一種新型旋轉(zhuǎn)床生物質(zhì)熱解系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物質(zhì)熱解領(lǐng)域，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)床生物質(zhì)熱解系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對能源需求的日益增長，作為主要能源的燃料卻迅速減少。因此，尋找一種可再生的環(huán)境友好型能源便成為社會普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。在各種可再生能源中，生物質(zhì)是獨(dú)特的，不僅能貯存太陽能，還是一種可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，對生物質(zhì)能源的有效利用不僅可以減少對化石燃料的依賴，又可以抑制二氧化碳的排放量。生物質(zhì)能有效利用技術(shù)開始于20世紀(jì)70年代末期，主要是利用熱化學(xué)轉(zhuǎn)化和生物轉(zhuǎn)化技術(shù)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣、液和固態(tài)多種能源產(chǎn)物和化學(xué)品。熱化學(xué)方法包括:直接燃燒、氣化和熱解。
[0003]生物質(zhì)熱解是指生物質(zhì)在完全沒有氧或缺氧條件下熱分解，最終生成木炭、生物油和不可冷凝氣體的過程，3種產(chǎn)物的比例取決于熱解工藝的類型和反應(yīng)條件。反應(yīng)器是生物質(zhì)進(jìn)行熱解的重要裝置，是目前國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。常用的熱解反應(yīng)器具有加熱速率快、反應(yīng)溫度中等和氣體停留時(shí)間短等特征。目前，世界各國通過對反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、制造及工藝條件的控制，已研發(fā)了固定床、流化床、真空移動床、引流床、夾帶流、多爐裝置、旋轉(zhuǎn)爐、旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器和輻射爐等。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，各類型的反應(yīng)器各有優(yōu)缺點(diǎn)，固定床、移動床的結(jié)構(gòu)簡單、操作穩(wěn)定，但傳熱傳質(zhì)效果較差，處理規(guī)模難以放大;真空移動床、旋轉(zhuǎn)床、旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器和輻射爐對固定床反應(yīng)器進(jìn)行了部分改進(jìn)，但仍然存在處理規(guī)模不大、系統(tǒng)復(fù)雜等問題;流化床反應(yīng)器被認(rèn)為是有前景的反應(yīng)裝置，傳熱傳質(zhì)效果較好，但其揚(yáng)析特性導(dǎo)致生物質(zhì)熱解氣中含有大量的粉塵顆粒難于凈化。因此，亟需一種可以綜合各種優(yōu)點(diǎn)的熱解系統(tǒng)，如采用將輻射傳熱與移動床技術(shù)耦合，同時(shí)采用可對熱解氣進(jìn)行有效除塵的除塵裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種新型旋轉(zhuǎn)床生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，該裝置耦合了高效燃燒技術(shù)、旋轉(zhuǎn)床技術(shù)、高效除塵技術(shù)，系統(tǒng)整體熱效率高、熱解氣除塵效果好、規(guī)模易于放大，設(shè)備簡單、投資少、易于操作。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種旋轉(zhuǎn)床生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，包括原料預(yù)處理裝置、高效燃燒裝置、旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器、輻射加熱管、內(nèi)置旋風(fēng)除塵單元、濾筒過濾陣列、油氣冷卻裝置、荒煤氣凈化裝置、燃?xì)庋b置、排煙裝置以及殘?zhí)坷鋮s器，所述原料預(yù)處理裝置與所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器相連，所述高效燃燒裝置與所述輻射加熱管的煙氣入口相連，所述輻射加熱管設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器內(nèi)部并密封，所述內(nèi)置旋風(fēng)除塵單元設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的頂部的油氣出口處，所述濾筒過濾陣列設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的外部并與所述油氣出口相連，所述濾筒過濾陣列依次通過所述油氣冷卻裝置、所述荒煤氣凈化裝置以及所述燃?xì)庋b置與所述高效燃燒裝置相連，所述輻射加熱管的煙氣出口通過所述排煙裝置與所述殘?zhí)坷鋮s器相連，所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的出料管與所述殘?zhí)坷鋮s器相連，所述殘?zhí)坷鋮s器與所述原料預(yù)處理裝置相連。
[0008]進(jìn)一步地，所述原料預(yù)處理裝置包括依次相連的原料倉、干燥倉以及進(jìn)料裝置，并通過所述進(jìn)料裝置與所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器相連。
[0009]進(jìn)一步地，所述殘?zhí)坷鋮s器與所述干燥倉相連。
[0010]進(jìn)一步地，所述的內(nèi)置旋風(fēng)分離單元可根據(jù)工況選擇布置一組或者多組，并可根據(jù)實(shí)際工況設(shè)計(jì)為環(huán)形布置或者陣列布置，旋風(fēng)分離的固體顆粒返回到旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器內(nèi)的物料層。
[0011]進(jìn)一步地，所述濾筒過濾陣列的濾筒采用復(fù)合介孔材料，并可根據(jù)工況調(diào)整濾筒的目數(shù)、個(gè)數(shù)以及排列方式。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型一種新型蓄熱式旋轉(zhuǎn)床生物質(zhì)熱解系統(tǒng)的示意圖。
[0013]圖中:1、原料倉，2、干燥倉，3、進(jìn)料裝置，4、旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器，5、內(nèi)置旋風(fēng)除塵單元，6、濾筒過濾陣列，7、油氣冷卻裝置，8、荒煤氣凈化裝置，9、燃?xì)庋b置，10、空氣裝置，11、高效燃燒裝置，12、排煙裝置，13、殘?zhí)坷鋮s器，14、煙囪，15、輻射加熱管。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0015]本實(shí)用新型的一種新型旋轉(zhuǎn)床生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其優(yōu)選的實(shí)施方式如圖1所示:
[0016]—種新型蓄熱式旋轉(zhuǎn)床生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，包括高效燃燒裝置、原料預(yù)處理裝置、旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器4、內(nèi)置旋風(fēng)分離裝置、濾筒過濾陣列、冷卻裝置等。所述原料預(yù)處理裝置包括順序連接的原料倉1、干燥倉2、進(jìn)料裝置3;所述原料預(yù)處理裝置通過進(jìn)料裝置3與所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器4連接，內(nèi)置旋風(fēng)除塵單元5設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器4的頂部的油氣出口處，其中，內(nèi)置旋風(fēng)分離單元設(shè)計(jì)為一個(gè)或多個(gè)旋風(fēng)分離器組合;濾筒過濾陣列6設(shè)置在旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的外部并與油氣出口管道相連，濾筒的材料選擇以及陣列布置可根據(jù)實(shí)際工況調(diào)整;油氣冷卻裝置7與濾筒過濾陣列6相連，荒煤氣凈化裝置8分別與油氣冷卻裝置7和燃?xì)庋b置9相連;高效燃燒裝置11分別與燃?xì)庋b置9和空氣裝置10以及輻射加熱管15的煙氣入口相連，輻射加熱管設(shè)置在轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器4內(nèi)部并密封;其中，輻射加熱管煙氣出口與排煙裝置12、殘?zhí)坷鋮s器13、干燥倉2及煙囪14順序連接。
[0017]結(jié)合圖1，以松木肩熱解為例，松木肩由原料倉I輸送至干燥倉2，并被來自殘?zhí)坷鋮s器13的高溫?zé)煔飧稍锖螅蛇M(jìn)料裝置3送入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器4，同時(shí)由燃?xì)庋b置9和空氣裝置10分別將燃料和空氣送入高效燃燒裝置11而產(chǎn)生高溫?zé)煔膺M(jìn)入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器4內(nèi)的輻射加熱管15，對旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱升溫，換熱后的尾氣進(jìn)入排煙裝置12并通過干燥倉2對松木肩進(jìn)行干燥，尾氣最終通過煙囪14排放;干燥后的松木肩在旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器4內(nèi)，在一定溫度下發(fā)生熱解反應(yīng);熱解產(chǎn)生的油氣首先通過內(nèi)置旋風(fēng)除塵單元5將大顆粒的固體粉塵分離后回流至旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器4，除塵后的熱解氣進(jìn)入與之相連的濾筒過濾陣列6繼續(xù)除塵，去除微米級的細(xì)粉顆粒，凈化后的氣體進(jìn)入油氣冷卻裝置7降溫，分離后得到生物質(zhì)焦油和生物質(zhì)荒煤氣;所述生物質(zhì)荒煤氣經(jīng)荒煤氣凈化單元8凈化后可作為燃料進(jìn)入燃?xì)庋b置9待用，也可作為產(chǎn)品外送;熱解產(chǎn)生的固體通過出料管進(jìn)入殘?zhí)坷鋮s器13，經(jīng)降溫后得到生物質(zhì)殘?zhí)俊?br>[0018]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)床生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，包括原料預(yù)處理裝置、高效燃燒裝置、旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器、輻射加熱管、內(nèi)置旋風(fēng)除塵單元、濾筒過濾陣列、油氣冷卻裝置、荒煤氣凈化裝置、燃?xì)庋b置、排煙裝置以及殘?zhí)坷鋮s器，其特征在于:所述原料預(yù)處理裝置與所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器相連，所述高效燃燒裝置與所述輻射加熱管的煙氣入口相連，所述輻射加熱管設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器內(nèi)部并密封，所述內(nèi)置旋風(fēng)除塵單元設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的頂部的油氣出口處，所述濾筒過濾陣列設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的外部并與所述油氣出口相連，所述濾筒過濾陣列依次通過所述油氣冷卻裝置、所述荒煤氣凈化裝置以及所述燃?xì)庋b置與所述高效燃燒裝置相連，所述輻射加熱管的煙氣出口通過所述排煙裝置與所述殘?zhí)坷鋮s器相連，所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器的出料管與所述殘?zhí)坷鋮s器相連，所述殘?zhí)坷鋮s器與所述原料預(yù)處理裝置相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述原料預(yù)處理裝置包括依次相連的原料倉、干燥倉以及進(jìn)料裝置，并通過所述進(jìn)料裝置與所述旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述殘?zhí)坷鋮s器與所述干燥倉相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的內(nèi)置旋風(fēng)分離單元選擇布置一組或者多組，并設(shè)計(jì)為環(huán)形布置或者陣列布置，旋風(fēng)分離的固體顆粒返回到旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器內(nèi)的物料層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述濾筒過濾陣列的濾筒采用復(fù)合介孔材料。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型旋轉(zhuǎn)床生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，包括原料預(yù)處理裝置、高效燃燒裝置、旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器、輻射加熱管、內(nèi)置旋風(fēng)除塵單元、濾筒過濾陣列、油氣冷卻裝置、荒煤氣凈化裝置、燃?xì)庋b置、排煙裝置以及殘?zhí)坷鋮s器。原料經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器，由高效燃燒裝置產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^輻射加熱管進(jìn)行輻射給旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器內(nèi)物料加熱發(fā)生熱解，熱解氣體首先經(jīng)過內(nèi)置旋風(fēng)分離裝置，去除大部分的大顆粒粉塵，然后進(jìn)入后部的濾筒過濾陣列，并進(jìn)入油氣冷卻裝置進(jìn)行降溫；旋轉(zhuǎn)床熱解反應(yīng)器內(nèi)的固體物質(zhì)經(jīng)冷卻系統(tǒng)與低溫?zé)煔鈸Q熱降溫后排出。該系統(tǒng)將傳統(tǒng)的旋風(fēng)分離器設(shè)置為內(nèi)置式，并串聯(lián)濾筒過濾陣列，大大提高了除塵效果，系統(tǒng)整體設(shè)備投資少，熱效率高，容易操作。
【IPC分類】C10B57/18, C10B1/10, C10B53/02
【公開號】CN205170747
【申請?zhí)枴緾N201520914607
【發(fā)明人】裴培, 孫寶林, 劉周恩, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月16日