一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，屬廢棄物熱解氣化技術(shù)領(lǐng)域。包括物料進(jìn)料單元、流化床熱解氣化單元、旋風(fēng)分離器、旋風(fēng)分離器下料管、循環(huán)回料裝置、卸料閥和固體產(chǎn)物收集罐。物料進(jìn)料單元包括雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器、旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器、螺桿輸送器；流化床熱解氣化單元包括進(jìn)氣系統(tǒng)、提升管和加熱器。物料分別在提升管底部與上部和循環(huán)回料裝置上部加入，提升管和旋風(fēng)分離器下料管之間采用一個或多個非機(jī)械閥或機(jī)械閥或螺桿輸送裝置確保提升管和下料管之間的料封。提升管外面采用電磁感應(yīng)、微波或電加熱和高效保溫層。本發(fā)明極大地提高了整體熱解氣化效率及產(chǎn)品氣熱值、減少了產(chǎn)品氣焦油含量，產(chǎn)品氣不含二惡英等污染物。
【專利說明】
一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，屬于廢棄物熱解氣化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是現(xiàn)代社會賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，中國目前能源供給形勢嚴(yán)峻，環(huán)境問題嚴(yán)重，發(fā)展清潔可再生能源已成為緊迫的課題。農(nóng)林和垃圾等廢棄物屬于低碳能源，中國有豐富的農(nóng)林和垃圾等廢棄物的資源，其研發(fā)、推廣和普及有助于減少污染物排放和改善生態(tài)環(huán)境。市政、河道和工業(yè)污泥也是急需處理的固體廢棄物，熱解氣化將是行之有效的有前途的處理方式。垃圾等廢棄物的焚燒易產(chǎn)生二惡英等污染物，這個問題一直困擾著垃圾處理行業(yè)。熱解氣化技術(shù)是較直燃更清潔和高效的一種轉(zhuǎn)化方式，在根本上抑制了二惡英等污染物的產(chǎn)生，熱解氣或合成氣既可以用于產(chǎn)熱發(fā)電、合成燃料和化學(xué)品，也可以制氫。
[0003]熱解氣化技術(shù)近年來在國內(nèi)外發(fā)展較快，但均不能很好的同時滿足焦油和污染物含量少、熱值高、成本較低的要求。流化床熱解氣化具有反應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小、原料適應(yīng)性好、易操作和容易放大的優(yōu)勢;與傳統(tǒng)熱解相比，微波加熱具有獨(dú)特的傳熱傳質(zhì)規(guī)律，不僅加熱均勻、速率快、溫度可調(diào)控，而且熱解過程及預(yù)期最終產(chǎn)物容易控制，安全無害，其主要的優(yōu)勢在于無污染;電磁感應(yīng)加熱則具有快速加熱、內(nèi)熱加熱、高效節(jié)能、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢;流化床熱解氣化和微波加熱、電磁感應(yīng)加熱或電加熱的耦合提高了反應(yīng)速度和產(chǎn)品質(zhì)量、提高了熱解氣化效率，也增加了熱解氣化系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性和靈活性以及調(diào)整產(chǎn)品分布與組成的靈活性。通過進(jìn)料系統(tǒng)的改進(jìn)、顆粒循環(huán)流動系統(tǒng)以及密封技術(shù)的提高，內(nèi)外加熱流化床熱解氣化得到的產(chǎn)品氣焦油和污染物含量少、熱值高，具有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的一是:開發(fā)一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)以制備熱解氣或合成氣，并提高產(chǎn)品氣熱值與整體熱解氣化效率；目的二是:進(jìn)一步減少熱解氣或合成氣中焦油與污染物的含量。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連通連接的物料進(jìn)料單元(I)、流化床熱解氣化單元(2)、旋風(fēng)分離器、旋風(fēng)分離器下料管、非機(jī)械密封閥(13)、循環(huán)回料裝置(16)、卸料閥(14)和固體產(chǎn)物收集罐(15)，系統(tǒng)生成合成氣或熱解氣;所述流化床熱解氣化單元(2)包括提升管(4)、提升管進(jìn)氣系統(tǒng)(3)和提升管(4)外面的加熱器(5)，提升管進(jìn)氣系統(tǒng)(3)通過管道和提升管(4)連通連接;所述物料進(jìn)料單元(I)包括雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器(7)、旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器(8)、螺桿輸送器(6)，雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器(7)和螺桿輸送器(6)連通連接，螺桿輸送器(6)和提升管(4)連通連接，循環(huán)回料裝置(16)和提升管(4)連通連接，旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器(8)和循環(huán)回料裝置(16)連通連接，非機(jī)械密封閥(13)和循環(huán)回料裝置(16)連通連接;旋風(fēng)分離器包括一級旋風(fēng)分離器(9)和二級旋風(fēng)分離器(10)，一級旋風(fēng)分離器(9)的輸入端和提升管(4)的輸出端連通連接;一級旋風(fēng)分離器(9)的氣體輸出端和二級旋風(fēng)分離器(10)的輸入端連通連接，一級旋風(fēng)分離器下料管(I I)輸入端和一級旋風(fēng)分離器(9)的底部輸出端連通連接，二級旋風(fēng)分離器下料管(12)的輸入端和二級旋風(fēng)分離器(10)的底部輸出端連通連接;二級旋風(fēng)分離器下料管(12)和一級旋風(fēng)分離器下料管(11)匯合后和非機(jī)械密封閥(13)連通連接;一級旋風(fēng)分離器下料管(11)通過非機(jī)械密封閥(13)和管道與卸料閥(14)連通連接，卸料閥(14)和固體產(chǎn)物收集罐(15)連通連接;循環(huán)回料裝置(16)使得部分生物炭或/和泥炭和其它床料由旋風(fēng)分離器下料管經(jīng)過非機(jī)械密封閥(13)以及吹送氣的吹掃循環(huán)輸送到提升管(4)以延長部分床料在反應(yīng)器的停留時間和提高碳轉(zhuǎn)化率。
[0006]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，物料進(jìn)料單元(I)的雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器(7)也可替換為一個或多個旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器。
[0007]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器(8)采用一個或多個。
[0008]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，旋風(fēng)分離器下料管和提升管(4)之間的循環(huán)回料裝置(16)可為機(jī)械閥、非機(jī)械閥或螺桿輸送擠壓系統(tǒng)等具有輸送和物料密封功能的裝置，循環(huán)回料裝置(16)既能輸送也能物料密封，螺桿輸送擠壓也可形成物料密封和具有輸送功能。
[0009]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，流化床熱解氣化單元(2)的提升管(4)外面的加熱器(5)，可選為電磁感應(yīng)加熱器、微波加熱器或電加熱器，流化床熱解氣化單元(2)的提升管(4)外面也可采用高效保溫層;旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)分離器下料管外面可有電磁感應(yīng)加熱器、微波加熱器、電加熱器或高效保溫層。微波加熱加熱均勻、速率快、溫度可調(diào)控，而且熱解過程及預(yù)期最終產(chǎn)物容易控制，安全無害；電磁感應(yīng)加熱則具有快速加熱、內(nèi)熱加熱、高效節(jié)能、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢;流化床熱解氣化和微波加熱、電磁感應(yīng)加熱或電加熱的耦合提高了反應(yīng)速度和產(chǎn)品質(zhì)量、提高了熱解氣化效率，也增加了熱解氣化系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性和靈活性以及調(diào)整產(chǎn)品分布與組成的靈活性；當(dāng)提升管(4)采用微波加熱時，提升管(4)采用陶瓷或石英管材質(zhì)以適合微波熱解的需要；當(dāng)提升管(4)采用電磁感應(yīng)加熱時，提升管(4)殼體采用鐵質(zhì)金屬或碳鋼材料；當(dāng)提升管(4)采用電加熱時，提升管(4)采用碳鋼、不銹鋼或其它耐熱鋼材質(zhì)。
[0010]本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，物料進(jìn)料單元(I)直接輸送物料到提升管(4)，旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器(8)將物料輸送到循環(huán)回料裝置
(16)，物料可為原料或/和加入的床料;雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器(7)的兩個閥門交替開關(guān)實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料并能確保提升管(4)反應(yīng)器和外界的隔離和密封;螺桿輸送器(6)有輸送和擠壓的功能，進(jìn)一步防止了提升管(4)反應(yīng)器熱氣體和熱床料進(jìn)入物料進(jìn)料單元(1)、加強(qiáng)了提升管(4)反應(yīng)器和外界的密封效果;旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器(8)將物料直接加入到循環(huán)回料裝置(16)，旋轉(zhuǎn)閥起到了密封作用。
[0011 ]本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，旋風(fēng)分離器下料管和提升管(4)之間有非機(jī)械密封閥(13)和循環(huán)回料裝置(16)，非機(jī)械密封閥
(13)和循環(huán)回料裝置(16)起到了物料密封作用以防止旋風(fēng)分離器下料管和提升管(4)之間的串氣；吹掃氣在非機(jī)械密封閥(13)和循環(huán)回料裝置(16)處加入，非機(jī)械密封閥(13)和循環(huán)回料裝置(16)的吹掃氣采用水蒸氣或其它惰性氣體，吹掃氣的氣速可以調(diào)節(jié)顆粒物的流動速度從而調(diào)節(jié)固體顆粒循環(huán)流動的速率和固體顆粒物在提升管(4)反應(yīng)器中的停留時間，吹掃氣氣封也加強(qiáng)了密封效果。
[0012]本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，二級旋風(fēng)分離器下料管(12)和一級旋風(fēng)分離器下料管(I I)匯合后和非機(jī)械密封閥(13)連通連接，卸料閥(14)在非機(jī)械密封閥(13)的下面并通過管道與其連通連接;非機(jī)械密封閥(13)和循環(huán)回料管(16)連通連接形成多密封通道以確保提升管(4)和下料管(11)與(12)之間沒有串氣;卸料閥可為旋轉(zhuǎn)閥或其它閥門。
[0013]本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，提升管進(jìn)氣系統(tǒng)(3)包括空氣、循環(huán)的熱解氣或合成氣，還可以包括水蒸氣；一路是空氣和循環(huán)的熱解氣或合成氣先在燃燒器混合燃燒，燃燒后煙氣進(jìn)入提升管(4)底部;另一旁路是空氣或/和水蒸氣從提升管(4)底部和/或上部加入。
[0014]本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，廢棄物由物料進(jìn)料單元(I)加入，經(jīng)雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器(7)、螺桿輸送器(6)進(jìn)入提升管(4)，或經(jīng)一或多個旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器、螺桿輸送器(6)進(jìn)入提升管(4);流化床熱解氣化單元(2)包括進(jìn)氣系統(tǒng)(3)、提升管(4)和加熱器(5)，流化床熱解氣化采用循環(huán)流化床反應(yīng)器，進(jìn)入提升管
(4)的物料經(jīng)過相對較高溫度的加熱區(qū)后進(jìn)入一級旋風(fēng)分離器(9)和二級旋風(fēng)分離器(10)進(jìn)行氣固分離，二級旋風(fēng)分離器下料管(12)和一級旋風(fēng)分離器下料管(11)匯合后和非機(jī)械密封閥(13)連通連接，分離后的固體由旋風(fēng)分離器的下料管進(jìn)入非機(jī)械密封閥(13);—級旋風(fēng)分離器下料管(11)通過非機(jī)械密封閥(13)和管道與卸料閥(14)連通連接，通過調(diào)整卸料閥(14)的開度和非機(jī)械密封閥(13)與循環(huán)回料裝置(16)的吹送氣的氣速，可以調(diào)節(jié)固體產(chǎn)物的排料速度和固體產(chǎn)物在循環(huán)流化床的固體顆粒循環(huán)速率，從而調(diào)整固體在提升管
(4)里面的停留時間;有一部分原料或床料在循環(huán)回料裝置(16)上部的旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器(8)加入，通過循環(huán)回料裝置(16)多個測溫點(diǎn)的溫度波動情況可估算固體顆粒的循環(huán)速率，加入的原料或床料經(jīng)循環(huán)回料裝置(16)被吹送氣輸送到提升管(4)底部;提升管(4)和旋風(fēng)分離器的下料管之間采用非機(jī)械密封閥13和一個或多個循環(huán)回料裝置(16)(進(jìn)一步如循環(huán)回料管、或螺桿輸送擠壓機(jī)構(gòu))實(shí)現(xiàn)多密封聯(lián)用以確保提升管(4)和下料管(11)和(12)之間沒有串氣;提升管(4)底部的殘渣由排渣口(17)排出。
[0015]進(jìn)一步，流化床熱解氣化單元(2)的床料中除了包括灰分與生物炭或/和泥炭外，還包括載熱體、催化劑、載氧體中的一種或幾種。
[0016]本發(fā)明通過流化床熱解氣化器的結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)化設(shè)計、內(nèi)外加熱的使用、進(jìn)料系統(tǒng)的優(yōu)化、不同床料混合使用、床料循環(huán)流動系統(tǒng)和氣固混合水平的提高及密封系統(tǒng)的改進(jìn)，可生產(chǎn)高品質(zhì)的產(chǎn)品氣(合成氣或熱解氣)，極大地提高了整體熱解氣化效率及產(chǎn)品氣熱值、減少了產(chǎn)品氣焦油含量，產(chǎn)品氣不含二惡英等污染物，從而有效地制備高品質(zhì)的清潔熱解氣或合成氣。
[0017]本發(fā)明還包括上述的一種對熱解氣化器進(jìn)行加熱的應(yīng)用，即對熱解氣化器采用微波加熱、電加熱、電磁感應(yīng)加熱或保溫層;在熱解氣化器的外面附加微波設(shè)備、電加熱裝置、電磁感應(yīng)加熱裝置或保溫層;微波加熱時，熱解氣化器殼體采用陶瓷或石英材料;電磁感應(yīng)加熱時，熱解氣化器殼體采用鐵質(zhì)金屬或碳鋼等；當(dāng)熱解氣化器采用電加熱時，熱解氣化器殼體采用碳鋼、不銹鋼或其它耐熱鋼材質(zhì)。熱解氣化器的主體為流化床反應(yīng)器，包括循環(huán)流化床、鼓泡或湍動流化床反應(yīng)器。
[0018]本發(fā)明具有積極的效果:(I)本發(fā)明采用多進(jìn)料口和多個機(jī)械閥或非機(jī)械閥或螺桿系統(tǒng)聯(lián)用的密封方式，加之以吹掃氣的使用，有效隔離了提升管和下料管，加強(qiáng)了密封并防止兩者之間的串氣；(2)床料的進(jìn)料裝置可用來估計床層內(nèi)固體顆粒循環(huán)流動速率；(3)床層內(nèi)部的固體顆粒循環(huán)流動速率和卸料速率可通過卸料閥的開度和吹掃氣的氣速來靈活調(diào)節(jié)；(4)流化床熱解氣化器可采用靈活的加熱方式，可通過提升管床層內(nèi)部的氧化或/和部分氧化反應(yīng)釋放的熱量加熱床層，也可采用外加熱器來加熱熱解氣化器;在熱解氣化器的外面附加微波設(shè)備、電加熱裝置、電磁感應(yīng)加熱裝置或保溫層;微波加熱時，熱解氣化器殼體采用陶瓷或石英材料;電磁感應(yīng)加熱時，熱解氣化器殼體采用鐵質(zhì)金屬或碳鋼等；當(dāng)熱解氣化器采用電加熱時，熱解氣化器殼體采用碳鋼、不銹鋼或其它耐熱鋼材質(zhì)。
【附圖說明】
[0019]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明，其中
[0020]圖1為本發(fā)明采用非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明采用螺桿輸送擠壓式循環(huán)回料裝置的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中
[0023]I物料進(jìn)料單元、2流化床熱解氣化單元、3提升管進(jìn)氣系統(tǒng)、4提升管、5加熱器、6螺桿輸送器、7雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器、8旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器、9 一級旋風(fēng)分離器、10 二級旋風(fēng)分離器、11 一級旋風(fēng)分離器下料管、12 二級旋風(fēng)分離器下料管、13非機(jī)械密封閥、14卸料閥、15、固體產(chǎn)物收集罐、16循環(huán)回料裝置(圖1為非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置，圖2為螺桿輸送擠壓式循環(huán)回料裝置)、17排渣口。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0025]實(shí)施例1
[0026]見圖1，本系統(tǒng)包括依次連通連接的物料進(jìn)料單元1、流化床熱解氣化單元2、旋風(fēng)分離器、旋風(fēng)分離器下料管、非機(jī)械密封閥13、非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16、卸料閥14和固體產(chǎn)物收集罐15，系統(tǒng)生成合成氣或熱解氣;所述流化床熱解氣化單元2包括提升管4、提升管進(jìn)氣系統(tǒng)3和加熱器5，提升管進(jìn)氣系統(tǒng)3通過管道和提升管4連通連接;所述物料進(jìn)料單元I包括雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器7、旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器8、螺桿輸送器6，雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器7和螺桿輸送器6連通連接，螺桿輸送器6和提升管4連通連接，非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16和提升管4連通連接，旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器8和非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16連通連接，非機(jī)械密封閥13和非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16連通連接;旋風(fēng)分離器包括一級旋風(fēng)分離器9和二級旋風(fēng)分離器10，一級旋風(fēng)分離器9的輸入端和提升管4的輸出端連通連接;一級旋風(fēng)分離器9的氣體輸出端和二級旋風(fēng)分離器10的輸入端連通連接，一級旋風(fēng)分離器下料管11輸入端和一級旋風(fēng)分離器9的底部輸出端連通連接，二級旋風(fēng)分離器下料管12的輸入端和二級旋風(fēng)分離器10的底部輸出端連通連接;二級旋風(fēng)分離器下料管12和一級旋風(fēng)分離器下料管11匯合后和非機(jī)械密封閥13連通連接;一級旋風(fēng)分離器下料管11通過非機(jī)械密封閥13和管道與卸料閥14連通連接，卸料閥14和固體產(chǎn)物收集罐15連通連接;非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16使得部分生物炭或/和泥炭與其它床料由旋風(fēng)分離器下料管經(jīng)過非機(jī)械密封閥13以及吹送氣的吹掃循環(huán)輸送到提升管4以延長部分床料在反應(yīng)器的停留時間和提高碳轉(zhuǎn)化率。
[0027]流化床熱解氣化單元2的提升管4外面有加熱器5，加熱器5為電磁感應(yīng)加熱器，提升管4殼體采用鐵質(zhì)金屬或碳鋼。物料進(jìn)料單元I的雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器7和螺桿輸送器6直接輸送市政和工業(yè)污泥到提升管4，旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器8將床料生石灰(CaO)加入到非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16，通過非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16多個測溫點(diǎn)的溫度波動情況可估算固體顆粒的循環(huán)速率，加入的床料經(jīng)非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16被吹掃氣輸送到提升管4底部，提升管4底部的殘渣由排渣口 17;雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器7的兩個閥門交替開關(guān)實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料并能確保提升管4和外界的隔離和密封;螺桿輸送器6有輸送和擠壓的功能，進(jìn)一步防止了提升管4熱氣體和熱床料進(jìn)入物料進(jìn)料單元1、加強(qiáng)了提升管4和外界的密封效果;旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器8將床料直接加入到非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16，旋轉(zhuǎn)閥起到了密封作用。
[0028]提升管4和旋風(fēng)分離器的下料管之間采用一個L型非機(jī)械密封閥13和J型非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16實(shí)現(xiàn)多密封聯(lián)用以確保提升管4和下料管11和12之間沒有串氣;非機(jī)械密封閥13和非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16起到了物料密封作用以防止旋風(fēng)分離器下料管和提升管4之間的串氣;吹掃氣在非機(jī)械密封閥13和循環(huán)回料裝置16處加入，吹掃氣的氣速可以調(diào)節(jié)顆粒物的流動速度從而調(diào)節(jié)固體顆粒循環(huán)流動的速率和固體顆粒物在提升管4反應(yīng)器中的停留時間，吹掃氣氣封也加強(qiáng)了密封效果;非機(jī)械密封閥13和循環(huán)回料裝置16的吹掃氣采用水蒸氣或其它氣體。
[0029]二級旋風(fēng)分離器下料管12和一級旋風(fēng)分離器下料管11匯合后和非機(jī)械密封閥13連通連接，卸料閥14在非機(jī)械密封閥13的下面并通過管道與其連通連接;非機(jī)械密封閥13和非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16連通連接形成多密封通道以確保提升管4和下料管11與12之間沒有串氣;卸料閥可為旋轉(zhuǎn)閥或其它閥門。
[0030]提升管進(jìn)氣系統(tǒng)3包括空氣、水蒸氣和循環(huán)的熱解氣或合成氣;空氣和循環(huán)的熱解氣或合成氣在燃燒器混合燃燒，燃燒后煙氣進(jìn)入提升管4底部;旁路的空氣和水蒸氣從提升管4底部加入。
[0031]本發(fā)明所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，固體廢棄物由物料進(jìn)料單元I加入，經(jīng)雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器7、螺桿輸送器6進(jìn)入提升管4;流化床熱解氣化采用循環(huán)流化床反應(yīng)器，進(jìn)入提升管4的物料經(jīng)過較高溫度的加熱區(qū)后進(jìn)入一級旋風(fēng)分離器9和二級旋風(fēng)分離器10進(jìn)行氣固分離，二級旋風(fēng)分離器下料管12和一級旋風(fēng)分離器下料管11匯合后和非機(jī)械密封閥13連通連接，分離后的固體由旋風(fēng)分離器的下料管進(jìn)入非機(jī)械密封閥13; —級旋風(fēng)分離器下料管11通過非機(jī)械密封閥13和管道與卸料閥14連通連接，通過調(diào)整卸料閥14的開度和非機(jī)械密封閥13與非機(jī)械閥循環(huán)回料裝置16的吹送氣的氣速，可以調(diào)節(jié)固體產(chǎn)物的排料速度和固體在循環(huán)流化床的顆粒循環(huán)速率，從而調(diào)整固體在提升管4里面的停留時間。
[0032]實(shí)施例2
[0033]見圖1，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之處為:流化床熱解氣化單元2的提升管4外面有加熱器5，加熱器5為微波加熱器，提升管4殼體采用陶瓷或石英管材質(zhì)以適合微波熱解氣化的需要;物料進(jìn)料單元I的雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器7和螺桿輸送器6直接輸送農(nóng)林廢棄物(如桔桿等)到提升管4，旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器8將廢棄的鐵銹加入到循環(huán)回料裝置16。其他系統(tǒng)組成與實(shí)施例1相同。
[0034]實(shí)施例3
[0035]見圖2，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之處為:流化床熱解氣化單元2的提升管4外面有加熱器5，加熱器5為電加熱器，提升管4殼體采用碳鋼或不銹鋼或其它耐熱鋼。提升管4和旋風(fēng)分離器的下料管之間采用一個L型非機(jī)械密封閥13和一個螺桿輸送擠壓式循環(huán)回料裝置16實(shí)現(xiàn)多密封聯(lián)用以確保提升管4和下料管11和12之間沒有串氣。其他系統(tǒng)組成與實(shí)施例I相同。
[0036]實(shí)施例4
[0037]見圖1，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之處為:流化床熱解氣化單元2的提升管4外面是高效保溫層，提升管4殼體采用碳鋼或不銹鋼或其它耐熱鋼。提升管進(jìn)氣系統(tǒng)(3)只包括空氣和循環(huán)的熱解氣或合成氣；空氣和循環(huán)的熱解氣或合成氣在燃燒器混合燃燒，燃燒后煙氣進(jìn)入提升管4底部側(cè)面;旁路的空氣從提升管4底部下面直接加入，提升管4不通入水蒸氣。其他系統(tǒng)組成與實(shí)施例1相同。
[0038]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括依次連通連接的物料進(jìn)料單元(1)、流化床熱解氣化單元(2)、旋風(fēng)分離器、旋風(fēng)分離器下料管、非機(jī)械密封閥(13)、循環(huán)回料裝置(16)、卸料閥(14)和固體產(chǎn)物收集罐(15);所述流化床熱解氣化單元(2)包括提升管(4)、提升管進(jìn)氣系統(tǒng)(3)和加熱器(5)，提升管進(jìn)氣系統(tǒng)(3)通過管道和提升管(4)連通連接;所述物料進(jìn)料單元(I)包括雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器(7)、旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器(8)、螺桿輸送器(6)，雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器(7)和螺桿輸送器(6)連通連接，螺桿輸送器(6)和提升管(4)連通連接，循環(huán)回料裝置(16)和提升管(4)連通連接，旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器(8)和循環(huán)回料裝置(16)連通連接，非機(jī)械密封閥(13)和循環(huán)回料裝置(16)連通連接;旋風(fēng)分離器包括一級旋風(fēng)分離器(9)和二級旋風(fēng)分離器(10)，一級旋風(fēng)分離器(9)的輸入端和提升管(4)的輸出端連通連接;一級旋風(fēng)分離器(9)的氣體輸出端和二級旋風(fēng)分離器(10)的輸入端連通連接，一級旋風(fēng)分離器下料管(11)輸入端和一級旋風(fēng)分離器(9)的底部輸出端連通連接，二級旋風(fēng)分離器下料管(12)的輸入端和二級旋風(fēng)分離器(10)的底部輸出端連通連接;二級旋風(fēng)分離器下料管(12)和一級旋風(fēng)分離器下料管(11)匯合后和非機(jī)械密封閥(13)連通連接;一級旋風(fēng)分離器下料管(11)通過非機(jī)械密封閥(13)和管道與卸料閥(14)連通連接，卸料閥(14)和固體產(chǎn)物收集罐(15)連通連接;循環(huán)回料裝置(16)使得部分生物炭或/和泥炭和其它床料由旋風(fēng)分離器下料管經(jīng)過非機(jī)械密封閥(13)以及吹掃氣的吹送循環(huán)輸送到提升管(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，其特征在于:物料進(jìn)料單元(I)的雙閥閉鎖料斗進(jìn)料器(7)替換為一個或多個旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，其特征在于:旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器(8)采用一個或多個。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，其特征在于:循環(huán)回料裝置(16)為機(jī)械閥、非機(jī)械閥或螺桿輸送擠壓系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，其特征在于:流化床熱解氣化單元(2)的提升管(4)的加熱器采用電磁感應(yīng)加熱器、微波加熱器或電加熱器，或提升管(4)外面采用保溫層;旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)分離器下料管外面采用電磁感應(yīng)加熱器、微波加熱器、電加熱器或保溫層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，其特征在于:吹掃氣在非機(jī)械密封閥(13)和循環(huán)回料裝置(16)處加入，吹掃氣氣封加強(qiáng)了密封效果，非機(jī)械密封閥(13)和循環(huán)回料裝置(16)的吹掃氣采用水蒸氣或其它惰性氣體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，其特征在于:二級旋風(fēng)分離器下料管(12)和一級旋風(fēng)分離器下料管(11)匯合后和非機(jī)械密封閥(13)連通連接，卸料閥(14)在非機(jī)械密封閥(13)的下面并通過管道與其連通連接;非機(jī)械密封閥(13)和一個或多個循環(huán)回料裝置(16)連通連接形成多密封通道以確保提升管(4)和一級旋風(fēng)分離器下料管(11)與二級旋風(fēng)分離器下料管(12)之間沒有串氣;提升管(4)底部的殘渣由排渣口( 17)排出；卸料閥(I4)為旋轉(zhuǎn)閥或其它閥門；提升管進(jìn)氣系統(tǒng)(3)的進(jìn)氣包括空氣、循環(huán)的熱解氣或合成氣，或還包括水蒸氣；一路是空氣和循環(huán)的熱解氣或合成氣先在燃燒器混合燃燒，燃燒后煙氣進(jìn)入提升管(4)底部；另一旁路是空氣或/和水蒸氣從提升管(4)底部和/或上部加入。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多進(jìn)料口和多密封聯(lián)用的內(nèi)外加熱流化床熱解氣化系統(tǒng)，其特征在于，流化床熱解氣化單元(2)的床料中除了包括灰分與生物炭或/和泥炭外，還包括載熱體、催化劑、載氧體中的一種或幾種。9.一種對熱解氣化器進(jìn)行加熱的應(yīng)用，其特征在于:對熱解氣化器采用微波加熱、電加熱、電磁感應(yīng)加熱或保溫層;在熱解氣化器的外面附加微波設(shè)備、電加熱裝置、電磁感應(yīng)加熱裝置或保溫層;微波加熱時，熱解氣化器殼體采用陶瓷或石英材料；電磁感應(yīng)加熱時，熱解氣化器殼體采用鐵質(zhì)金屬或碳鋼；當(dāng)熱解氣化器采用電加熱時，熱解氣化器殼體采用碳鋼、不銹鋼或其它耐熱鋼材質(zhì)。10.按照權(quán)利要求9所述的一種對熱解器進(jìn)行加熱的應(yīng)用，其特征在于:熱解氣化器的主體為流化床反應(yīng)器，包括循環(huán)流化床、鼓泡或湍動流化床反應(yīng)器。
【文檔編號】C10B53/02GK105861068SQ201610355238
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】代建軍, 李晶
【申請人】北京化工大學(xué)