎn)刮刀2-4與爐渣出口2-6配合，將爐渣粉碎并送入下工序，在弧形轉(zhuǎn)盤2-2下方設(shè)置噴嘴風(fēng)管2-3。

如圖3所示，抽板式流量控制閥3，包括擋板3-1和螺桿3-2，通過轉(zhuǎn)動把手實現(xiàn)開關(guān)的閉合程度，調(diào)節(jié)爐渣流量。