[发明专利]生物质碳化伴生气氧化余热回收工艺及装置

说明书

一、技术领域：

本发明涉及生物质干馏伴生气的回收及利用方法和设备，特别涉及一种生物质碳化伴生气氧化余热回收工艺及装置。

二、背景技术

现有的生物质干馏方法和设备，一般采用低温或高温碳化工艺及设备，低温碳化时，生物质碳化过程产生的伴生气体热值很低，常温下难以燃烧利用，目前大部分低温伴生气体直接排空；高温碳化时，碳化过程产生的相对较高热值伴生气体，目前采用提纯、过滤等手段处理后当作燃气利用。此类方法虽然也能收到一定效果，但存在以下缺点和不足：

①低温热解的生物质碳化伴生气热值低，常温下不可燃，直接排空造成能量的浪费和环境的污染；

②高温热解的生物质碳化伴生气，焦油和灰尘等杂质的处理难度大、成本高昂，难于有效利用；

③以保护环境为目的的生物质碳化伴生气氧化净化设备，自动化程度低，完全氧化率低，需要外界提供热能维持正常的运转，耗能高。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种既环保又节能的生物质碳化伴生气氧化余热回收工艺，采用高温热逆流方式，既克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足，又可使伴生气完全氧化，避免因未完全氧化气体的逃逸而产生有害气体的排放。

本发明所述生物质碳化伴生气氧化余热回收工艺，包括液化气燃烧启动和生物质碳化伴生气氧化及余热回收，所述液化气燃烧启动，是液化气和空气在生物质碳化伴生气氧化余热回收装置的混燃器内混合并完全燃烧，为生物质碳化伴生气氧化余热回收系统的启动提供能量。所述生物质碳化伴生气氧化余热回收在生物质碳化伴生气氧化余热回收装置中进行：(1)采用高温热逆流换向氧化工艺，对流经装置内部的生物质碳化伴生气进行自动高温热逆流换向完全氧化；(2)回收氧化过程释放的热能，一方面维持伴生气氧化所需能量，另一方面向外界提供多余的热能。

其中，所述液化气和空气在生物质碳化伴生气氧化余热回收装置的混燃器内混合并完全燃烧，燃烧后的高温烟气直接加热高温逆流氧化装置内的石英砂介质，石英砂达到设定温度后切断液化气气源，流经高温石英砂的伴生气在石英砂介质的加热和催化下被氧化同时释放热能。所述生物质碳化伴生气的逆流换向氧化过程，由生物质碳化伴生气氧化余热回收装置的电控双路换向阀和自动操纵控制显示器自动控制执行。

本发明的另一个目的是提供一种生物质碳化伴生气氧化余热回收装置，采用电控双路换向阀和自动控制及高温逆流氧化系统，既既克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足，又可完全氧化生物质碳化伴生气，节能环保。

本发明所述的生物质碳化伴生气氧化余热回收装置，包括启动预热系统、伴生气高温逆流氧化系统、自动控制系统，其特征在于所述启动预热系统包括与高温逆流氧化装置相连接的混燃器及连接于混燃器的空气开度调节阀，所述伴生气高温逆流氧化系统包括高温逆流氧化装置和与其相连接的电控双路换向阀，所述自动控制系统包括自动操纵控制显示器及其与其电连接的温度传感器、点火装置和电控双路换向阀。

其中所述点火装置安装于混燃器内。所述混燃器内设有液化气喷嘴，并与液化气源相连。所述高温逆流氧化装置内腔安置有石英砂。所述温度传感器分别安装于混燃器和高温逆流氧化装置中。所述电控双路换向阀为两套，相互并行连接于高温逆流氧化装置上。

本发明与现有技术相比较具有如下优点：

1、结构合理，对常温不可燃的低温热解生物质碳化伴生气充分氧化。

2、能量利用转换率高，无有害气体排放，利于环保。

3、设计科学，对高温热解的生物质碳化伴生气处理要求低，可以实现大部分焦油的裂解，能源利用率高。

4、自动化程度高，温度的控制、阀门的开启与关闭等过程完全自动控制。

5、低耗能，节能效果显著，系统启动后正常运转过程中无需热能的补给。

四、附图说明

附图为本发明的流程示意图。

五、具体工作方式

本发明包括液化气和空气在生物质碳化伴生气氧化余热回收装置的混燃器内混合并完全燃烧，为生物质碳化伴生气氧化余热回收系统的启动提供能量。所述生物质碳化伴生气氧化余热回收在生物质碳化伴生气氧化余热回收装置中进行：(1)采用高温热逆流换向氧化工艺，对流经装置内部的生物质碳化伴生气进行自动高温热逆流换向完全氧化；(2)氧化过程释放的热能，一方面维持伴生气氧化所耗电能量，另一方面向外界提供多余的热能。