[发明专利]一种生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭装置及其工艺方法

权利要求书

1.一种生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭装置，其特征在于，包括生物质热解自调控一体化装置、冷凝器一(2)、冷凝器二(3)、生物质油收集池(4)、引风机一(5)和燃气燃烧腔(6)，所述生物质热解自调控一体化装置包括一体化主体罐(1)、进料组件、电动导杆组件和出碳螺旋管(7)，一体化主体罐(1)从上至下依次设置为热解腔(1-1)、过渡腔(1-2)和自调控腔(1-3)，自调控腔(1-3)的下部设置有热解混合气抽气室(1-4)，进料组件设置在热解腔(1-1)上、搅拌组件设置在一体化主体罐(1)内，且其贯穿热解腔(1-1)、过渡腔(1-2)和自调控腔(1-3)，出碳螺旋管(7)设置在自调控腔(1-3)的下端，热解混合气抽气室(1-4)的热解产物出口与冷凝器一(2)的气体入口相连，冷凝器一(2)的气体出口与冷凝器二(3)的气体入口相连，冷凝器二(3)的气体出口与引风机一(5)入口相连，冷凝器一(2)的下部和冷凝器二(3)的下部均与生物质油收集池(4)相连，引风机一(5)的出口与燃气燃烧腔(6)进口相连，燃气燃烧腔(6)出口分两路，一路与生物质热解自调控一体化装置(1)的自调控腔(1-3)相连，另一路与生物质热解自调控一体化装置(1)的热解腔(1-1)相连，自调控腔(1-3)的一侧和热解腔(1-1)的一侧均连接有引风机二(8)，两路经过换热后烟气分别由各自相对应连接的引风机二(8)引出排空，所述一体化主体罐(1)中自调控腔(1-3)的烟气用来调控生物质炭的温度，其热解腔(1-1)的烟气用于提供热解需要的热量，其产生的高品质炭从出碳螺旋管(7)底部设置的出炭口排出。

2.根据权利要求1所述的生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭装置，其特征在于，所述进料组件包括进料斗(9)和螺旋进料器(10)，螺旋进料器(10)横向布置，其一端与热解腔(1-1)上部相连，进料斗(9)安装在螺旋进料器(10)上。

3.根据权利要求1所述的生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭装置，其特征在于，所述电动导杆组件包括减速机(11)和主杆(12)，减速机(11)安装在一体化主体罐(1)的上部，其输出端与主杆(12)传动连接，主杆(12)贯穿热解腔(1-1)、过渡腔(1-2)和自调控腔(1-3)中，主杆(12)上从上至下依次固定有支杆(13)、螺旋片(14)和搅拌片(15)，支杆(13)、螺旋片(14)和搅拌片(15)分别与热解腔(1-1)、过渡腔(1-2)和自调控腔(1-3)一一对应。

4.根据权利要求1所述的生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭装置，其特征在于，所述热解腔(1-1)内设置有料位计(16)和多层热解床(17)，热解腔(1-1)上设置有高温烟气进口(1-1-1)和高温烟气出口(1-1-2)，多层热解床(17)的进口与所述高温烟气进口(1-1-1)流体导通，多层热解床(17)的出口与高温烟气出口(1-1-2)流体导通，燃气燃烧腔(6)出口与高温烟气进口(1-1-1)流体导通。

5.根据权利要求1所述的生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭装置，其特征在于，所述自调控腔(1-3)上设置有高温烟气室(18)，高温烟气室(18)与燃气燃烧腔(6)出口相连，高温烟气室(18)内设置有若干个横向布置且平行的导热棒(19)、高温烟气室(18)上设置有与燃气燃烧腔(6)出口流体导通的自调控腔烟气进口(20)，所述导热棒(19)的一端位于高温烟气室(18)内、另一端位于所述自调控腔(1-3)内，热解混合气抽气室(1-4)与所述自调控腔(1-3)之间通过抽气孔板(21)隔开，热解混合气抽气室(1-4)上设置有热解混合气出口(22)，其与冷凝器一(2)的气体入口相连。

6.根据权利要求1所述的生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭装置，其特征在于，所述热解腔(1-1)和自调控腔(1-3)内设有热电偶，热电偶用于测量热解腔(1-1)和自调控腔(1-3)内的温度。

7.根据权利要求4所述的生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭装置，其特征在于，所述热解腔(1-1)内的热解床(17)与水平面成15-20度，便于热解固体产物下移。

8.一种生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭的工艺方法，其特征在于：利用权利要求1-7任一所述的生物质热解自调控制备高品质生物油联产生物质炭装置，包括以下步骤：

s1：生物质热解、产物自调控：生物质通过进料组件送入热解腔(1-1)内，在热解床(17)供热的热解腔(1-1)内发生热解反应，热解产生混合气体在引风机的作用通过过渡腔(1-2)进入产物自调控腔(1-3)，与此同时热解产生的生物质炭在过渡腔(1-2)中螺旋旋转作用下进入产物自调控腔(1-3)，自调控腔(1-3)温度由热解气燃烧产生热来调控，热解混合气中有机物在自调控腔(1-3)发生反应后由引风机引出；

s2：生物质油的收集：s1得到的混合气，送入冷凝器一(2)和冷凝器二(3)回收生物质油；

s3：回收生物质油后的不凝性气体回用：回收生物质油后的气体由引风机送入燃气燃烧腔(6)，产生的高温烟气一部分送入热解腔(1-1)的热解床(17)为热解提供热解所需热量，另一部分自调控腔(1-3)用于调控生物质炭所需的温度；

s4：生物质炭的回收：经过自调控腔(1-3)后的生物质炭通过螺旋冷却后排出。