[发明专利]动床生物质热解设备

说明书

技术领域

 本发明涉及生物质能的利用和转化技术领域，尤其是适用于稻壳热解的动床生物质热解设备。

背景技术

生物质是一种清洁的可再生能源，生物质快速热解技术是生物质利用的重要途径，所谓热解就是利用热能打断大分子量有机物、碳氢化合物的分子键。使之转化为碳原子数目较少的低分子量物质的过程。生物质热解是生物质在完全缺氧条件下，产生液体（生物油）、气体（可燃气）、固体（焦碳）三种产物的生物质热降解过程。

传统生物质转化技术包括生物质气化、生物质热解、生物质发酵等，其中，利用生物质热解技术不仅可以将生物质转化为燃料和化学品，而且成本较低，因此得到了广泛的研究。根据热解过程的操作条件的不同，生物质热解工艺可以分为三大类：低温常规热解、中温快速热解和高温闪解。

热解作业为了保证产物的产量和质量，必须选择合适的热解条件和设备。

中国专利（专利号为ZL03128901.0）提供了一种“低能耗生物质热裂解的工艺及装置”，其流程为：生物质由给料器连续送入流化床反应器；在高温气体、高温石英砂作用下气化；气化生物质进入分离器分离，碳粒子进入碳收集器，气体进入气—气交换器降温换热，再进入气—水换热器降温至40℃，含生物质气体冷凝成油，非凝结性气体被高温气体加热后作为循环气体。其装置包括给料器、流化床反应器、旋风分离器、气—气热交换器、气—水热交换器、集油器、罗茨循环风机、主电加热器、辅助电加热器。但是流化床生产的生物油中含水量大，难于分离。

中国专利（专利号为ZL02112008.0）提供了一种“生物质整合式热裂解分级制取液体燃料装置”，采用旋风分离器和炭过滤器组合而成，达到有效回收炭和清洁挥发份；由高、中温空冷器，高、中温导热油加热器，高、中、低温冷凝器组成的分级冷凝系统，得高品质燃料油的同时，还对重质油和含水较多的液体分别处理，从而降低后续处理费用，优化高品质燃油的产量；由高、中温空冷器，炭燃烧炉和反应器换热器组成自供热系统，有效利用自供热系统所产生的余热；组合式给料装置保证顺利给料；采用变截面流化床反应器，保证了生物油的产率。

中国专利（专利号为ZL01134142.4）提供了一种“低成本无污染的生物质液化工艺及装置”，利用生物质的气化产物(即生物气)进行加热、使待液化生物质获得热量，省却了固态中间热载体，从而克服了现有技术中的不足。整个液化过程包括生物质粉碎体与生物气的混合、生物质粉碎体的裂解、生物油和生物气的分离及收集。液化装置则主要由生物质气化炉、生物质液化器、气固分离器、冷凝器等组成，其中液化器呈等径的圆筒状或变径的倒锥状，内壁光滑。但是气态产物冷凝后会与固体颗粒黏在一起，难分离，成本高。

综上可见，目前，生物质热解设备多以流化床为主，产生生物油。但是由于生物质原料为常温，在进入流化床后大大降低了流化床的温度，从而使流化床很难达到生物质原料的热解温度，造成生物质原料在该热解装置中不能充分热解。另外，气态产物冷凝后会与固体颗粒一起在管道及设备表面上结垢造成堵塞或使后续的分离更加困难。进而影响过程操作的连续进行，不利于所述技术产业化，同时也会影响过程收率。

针对上述问题，本发明提供一种动床生物质热解设备。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种动床生物质热解设备，该热解设备采用往复式推板热解炉，不仅能够使生物质物料充分热解，而且能够及时分离气态产物与固体颗粒，不会造成设备表面的结垢和堵塞，既提高了能源的利用率，又提高了商业价值。

本发明的技术方案是：该动床生物质热解设备包括热解炉体Ⅰ，设置在热解炉体Ⅰ一端的进料装置Ⅱ，通过进风通道连接在热解炉体Ⅰ一侧的供风装置Ⅲ和设置在热解炉体Ⅰ另一侧的排料装置Ⅳ。

所述热解炉体Ⅰ包括一个通风室A，一个热解室B，设置在通风室A和热解室B之间的传送机构；

所述的通风室A是由前脸板、两个侧板，后箱板和底板围成的空间，通风室A被固定在热解炉支腿上，在侧板及前脸板上各设有两个清理门和清理门；

所述的热解室B包括L型单层炉拱、设置在L型单层炉拱外围的砌筑保温层及设置在砌筑保温层外围的热解炉密封外壳，所述的L型单层炉拱上设置有尾部折流墙，尾部折流墙能够将热解气体几次阻挡，防止将固体颗粒带走，影响最终分离；所述的砌筑保温层及炉体密封外壳可将热解炉体Ⅰ内部高温与外部隔离；所述的热解室B一端上方设置有热解气出口、下方设置有清灰漏斗，所述热解气出口将热解室B反应生成的热解气送入到下一步反应装置，所述清灰漏斗清理热解气通过折流墙落下的固体颗粒；