[发明专利]一种生物质热解制备高密度碳的系统

说明书

本发明公开了一种生物质热解制备高密度碳的系统，其特征在于，包括：燃烧炉、氮气供应系统、换热器、油气分离器，以及依次衔接的低温热解室、破碎机、压制机、高温热解室，其中，低温热解室、高温热解室均与油气分离器、燃烧炉、氮气供应系统的冷线和热线相连，氮气供应系统的热线还与换热器的放热端连接，换热器的吸热端与燃烧炉的烟气管连接，所述低温热解室、高温热解室与冷线和热线连接的每个出入口端均设有阀门。本发明能制备的高密度碳质量高；制备过程节能；氮气循环，节能且使工艺流程更紧凑。

技术领域

本发明涉及可再生资源能源化高效利用领域，具体为一种生物质热解制备高密度碳的系统。

背景技术

煤、石油、天然气至今仍是人类能源消费的主要构成，人类对它们的大量不合理利用使这三大资源濒临枯竭的同时带来严重的环境污染。因此，可再生能源的开发利用技术迫在眉睫。生物质能能源当量是位于石油、煤、天然气之后的第四大能源，在未来多种能源并存的能源体系中极有可能成为主要能源之一，对其研究开发利用具有重要意义。生物质热解是高效利用生物质能源的重要技术，可得到固体碳、热解油以及可燃气，不同的工艺条件下三者的生成比例不同。

传统的生物质热解方法为先将木屑、秸秆等生物质破碎，然后进行压制得到生物质成型燃料，最后将制得的成型燃料进行热解以获得固体碳、热解油以及可燃气。然而，对生物质的破碎、压制能耗较大；热解温度一般为450～600℃，生成的固体碳中可裂解成分较多，密度不高，O/C比偏高，不利于需要获得高质量、高密度的固体碳的工艺。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，为了通过生物质热解技术获得高质量、高密度的固体碳，且降低生物质热解过程的能耗，本发明提供一种生物质热解制备高密度碳的系统。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种生物质热解制备高密度碳的系统，其特征在于，包括：燃烧炉、氮气供应系统、换热器、油气分离器，以及依次衔接的低温热解室、破碎机、压制机、高温热解室，其中：低温热解室、高温热解室均与油气分离器、燃烧炉、氮气供应系统的冷线和热线相连，冷线直接连接氮气供应系统，冷线中流通的是常温氮气，热线还与换热器的放热端连接，通过换热器连接氮气供应系统，换热器8的吸热端与燃烧炉的烟气管连接，流过换热器放热端的热线中的氮气与流过换热器吸热端的冷线中的高温烟气发生热交换，氮气吸热温度升高后进入低温热解室和/或高温热解室。所述低温热解室、高温热解室与冷线和热线连接的每个出入口端均设有阀门。

作为上述方案的进一步改进：

所述原料的移动路径为低温热解室、破碎机、压制机、高温热解室，移动方式为人工搬运结合车间搬运车搬运。

低温热解室两端分别设有供常温氮气流入的低温冷线入口和流出的低温冷线出口，还分别设有供高温氮气流入的低温热线入口和流出的低温热线出口。

高温热解室两端分别设有供常温氮气流入的高温冷线入口和流出的高温冷线出口，还分别设有供高温氮气流入的高温热线入口和流出的高温热线出口。

所述油气分离器还与压制机衔接，油气分离器处理的热解油进入压制机作为粘合剂。

所述油气分离器的气体出口与燃烧炉连接，油气分离器获得气体进入燃烧炉作为燃料。

所述燃烧炉设有与其连接的储备燃料供应装置，利用天然气或燃油作为储备燃料。

所述阀门安装在相应管道上，可无极调节相应管道的截面从完全关闭到完全打开，通过调节阀门的开度控制管道通道的大小，从而控制低温热解室和高温热解室的温度。

低温热解室和高温热解室上分别连通有测温元件。

利用液压装置对低温热解室和高温热解室的原料进出口进行关闭密封。