本發(fā)明屬于生物質(zhì)熱解技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種生物質(zhì)熱解制油工藝。

背景技術(shù)：

隨著煤炭、石油等不可再生的化石能源的過度開采和利用，使得地球上未來人類將面臨能源缺乏與環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的嚴(yán)峻問題，如何能找到可替代該不可再生化石能源的任務(wù)也越來越緊要。生物質(zhì)資源是可再生資源，其是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式，直接或間接來源于植物的光合作用，其來源包括所有植物、動物和微生物以及由這些有生命物質(zhì)派生、排泄和代謝的有機(jī)廢棄物，例如秸稈、玉米芯等。然而生物質(zhì)資源的利用效率并不高，大多數(shù)農(nóng)業(yè)廢棄物直接農(nóng)田焚燒，不僅造成了環(huán)境污染，還造成了能源浪費(fèi)。

農(nóng)林廢棄物熱解制油技術(shù)可以將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的液體燃料加以利用，這種方式對緩解能源緊張、改善生態(tài)環(huán)境起到非常重要的作用?，F(xiàn)有技術(shù)中公開了多種對生物質(zhì)熱解制油的方法，然而該方法中存在生物質(zhì)烘干不徹底、熱解不充分，從而導(dǎo)致熱解過程中水蒸氣過多而冷凝捕集困難，且熱解蒸汽在高溫下會繼續(xù)發(fā)生深度熱解，致使熱解氣體產(chǎn)物低分子化，增加了水的產(chǎn)出；此外，由于生物質(zhì)熱解是在無氧或少氧的情況下發(fā)生熱解的，因而熱解氣體中會含有少量的二氧化碳，在實際使用中，少量的二氧化碳并不會影響燃?xì)鈿怏w成分的充分燃燒效果，當(dāng)由于設(shè)備漏氣等原因?qū)е掠写罅慷趸細(xì)怏w產(chǎn)生時則二氧化碳?xì)怏w的存在則大大降低了熱解氣的充分燃燒，且使得收集的燃?xì)獠豢墒褂谩Ａ硗猓F(xiàn)有技術(shù)的生物質(zhì)原料在熱解室熱解過程中會存在熱解不充分的問題，從而造成了能源的浪費(fèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種生物質(zhì)熱解制油工藝，其能夠?qū)⑸镔|(zhì)原料充分烘干、制油轉(zhuǎn)化率高且生植物有純度高等優(yōu)點。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)熱解制油工藝，其包括以下步驟：

第一步：將經(jīng)過粉粹的生物質(zhì)原料放入物料倉內(nèi)，通過供料裝置將一定量的生物質(zhì)原料供至烘干設(shè)備中，所述烘干設(shè)備包括位于上部的烘干區(qū)和位于下部的存放區(qū)，所述烘干區(qū)內(nèi)的溫度為80-160℃，所述存放區(qū)的溫度為90-120℃，所述烘干區(qū)和存放區(qū)之間通過自動閥門連通；

第二步，位于所述烘干設(shè)備存放區(qū)內(nèi)的生物質(zhì)原料輸送至初級熱解反應(yīng)器和二級熱解反應(yīng)器中，通過將熱載體輸送床中的熱載體輸送至所述初級熱解反應(yīng)器和二級熱解反應(yīng)器中而使生物質(zhì)熱解，經(jīng)初級熱解反應(yīng)器熱解后的物料進(jìn)入至二級熱解反應(yīng)器再次熱解，經(jīng)二級熱解反應(yīng)器熱解后的物料變?yōu)樘挤鄱皇占?/p>

第三步：經(jīng)過初級熱解反應(yīng)器和二級熱解反應(yīng)器熱解的氣體依次通過一級旋風(fēng)分離器和二級旋風(fēng)分離器中進(jìn)行除灰處理；

第四步：經(jīng)過上述第三步之后的熱解氣則通入冷凝器中進(jìn)行冷凝處理，可冷凝的氣體則冷凝為焦油并收集，不可冷凝的氣體可經(jīng)由冷凝器排出；

第五步：經(jīng)冷凝器排出的氣體則供給至燃燒床或者作為燃?xì)獗皇占?/p>

進(jìn)一步地，所述二級熱解反器為旋轉(zhuǎn)錐熱解器。

進(jìn)一步地，所述一級熱解反應(yīng)設(shè)置在二級熱解反應(yīng)器的上部且器之間通過自控閥門連通，所述二級熱解反應(yīng)器的出口還通過管道與以及熱解反應(yīng)器內(nèi)部連通。

進(jìn)一步地，在所述第四步之后還包括將熱解器選擇性地通入堿液罐的步驟以檢測且去除氣體中所含的少量二氧化碳?xì)怏w。

進(jìn)一步地，所述熱載體輸送床內(nèi)的溫度為700℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.通過將烘干設(shè)備分成后烘干區(qū)和存放區(qū)且通過對其溫度的控制，從而使得生物質(zhì)原料內(nèi)的水蒸氣能夠被充分徹底地蒸發(fā)出，確保了熱解的效果；

2.通過將生物質(zhì)原料一次通過以及熱解反應(yīng)器和二級熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)置，可使得生物質(zhì)原料熱解充分，充分利用了熱載體的熱量且避免了能源的浪費(fèi)。

3.通過選擇性地通入堿液槽的結(jié)構(gòu)可對最后收集的可燃?xì)怏w中二氧化碳的含量進(jìn)行檢測，可根據(jù)堿液槽內(nèi)沉淀的量來判斷是否有過多的氧氣滲入并及時檢查原因；當(dāng)沒有堿液槽內(nèi)的沉淀少量或者在可接受范圍內(nèi)時，則通過閥門的控制來使得可燃?xì)怏w通過管道直接被收集或燃燒，無需繼續(xù)通入堿液槽中。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為本發(fā)明的物質(zhì)熱解制油工藝的流程示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

參考圖1，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)熱解制油工藝，該工藝包括以下設(shè)備：燃燒床、熱載體輸送床、物料倉、供料裝置、烘干設(shè)備、初級熱解反應(yīng)器、二級熱解反應(yīng)器、一級旋風(fēng)分離器、二級旋風(fēng)分離器、冷凝器、堿液罐、以及燃?xì)馐占?。在實際使用中，包括以下步驟：

第一步：將經(jīng)過粉粹的生物質(zhì)原料放入物料倉內(nèi)，通過供料裝置將一定量的生物質(zhì)原料供至烘干設(shè)備中，烘干設(shè)備包括位于上部的烘干區(qū)和位于下部的存放區(qū)，烘干區(qū)內(nèi)的溫度為80-160℃，優(yōu)選為120℃，存放區(qū)的溫度為90-120℃，優(yōu)選為100℃，烘干區(qū)和存放區(qū)之間通過自動閥門連通。通過將烘干設(shè)備分割成兩個不同的區(qū)，首先可設(shè)定供料裝置所供入的生物質(zhì)原料的量(該量可為供入不分區(qū)的和烘干設(shè)備一半的量)，該生物質(zhì)原料可間隔一定時間地分次供入，由于一次性供入的量較少因而在烘干區(qū)內(nèi)的生物質(zhì)原料所含的大部分水分被蒸發(fā)出并經(jīng)出口排出，當(dāng)烘干區(qū)內(nèi)烘干一定時間后，則自動閥門打開將烘干區(qū)的物料送入至存放區(qū)中，待自動閥門關(guān)閉后則供料裝置繼續(xù)送料操作。由于在存放區(qū)內(nèi)具有一定100℃的高溫，因為生物質(zhì)原料在存放時亦會有殘存的水分被蒸發(fā)并經(jīng)過出口排出，通過這種烘干設(shè)備烘干可將生物質(zhì)原料內(nèi)的水分高度蒸發(fā)出，可達(dá)到92％。

第二步：位于上述烘干設(shè)備存放區(qū)內(nèi)的生物質(zhì)原料輸送至初級熱解反應(yīng)器和二級熱解反應(yīng)器中，通過將熱載體輸送床中的熱載體輸送至初級熱解反應(yīng)器和二級熱解反應(yīng)器中而使生物質(zhì)熱解，經(jīng)初級熱解反應(yīng)器熱解后的物料進(jìn)入至二級熱解反應(yīng)器再次熱解，經(jīng)二級熱解反應(yīng)器熱解后的物料變?yōu)樘挤鄱皇占Ｍㄟ^將生物質(zhì)原料依次進(jìn)過一級熱解反應(yīng)器和二級熱解反應(yīng)器的熱解，可使得生物質(zhì)原料被充分熱解。由于熱解后的生物質(zhì)原料，例如秸稈，在充分熱解后可形成碳粉，在從一級熱解反應(yīng)器到二級熱解反應(yīng)器輸送的過程中未熱解的部分與完全熱解的碳粉徹底分離開，從而可在二級熱解反應(yīng)器內(nèi)充分地?zé)峤?。?yōu)選地，二級熱解反應(yīng)器為旋轉(zhuǎn)錐熱解器，從而更加有利于生物質(zhì)原料的二次熱解。在實際使用中，熱載體輸送床中所產(chǎn)生的熱載體通過分離器而被分離出而進(jìn)入至一級熱解反應(yīng)器和二級熱解反應(yīng)器中，固體則經(jīng)過分離器分離出并經(jīng)過燃燒排灰罐而燃燒成灰燼并被收集。

為了使得熱載體的熱量能夠被充分地利用，與烘干設(shè)備內(nèi)的烘干區(qū)和存放區(qū)類似地，一級熱解反應(yīng)器可設(shè)置在二級熱解反應(yīng)器的頂部且通過自控閥門而相互連通，一級熱解反應(yīng)區(qū)與二級熱解反應(yīng)器之間通過管道連通在一起，即，經(jīng)過二級熱解反應(yīng)器而排出的可燃?xì)怏w可通過管道進(jìn)入至一級熱解反應(yīng)器中并經(jīng)一級熱解反應(yīng)器的出口流出，通過這種結(jié)構(gòu)可充分地利用熱載體中所含的熱能，在保證生物質(zhì)原料能夠被徹底熱解的同時還節(jié)約了能源。

第三步：經(jīng)過初級熱解反應(yīng)器和二級熱解反應(yīng)器熱解的氣體依次通過一級旋風(fēng)分離器和二級旋風(fēng)分離器中進(jìn)行除灰處理。此步驟為將熱解氣中所含有的灰塵等雜質(zhì)排出，有利于后續(xù)焦油和燃?xì)獾氖占?/p>

第四步：經(jīng)過上述第三步之后的熱解氣則通入冷凝器中進(jìn)行冷凝處理，可冷凝的氣體則冷凝為焦油并收集，不可冷凝的氣體可經(jīng)由冷凝器排出。優(yōu)選地，該冷凝器內(nèi)的水溫可在-2℃-5℃，經(jīng)實驗，在該溫度范圍內(nèi)，熱解器中的不可冷凝氣體將快速地被冷凝。

第五步：經(jīng)冷凝器排出的氣體則供給至燃燒床或者作為燃?xì)獗皇占?。在實際使用中，可將部分氣體通入至燃燒床內(nèi)作為燃料，從而實現(xiàn)循環(huán)利用，也可將部分氣體作為燃?xì)獗皇占寥細(xì)馐占迌?nèi)儲存。

在優(yōu)選實施例中，由于熱解在無氧或少氧的狀態(tài)下進(jìn)行，為了檢測可燃?xì)怏w內(nèi)是否存在二氧化碳或者二氧化碳的含量是否過量，在第四步之后還包括將熱解器選擇性地通入堿液罐的步驟以檢測且去除氣體中所含的少量二氧化碳?xì)怏w。當(dāng)可燃?xì)怏w中存在的二氧化碳過量時則堿液罐內(nèi)將快速地生成沉淀，因而這時技術(shù)人員就要檢測是否設(shè)備存在漏氣的情況發(fā)生；當(dāng)有少量可接收沉淀發(fā)生時，則可將氣體直接收集。通過方式可對氣體中所含有的二氧化碳進(jìn)行檢測，從而根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來判斷是否設(shè)備在熱解過程中存在氧氣時滲入或過多的情況發(fā)生。

在實際使用中，熱載體輸送床內(nèi)的溫度為70℃，從而被輸送至熱解反應(yīng)器中的熱載體能夠快速地?zé)峤馍镔|(zhì)原料。同時，一級熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度控制在不低于400℃，二級熱解反應(yīng)器的溫度不低于500℃，在這種溫度下生物質(zhì)原料會被快速地?zé)峤?，且保證被充分熱解，避免了能源的浪費(fèi)。

最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。