与蒸发器相关的热解方法和热解设备的制作方法

专利名称：与蒸发器相关的热解方法和热解设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及后附的权利要求1的前序部分所述类型的热解方法(pyrolysis method)。本发明还涉及后附的权利要求14的前序部分所述鄉的热解设备。
背景技术：
热解指的是燃料在惰性条件和高温下转化成气体形式，其在冷凝过程中形 成含有不同的有机化合物的油状液体。与热解相联系的惰性条件指的是无氧的 条件，其中避免燃料的燃烧。焦油生产中，"焦油蒸馏"是已知很长时间的热解 iH呈的一个例子。
在热解过程中燃料被热解，反应中形成的气态化合物被从碳化残余物 (carbonization residue)中分离出来，并且它们被冷凝成热解油(pyrolysis oil),其可 以被用作，例如，燃料或其可被进一步加工成不同的化学品。从例如7l^才基燃 料的不同生物基燃料生产热解油已经被研究，目的是用其来替代煤和重质燃料 油(heavy foel oil)。当考虑到燃料的内能(energy content),与难于输送的生物质 (biomass)相比热解油的一个优点为其易于输送。
热解iK呈的发展的例子包括一些专利公开，例如US4,891,459; US5,728,271; EP513051和US6，814,940。这些专利中公开的热解技术是以固体例如生物质基 燃料用情性流化气恢fluidizing gas)在大约400到60(TC的流化为基础的，可以在 流化床材料的存在下。将要在反应器中被热解的燃料被供应至反应器的下部， 从此处其与流化气体向上流动。例如如在公开EP 513051(Ensyn Technologies Inc.),其尤其对应于US专利5,792,340中所示，通过旋风分离器或相应的分离 器，将床材料和碳残余物从流出反应器的气体中分离出来。
公开WO 02/083816公开了在流化床反应器中的热解，其中目的是保持床致 密来加^A载体颗粒(沙)至U燃料颗粒的热传递。实际的反应器为立管(riser)，其 被返回循环中的载体颗粒包围，从所i^粒在热解反应中在它们中形成的可燃 残娜皮烧掉。
公开WO 97/06886(Biomass Technology Group B. V)公开了通过特殊的旋转、垂直、向上扩展容器在反应器内循环热处理的材料。 一个应用为材料的热解。
公开WO 03/106590(Biomass Technology Group B.V)公开了两阶M:程，其中第 一阶段包括在混合室中混合热解的颗粒和热载体颗粒，和第二阶段包括在反应 器室中将热解气体从向下流动的混合物中分离出来。
根据US专利5,792,340(EnsynTechnologies, Inc)的图8，碳化残余物和不可 冷凝的(incondensible)气体与载体颗粒(例如，沙)在特殊的反应器中燃烧，从这里 被加热的载体颗粒经过旋风分离器和循环管道被引导至热解反应器，在其中反 应在向上的流动中发生。载体颗粒的温度可以通过将部分从热解反应器中出来 的载体颗粒不经加热直接返回皿行调整。在该过程中载体颗粒和燃料的质量
比为12: 1-200: 1。
专禾l) FI117513(Valtion teknillinen tutkimuskeskus, Technical Research Centre of Finland)公开了一种方法，其中设置与燃烧固体燃料的流化床蒸发tl(boiler)连接 的热mi，该热解驗热解中禾,流化床蒸发器的热情f婉材树沙)的内能。与 流化床蒸发器相比，不同的燃料被进料给所述热角m。所述热解器的燃料能量 需求为燃烧蒸发器的燃料流的至多50%，有利地至多25%。该公开的实施例示 出燃烧蒸发器，其为鼓泡流化床蒸发,ubbling fluidized bed boiler, BFB)，其 中床材料取自底部并经供应管道引导至l」热解器的下部，其中还提供燃料和流化 气体。所述热解器作为循环质量流化反应器进行操作，其中床丰才料通过旋风分 离器从产品气体中分离并经过返回管道返回至燃烧蒸发器。该专利仅顺便提到 所述蒸发器可以是循环流化床蒸发飄circulatingfluidizedbedboiler， CFB)。
在，提到的专利中，热解通过同向流动原理(cocmrent flow principle)进行 并且不同的燃料被供应给热解器和燃烧蒸发器，以及燃烧蒸发器的燃料功率 (foel power滩保持高于热角徵的燃料功率。其基础尤其是更好的操作效率和从 燃烧蒸发器中得至啲热可以尤其被用于热解器的燃料的千燥。
根据上面提到的专禾鹏热解器整合到燃烧蒸发器和提供两种燃料的基础为 当热解过程的燃料需要大量干燥时焦炭(coke)和不可冷凝气体的热含量(heat content)对于热解过程的内部能量需要是不充足的。因此从燃烧蒸发器得到额夕卜
的能量，在其中可燃烧不同的燃料，其可例如基于能量生成ia行选择。
战方法在热解后需要产品气体和床材料的分离戮旋风分离器)，以及用于 将床材料供应到热角徵禾口用于将其返回至U燃烧蒸发器的管路。

发明内容
采用根据发明的方法，惰性载体材料的循环更简单并且其可以利用通过重
力导致的材料的运动。此外，由于燃料和载体材料的交叉流动(crossflow)以及载 ^^才料的大热含量，在其中所有或基本上所有原料燃l^raw foel)都被供应至热 解器的方法中，也可以以高效率制造具有良好品质的热解油。本发明利用循环 流化床蒸发器的材料循环。产生于热解过程中的焦炭以及其他混合于载体材料 中的可燃材料在循环流化床蒸发器的炉中在燃烧过程中被燃烧。在所述燃烧过 程中产生的能量的一部分被取出以及一部分被转移到载体材料，其在循环流化 床蒸发器的循环中被返回到热解器。惰性载体材料如同常规的床材料(bed material)—样在循环流化床蒸发器中循环，在此情况下，在其向上并与烟道气同 向移动通过热燃烧区的同时，其在蒸发器的燃烧过程中有效地接收热量，以及 在此之后将其释放到热解过程。所述热解过程im地设置在所述循环流化床蒸 发器的所谓的沙封(sand seal)中。
所^l程总共包括三个部分过程(partial processes):
-热解过程，其中蒸发组浙evaporating components)通过由热载体材料所带来 的热量在无氧的条件下被从燃料分离，
-对通过这种方式得到的产品气体的进一步的加工过程，其中从不可冷凝的 气体分离热解油，和
-燃烧过程，其中在含氧^ft(oxygenous conditions)下在所述载体材料的存在
下热解过程的可燃副产物被烧樹热解残余物和可能从气体的所舰一步的加工 过程返回的不可冷凝气体)。
在上述部分过程中，所述热解过程和燃烧过程属于所述床材料，艮P，所述 循环床蒸发器的载体材料，的所述循环。
根据一个有利的实施方案，所^SA热mi的燃料通过该过程的废热(waste heat)被干燥，例如，来自烟道气、低压蒸汽或热解产品气体的热量。
如果需要，燃料的供应可以被设置为主要是通过所述热解器。因此，向燃 烧热解残余物(焦炭和其它可燃组分)和不可冷凝气体的蒸发器，供应具有比以上 提到的那些更小的内能，例如上述物质的内能的至多10%的一定量的附加燃料。 因此由所述蒸发器产生的能量几乎只来自热解油生产的副产物。皿使用相同 或不同的燃料，也可以以常规的方式设置向所述热解过程和燃烧过程的燃料供应。
在设置在循环流化床蒸发器的沙封中的热解器中，在所述循环流化床蒸发 器的循环中在蒸发器的床材料向蒸发器的炉移动的同时，蒸发器的床材料被惰 性流化气体流化。床材料通过重力从燃烧过程移动至热解过程以及要被热解的 燃料有利地从流化表面上方落入到热解过程中。所述燃料和床材料经由所述热 解过程被运送向所述燃烧过程以及所述流化气体连同热解产生的产品气体一起
AA^材料和燃料的流化混合物的上方离开。不需要特殊的分离器，但是气itt
实际的热解过程中从固体材料中分离。当所述床材料和燃料相对于气体流动横 向移动时，所述热解中产生的气体与所述燃料、流化床材料和热解残剝勿(焦炭) 只接触很短的时间。
所述热解器通过利用沙封可以容易地作为流化床蒸发器的一部分被整合， 并且其也可以通过使用它们中已知的沙封方案构建到现有的循环流化床蒸发
器。；)t料的供应可以被设置成至少部分通过热解器进1亍和在一些情况中需要向 实际的燃烧过程提供仅仅辅助燃料以满足额夕卜能量需求，例如启动所需的能量。
本发明包括其它的主要与热解器的结构方案相关的有利实施方案，这些实 施方案会在后面进行描述。


接下来，会对本发明参考附图进行更加详细地描述，其中 图l示意性地示出整^1程，其包括配备有热解器的循环流化床蒸发器和 产品气体的处理，
图2更详细ite出热解过程中床材料和燃料的流动， 图3示出热角^^种繊的7K平，纖面，iffii其可以实施图2的过程， 图4示意性ite出循环流化床蒸发器，其中热角徵与炉相连，禾口
图5示出图4的蒸发器的7jC平横截面。
具体实施例方式
图1示意性i标出一个过程，其采用了循环流化床蒸发戮CFB)，其中由固 体颗粒，典型地为沙(sand)或其它矿物S^棉巩mineral-based material)组成的惰性 床材料被流化空气17在炉1中流化，流化空气17同时至少部分提供燃烧过程 所需的氧气。所述床材料在后面也叫做载体材料，因为其不参与实际的反应， 而主要作为回收、传递和释放热量的材料操作。所述炉也可以包括燃烧空气的
8其他供应点，其没有被更加详细ite出。烟道气(fluegas)M2从炉l引出，该 鹏包括作为分离器3操作的旋风分离器，期每床材料分离至腿回循环，其中 床材料流经热解器4以及返回通道12返回到炉1。作为在所述炉里进行的燃烧 过程的结果，所述蒸发器以蒸汽(steam)的形式向外产生能量，其接下来可以用 于产生电和热。与蒸汽生成相关的所述蒸发器的部分没有示出，因为它们不是 本发明的一部分。
在图l中床材料的循环(点线C)包括热解过程作为一部分，其中可以热解适 合生产热解油的燃料。所述热解过程特别适合于固体的、生物基燃料，例如木 片(wood chips),锯屑(sawdust)，秸禾T(straw)，不同的采j爐弃物(logging waste) 和其它生物基废弃物，等。当将被热解的材料被叫做燃料时，重要的是谨记该 材料在热解过程中不燃烧，但是放出可燃的气体材料，其被冷凝成液体之后可 以被回收，储存，运输和在别处燃烧以禾,其内能。
所述热解过程包括热解反应器，即热解器4，皿床材料循环C中位于分离 器3和炉1之间。它是基本J^t闭的室，其包括燃料供应，用于供应流化气体 和移除热解中产生的有机气体材料和流化气体的装置。所述气体材料经由管线7 引导到冷凝器8，其中在一个或多个阶段中从它们冷凝热解油，该油经由管线9 被取出。不可冷凝气体经由管线10被移出以做进一步的加工。这些气体经过洗 涤器以后可以作为热解器的流化气体重新使用(虚线D)，或 作为循环流化床 蒸发器的炉1的燃半4(虚线E)。
所述热解过程是连续的，并且其利用了来自炉1的床材料的内能。在循环C 中床材料从炉1的燃烧过程接收热能并将其释放到热解器4的热解过程。所述 热角祐约400到60(TC的温度进行。所述j^烧过程接下来利用沿着返回通道12 连同所述床材料itA炉1的可燃的、富碳的热解残繊，艮哝热解中当产品气 体已经从中分离以后燃料的所乘lj下的材料。所述炉的燃料供应可以，如果需要， 只或基本上只经由热角 4(箭头"燃料1")进行。在热解过程中不希望的组分 可以从燃料中移除并且结果主要是焦炭，其适合于作为燃烧过程的;^料。因此， 所述热解过程在某种程度上也作为供应至IJ所述炉的燃料的精制过程运行。然而， 也可以从外部向炉1供应燃秋燃料2)，在此瞎况下，其不是只通过由热角镪4
生产的燃料来维持。
所 材料在燃烧过程中与烟道气同向向上流动到分离器3并因此同时升至高于热角徵4 。床材料在所述炉外部Mil重力从分离器经由热解器循环返回所
述炉。床材料从上面aA热解器并与燃料一起向炉移动。流化气体和热解中生
成的产品气体从所,材料和燃料的上方移除以做进一步的，(冷凝)。
适宜的惰性气体被用作流化气体，例如热解中产生的不可y令;疑气体，蒸发 器的循环气恢将被返回该过程的烟道气)，氧气已经被从其烧掉，或一些其它的 惰性气体，例如氮气。如果需要，在其被供应至热解器之前，流化气体被干燥
成无水的。
如果热解过程的燃料是潮湿的，生物基燃料经常是这样的，则在热解前对 其进行干燥是有利的，从而床材料的热量会被用于热解反应以及可以避免热解
油中水相的生成。干燥有利地在低温下进行，低于170。C，艮卩，低于热解的起始 温度。对于所述:: 喿，可以使用燃烧蒸发器1的烟道气，低压蒸汽或从冷却产 品气体得到的热。由于焦炭在炉1中被燃烧，所以所述蒸发器产生的烟道气是 相当干燥的，并且其可以被用于直接^B喿燃料，特别是当燃料只或主要经由热 解器4供应时。
如果所述热解器被用作仅有的燃烧过程的能量源，那么烟道气的水含量因 此可被显著降低，因为热解残余物的碳含量是很高的。如果通过使用所谓的氧 燃微oxygen combustion)来完成所^t烧，则可以接收易于回收的无氮的纯二氧 化碳。
图2示出热解过程中材料的流动。该图示出在循环流化床蒸发器的所谓的 沙封中制造的热角 4的垂直横截面，方式是在床材料的流动方向中相继的部 分在一个平面中示出。在实践中，所述部分可以彼鄉艮随从而材料不是总以相 同的方向流动，而是依据所述部分的布置在水平平面中改变其方向。所述部分 基本上放置于封闭的室中。床材料从作为分离器3运行的旋风分离器沿着、MA 管(dipleg)ll直接向下落到热mi的进口部分4a， ,Altk处其通过中间壁和所述室 的天花板之间的开口离开到达热解部分4b 。邻,ordering)所述进口部分的该中 间麵伸至搞于浸入管ll的下纖，在这种情况下在进口部分4a中形麟一 气闸(gas lock)。在床材料的流动方向中，把将被热解的燃料/人上方经由设置在 所述室的天花板中的供应进口 14供应到热解部分4b的起始段(beginning)，也就 是燃料通过重力在所述供应点下落至床材料上。床材料和在热解中逐渐转化为 焦炭和其它热解残余物的it料水平流过热解部分4a并ffl31与热解部分4b邻接的中间壁和所述室的底部之间的开口aA热角機的出口部分4c。从出口部分4c 所述材料可以越过门槛(threshold)离开到达斜向向下引导到炉1的返回管线12。 所述门槛设置为高于前述中间壁的下边缘，并因此形成了另一个气闸，也就是 说在结构上热解器4是所谓的双气闸(double gas lock)。
从旋风分离器从上方向下至U所述炉的床材料的流动通过重力进行并且在水 平部分所述材料由流化气体皿而流动M热角m 4 。重力也是将材料输;^M31 热解阶段所必需的。床材料通过其自身的重量落到热角 4并通过重力离开返 回炉l(沿着返回管线12向T)。因lt味材料和燃料以流化形式在热皿内被运 送。所述材料在热角《 4中用通过所述室的底部吹入的惰性流化气体从下方被 流化并且流化存在于每个部分中。在热解反应中，从所述燃料分离出的气体和 所述流化气体被皿到床材料之上并从顶部将它们移除。在所述室的底部上， 旨部分中的流化喷嘴都被标记为附图标记5，以及用于热解中产生的气体和流 化气体的出口，该出口在热解部分4b处在所述室的天花板上，被标记为附图标 记6。流4M率在不同的部分4a， 4b和4c中有利地可以单独地调整。
流化气体和将被热解的燃料的流动因此是交叉的，方式是燃料和床材料的 主要流向为水平的，而流化气体和在热解中分离的气体的主要流向是从底部到 顶部垂直的。由热解部分4b形成的延长的热解区含有一些顺序的流化喷嘴5。 在流经热解部分4b的同时，燃料颗粒因此在与热的床材料连续接触的同时与新 鲜的流化气体发生接触。由此Jt料颗粒在该过程中与新鲜的流化气体和热床材 料的停留时间变得比产品气体和燃料/该过程的热解残余物的接触时间要长。所 述燃料颗粒可以长时间的保持在有禾盱热解的条件下，所述长时间由热解区的 长度和材料的流速决定，而热解中产生的气体，也就是说反应产品，则在明显 更短的时间内被释放。甚至大的燃料颗粒也有时间去热解，但是当比SM料颗 粒和单独的气体分子的停留时间时，从他们产生的气体并不在床材料和燃料/热 解残彰吻的流化混合物中如此长的时间。
当^U:方将燃料i^A热解部分4b到达待流化的床材料上时，实现了良好的 J^才料和燃料的混合。在热解部分的起始段中，热的床材料A规口部分4a舰 中间壁落至诉卩燃料相同的点。通过将热解部分4b的起始段中的流4til率i體成 大于所述热解部分的其它地方的流4M率，还可进一步改善混合。
材料的流动路线通过点线表示并且不同部分中的床材料的上表面通过点划线表示。此外，在热解部分4b所述室的底部含有用于粗的未流化的(unflmdized) 底部灰和其它未流化的颗粒的出口15，以及在热解部分的末端，所述室的上部， 例如热解部分4b的侧壁的上部，含有用于可能积聚到流化床材料层上的娜质 (表面灰(surfaceash》的出口 16。图2示出展开至U(spreadinto)—个平面中的连续的部分。在实践中，所述材料 可以进行90度的旋转，也就是说热解器的部分可以相互成角度，而不题接一 个接着一个。这种方案降低了热角犓4所需的空间，并且还使得育,对热床材 料使用旁路路线。因此，可以只将一部分床材料经由热解部分引导到炉1和可 以将第二部爐过(past)热解过程弓l导到达炉1。图3示出这种结构的一种水平 横截面。浸入管11到达热角徵室4的中部，从这里材料流向相反的侧分开，到 达进口部分4a和旁路部分4d。床材料从进口部分4a分开;SA两个热解部分4b。 在热解部分中，如关于图2所示发生热解，并且向这些的燃料供应由箭头14示 出。在旁路部分4d中所舰材料被流化，但其不包括燃料供应。热解部分4b 后面为出口部分4c， /Aitt:处所述材料移动到也接收来自旁路部分4d的材料流的 返回管线12的起始段。从这里，床材料，经过热解迎入的床材料和,热解的 床材料两者，继续经由返回管线12到达所述炉。如果床材料的量多于热解所需的量，M:所述旁路则可以控制aA热解的床材料的量，床材料/燃料比率和同时控制热角繊。图3的结构中，浸入管11到达由不同部分形成的所述室的中部，当从炉1 看时入口部分4a位于所述浸入管的后面以及旁路部分4d在所述炉的一侧。热 解部分4b对称地位于上述部分的两侧，它们的纵向朝向炉l。邻接所述部分的 中间壁的布置原则上对应于图2中示出的，和在所述中间壁之上和之下的材料 的流动由箭头示出。根据空间的需要，所述部分的布置可以是另一种情况。图4和5示出另一种实施方案，其中热解器沙封被设置到循环流化床蒸发 器中的炉的一侧。图4示出热解部分4b位于管线通道12之后，在此处和图2 中一样也在两^t封之间。第一气封通过来自旋风分离器的浸入管ll和返回管 线12的门槛形成。图5以水平横截面示出所述结构。返回管线12终止在热解 部分4b的中间。热解部分4b相对于床材料的进口方向横向延伸，并且其两端 都包括出口部分4c，其与形成第二气闸的中间壁邻街所述材料从下面从热解部 分4bi4A出口部分4c，例如从在上方分隔所述部分的中间壁的下面，并从出口部分4c出来经由上返回出口 12，到达炉1 ，其可以在热角 4和炉1的共用壁中)。 燃料从上方供应至返回管线12到 材料，从这里其被^#料输送至热解部分 4b的中部并分为两个不同的材料流。热解部分4b和出口部分4c包括ffiil和图 2中相同的原理流化和移除热解中产生的气体。图4和5的实施方案的优点为紧 凑的结构，因为延长的热解部分4b在此处被安置在炉l的一个壁的方向上。此 外，燃料可以从两个不同的点(出口部分4c)供应到炉l，其对燃烧过程而言改善 了^t料的分布。即使材料在热mi中被流化，但是甚至在此^B151热角徵4的 总质量流也是由重力导致的。向热解过程的热床材料的供应也可以分阶段进行。热解器可以，例如，被 设置为具有数个热解部分，其中每个被供应更多的床材料。如果在开始阶段只 使部分所需的床材料与燃料接触，则所述热解可以在相对低的、鹏下开始，和 当热解已经进行，将余下的床材料一次性或分阶段供应至燃料，热解SS因此 可向着目标提升。此外，热解过程的温度可以通过置于热解器4中的换热器调整。置于进口 部分4a中的换热皿图2中用数字13标注。根据本发明，作为用于整个循环流化床蒸发器的'燃料，可使用仅来自于热 解过程的燃半巩^料1，图l)，，热解过程中转化为所述炉使用的焦炭和其它 可燃的热解残余物。然而，可以以另一种方式安排一部分用于所述炉的燃料供应，也以所述炉主要/Am接供应到它的燃料接收其能量(燃料2，图l)而不舰热角军过禾呈的方式(It is, however, possible to arrange a part of the fbel supply for the furnace in another manner, also in such a manner that the fbrnace receives its energy mostly from fbel supplied directly there (FUEL2， figure 1) and not through the pyrolysisprocess)。如果所述热解器的尺寸定为主要响应所述炉的能量需要，则所述炉的 附加燃料，也就是说辅助燃料，的内肯识是一小部分，优选为与床材料和可能地与不可冷凝气体一起aA的燃料的内能的至多10%。这种附加的燃料也可以 是与供应至热解过程的燃料不同的燃料。特别是在所述过程的启动方面，可能 需要附B燃料以将炉中的床材料加热至热解所需的MS。同样，对于无热解而 4柳循环流4彼蒸发器的情况，对炉1设置與虫的燃料供应是有利的，在这种 情况中热解器4如同没有燃料供应的常规沙封一样进行使用。当以质量计，循环床材料的量多倍于将供应到热解的燃!4(When calculated asmass, there is a multiple amount of circulating bed material than fbel to be supplied to pyrolysis)。适宜的质量流量比为20: 1，但该比率可在该值的两侧变化。所述热解器同样易于设置成代替现有循环流化床蒸发器中的沙封。因此， 由于大的燃料流所述沙封被设计成尺寸足够大。在一些情况中，可具有多于一 个的图2中的返回管线12来保证所述炉中燃料的均匀分布。还可以在一个蒸发器中安置两个或更多的热解器。因此，所述循环流化床 蒸发器被安置有相应数量的旋风分离器，其为热 将床材料从烟道气中分离。
权利要求
1、与蒸发器相关的热解方法，在该方法中从所述蒸发器的流化床燃烧过程(1)得到的载体材料经热解过程(4b)被循环返回至所述燃烧过程，在热解过程(4b)中其与固体燃料混合，通过由所述热载体材料释放的热量，该固体燃料形成可冷凝的气体物质，该气体物质作为所谓的热解油以液态形式从来自所述热解过程的气体流(7)中分离，特征在于在燃烧过程(1)中所述载体材料与烟道气同向流动，之后其通过分离器(3)与烟道气分离，并且在所述分离器和所述燃烧过程之间，所述载体材料通过重力而移动通过热解过程(4b)，其中所述可冷凝气体物质通过流化作用从载体材料和燃料的混合物的上方被移除。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于在热解过程(4)中，相对于流 化气体的流动方向，所述载体材料和燃料横向流过热解过程(4b)。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述载体材料和燃料主要是7jC 平移动通过热解过程(4b)，所述流化气体从它们下面提供，并且所述可冷凝气体 物质与所述流化气体一起从它们上方排出。
4、 根据丰又利要求3所述的方法，其特征在于jt料,;0:方提供至热解过程(4b) 的起始段。
5、 根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于燃烧过程(l)的燃料的 大部分能量来源于热解过程(4b)。
6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于将附加燃料提供至所述燃烧过 程，其数量对应于来源于热解战呈(4b)的燃烧过程燃料的内能的至多10%。
7、 根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于热解过程(4b)被同时用 于形成所述蒸发器的所述载体材料的循环(C)的气闸。
8、 根据权利要求7所述的方法，其特征在于热解过程(4b)在第一气闸和第 二气闸之间的双气闸中进行。
9、 根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于热解过程(4b)是在与所 述蒸发器的炉(l)分离的室中进行，并从该室将所述载体材料、焦炭和其它混合 于所述载体材料中的可燃材料经由一个或多个返回管线(12)弓l导至(術述炉(1)。
10、 根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述载体材料的循JKC)的一 部分被弓I导皿热解过程(4b)而直接到达燃烧过程(1)。
11、 根据前述权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于所述热解过程(4b) 是在室中进行，该室邻接所述循环流4W蒸发器的所述炉(1)并从该室将所述载 体材料、焦炭和其它混合于所述载体材料中的可燃材料经由一个或多个返回出 口引导到所述炉(l)。
12、 根据权利要求ll所述的方法，其特征在于所述热解ilf呈(4b)在与所述 炉(l)的一个壁平行的室中进行，方式为所述载体材料和燃料被从所述室的中部 引向两端，并且所述载体材料、焦炭和其它与所述载体材料混合的可燃材料被 AAJ^述室的两端弓l导到所述炉(l)。
13、 根据前述任一15I利要求所述的方法，其特征在于进/Jf述热解过程的 燃料被废热干燥，例如来自烟道气、低压蒸汽或热解过程的产品气体的热量。
14、 热解设备，其包括通过流化床燃烧运行的炉(l)，热解戮4)和流动路径， 所述流动路^^接所述炉(1)和所述热解徵4)用于设置所述炉和所述热鹏之间 的流化床燃烧的载体材料的循环(C)，财卜，所述设备包括用于将要被热解的燃 禾鞭供给热 1(4)的供应进口(14)，设置在所述热解器中用于流化载体材料和燃 料的混合物的流化气体供应，(5)，和用于将己经从要被热解的燃料中分离出 的可冷凝气胸质输送出热解飄4)的出口(6)，以及用于冷M^f述可冷凝气働 质的冷凝戮8)，特征在于在所述炉(l)载体材料的所述循环通过同向原理沿着热 烟道气的流动路径被设置，分离戮3)位于高于热解戮4)的位置，该分离器设置 用来将所述载体材料从烟道气分离，而所述循环还包括分离敬2)和热解教4)之 间的连接管线(ll; 12)用于通过重力将载体材料移动至热解教4)，和在热解欷4) 和炉(1)之间的返回路径(12; 12')用于将所述载体材料返回至炉(1)，和在由热解 戮4)形成的所述室中所述出口(6)设置在其上部，与在载体材料和燃料的流化混合物上面的空间相连用于将所述可冷凝气体物质,A^f述热解器中移除。
15、 根据权利要求14所述的设备，其特征在于热解戮4)中载体材料和燃 料的混合物的流动路径相对于由流化气体的供应装置(5)产生的流化气体的流动 方向是横向的，并且沿着所述混合物的所述流动路径存在数个相继的流化气体 供应装置(5)。
16、 根据权利要求15所述的设备，其特征在于热解戮4)基本上包括7K平 的热解部併4a)，在其底部上设置有用于流化气体的供应^S(5)，和在上部的出口(6)。
17、 根据前述权利要求14-16任一所述的设备，其特征在于燃料的供应进 口(14)在所述室的上部用于将燃料A^i:方供应至U所述载^^才料上。
18、 根据前述权利要求14-17任一所述的设备，其特征在于热角^K4)在分 离戮3)和炉(1)之间在载体材糊盾环(C)中形成气封。
19、 根据权利要求18所述的设备，其特征在于热解識4)形成双气闸。
20、 根据前述权利要求14-19任一所述的设备，其特征在于热角徴4)为与 所述炉(l)分隔的室，其ffiil—个或多个返回管幾12)与炉(l)连接。
21、 根据权利要求20所述的设备，其特征在于热解戮4)包括ffl31中间壁 而彼此分隔的数个部併4a， 4b， 4c)，这些部分允许载体材料从一个部分流向另 一个部分并且其至少一部分互相成角度，使得在热,4)在所述载体材料循环(c)中产生方向的水平变化。
22、 根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于热角，4)包括一个或 多个热解部併4b)和至少一个旁路部分(4d)，其设置用来弓l导所述载体材料循环 (C)的一部分^31所述一个或多个热解部併4d)到达所述炉(1)。
23、 根据前述权利要求14-19任一所述的设备，其特征在于热mi(4)为与 所述炉(l)邻接的室，其fflil—个或多个返回出口(12')与所述炉(1)连接。
24、 根据权利要求23所述的设备，其特征在于热解飄4)为与所述炉(1)的 一个壁平行的室，载体材料循环(C)的返回管线(12)进入到其中间部分，在此情 况下，载体材料和燃料的混合物的流动路径被从所述室的中部引导向它的两端， 其含有到所述炉的返回出口(12')。
25、 根据权利要求24所述的设备，其特征在于热解教4)含有与所述炉(1) 的一个壁平行的热解部分(42)，该部分的两端都连接到出口室(4c)，出口室(4c) 含有连接到所述炉的返回出口(12')。
全文摘要
本发明涉及与蒸发器相关的热解方法和热解设备。热解设备，其包括通过流化床燃烧运行的炉(1)，热解器(4)和流动路径，所述流动路径连接炉(1)和热解器(4)用于设置所述炉和所述热解器之间的流化床燃烧的载体材料的循环(C)。所述设备还包括将要被热解的燃料提供给热解器(4)的供应进口(14)，设置在所述热解器中用于流化载体材料和燃料的混合物的流化气体供应装置(5)，和用于将从要被热解的燃料中分离出的可冷凝气体物质输送出热解器(4)的出口(6)，以及用于冷凝所述可冷凝气体物质的冷凝器。在所述炉(1)所述载体材料循环通过同向原理沿着热烟道气的流动路径被设置，其包括位于高于热解器(4)的位置的分离器(3)，该分离器设置用来将载体材料从烟道气分离，而所述循环还包括分离器(3)和热解器(4)之间的连接管线(11)用于通过重力将载体材料移动至热解器(4)，和在热解器(4)和炉(1)之间的返回路径(12)用于将所述载体材料返回至炉(1)。在由热解器(4)形成的所述室中出口(6)设置在其上部，在载体材料和燃料的流化混合物上面的空间中用于将所述可冷凝气体物质从所述热解器中移除。
文档编号C10J1/207GK101619221SQ20091020391
公开日2010年1月6日 申请日期2009年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者J·莱托, P·萨洛南, T·杭科拉 申请人:美特索电力公司