[发明专利]一种分段式生物质热解一体化装置及方法

说明书

本发明公开了一种分段式生物质热解一体化装置及方法，本发明的装置包括进料漏斗、螺旋预热管路和第二阶段热解炉，螺旋预热管路的前端设置第一进料电机，第一进料电机连接第一进料螺杆且第一进料螺杆穿设在螺旋预热管路内，进料漏斗和第一进气口设置在螺旋预热管路前端，螺旋预热管路外装有第一加热套和第一温度检测器，螺旋预热管路后端接通有垂直出料管，垂直出料管底部出口通过固料输送管路与所述第二阶段热解炉连接。本发明采用两段式热解的方式，对生物质进行第一阶段热解，使生物质脱水以及初步热解，再进入第二阶段热解炉进行第二步热解；对于含水生物质，可以在第一阶段热解中减慢进料速度，进行脱水干化，再进入回转热解炉进行热解。

技术领域

本发明涉及生物质热解装置技术领域，具体涉及一种分段式生物质热解一体化装置及方法。

背景技术

随着全球经济的快速发展，人类对于传统化石能源的消耗不断增大。但是由于其储存量有限，且需求巨大，同时会对环境造成污染，因此亟需寻找一种清洁可再生的能源进行替代。生物质能就是一种环保型的替代能源，它是以生物质为载体，将太阳能变成化学能储存在生物质中。我国的生物质理论资源已经达到50亿t标准煤，若能开发利用，将会大大缓解能源短缺和环境污染的问题。现阶段生物质的利用方式有发电、制生物柴油、热解等，其中热解操作简单，转化高效，并且能得到有高附加价值的化学产品，具有很好的发展前景。

目前，很多生产场景中生物质热解使用的设备及其各自的缺陷有：1)滚筒炉，其排放的废烟气温度可达800℃，难以利用，热量损失大，能耗高，效率低。2)电磁热解炉，其装置过于复杂，操作较难。3)U型热解器，其产物的产率较低，且产物会结焦堵塞管路。4)立式固定床热解炉，其气液固废物量大，危害性较高，维护成本较高。并且，目前直接热解得到的生物油有含水量大、酸值高、目标产物产率低等缺点。

发明内容

针对以上现状，本发明提出了一种分段式生物质热解一体化装置及方法，可用于一般天然固体类生物质(如农林业生产过程中产生的木质纤维素类生物质)和含水量大的生物质(如沼渣、禽畜粪便等农林畜牧业中产生的废弃物生物质)的热解，采用球型强化混合介质对结块物料进行研磨，进一步提高反应效果和产率，整体装置简单，可连续生产，产品质量好，易于工业放大。

所述的一种分段式生物质热解一体化装置，其特征在于包括第一阶段热解炉和第二阶段热解炉，所述第一阶段热解炉包括进料漏斗和螺旋预热管路，螺旋预热管路的前端设置第一进料电机，第一进料电机连接第一进料螺杆且第一进料螺杆穿设在螺旋预热管路内，进料漏斗的出料口通过星形出料器与螺旋预热管路前端侧部的进料口连接，将生物质输入至螺旋预热管路内进行脱水和初步热解反应，螺旋预热管路的前端侧部还设置有第一进气口，螺旋预热管路外侧设置有第一加热套和第一温度检测器，螺旋预热管路后端接通有垂直出料管，垂直出料管底部出口通过固料输送管路与所述第二阶段热解炉连接，螺旋预热管路内初步脱水热解后的固体产物输送至第二阶段热解炉进行第二步热解；所述第一进气口上设有控制阀门。

所述的一种分段式生物质热解一体化装置，其特征在于垂直出料管的顶部设有油气出口，便于排出初步热解产生的油气，所述油气出口上设有控制阀门；所述垂直出料管下端设有用于封闭其底部出口的蝶阀，垂直出料管的下端侧部设置取样口，取样口上设置控制阀门，所述取样口靠近于蝶阀上方设置。

所述的一种分段式生物质热解一体化装置，其特征在于所述第二阶段热解炉包括回转热解炉，所述回转热解炉外侧设置有第二加热套和第二温度检测器，回转热解炉内加入有球型强化混合介质，回转热解炉前端固定设置有前端进料管，初步脱水热解后的固体产物通过所述前端进料管输入至回转热解炉内进行第二步热解；回转热解炉后端可拆卸安装有密封法兰，密封法兰的出气口通过金属过滤器连接出气管，出气管上设置控制阀门；所述螺旋预热管路及回转热解炉的材质均是导热性良好的金属材料。