专利名称：固体载热移动床生物质热解装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固体载热移动床生物质热解装置，尤其是一种特别是一种以惰性固体球做为载热质的固体载热移动床生物质热解装置。
背景技术：
目前，公知的生物质热解技术包括利用反应釜间接加热热解工艺，以及气体载热直接加热热解工艺两类。间接加热工艺是将生物质成型后，装入反应釜隔绝空气升温热解，热源在反应釜外加热反应釜的器壁，热量通过器壁传导给釜内的生物质。间接加热的缺点主要是传热效率低下，在该工艺中，釜中间生物质的升温主要靠热传导来实现，由于生物质本身的导热系
数较低，且生物质周围充满热阻很大的气体，所以传热速度缓慢。传热效率低下对生产有三点不利影响间接加热工艺中，传热效率的低下导致整个加热过程热效率低下，成为生物质热解成本高的主要原因之一。生物制热解速度较低，在处理设备不变的情况下，最终导致生物质处理量的下降，并导致处理成本的增高。间接加热工艺中，生物质升温缓慢，导致生物质热解速度降低，最终使生物制热解产物中液态产品的产率降低。气体载热热解工艺是利用燃料燃烧产生的烟气做为载热质，气体载热质直接冲刷生物质，通过对流换热加热生物质，气体载热质(烟气)则直接混入生物质热解气。该工艺存在以下几方面缺点气体载热质(烟气)直接进入热解产物后，使热解煤气中惰性成分增加，煤气的品质下降，导致煤气的利用效率下降，同时煤气净化设备投资加大，动力消耗增大。气体载热热解工艺采用流化床工艺时，热解气中含有大量的粉尘，除尘成本很高，且液态产品中含有大量难以分离的无机粉尘，造成生物油的深度加工十分困难。以固体燃料为热源时，燃烧产物中的飞灰将导致生物质焦炭中的灰分增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以惰性固体球做为载热质的固体载热移动床生物质热解装置，以解决现有技术的上述缺陷。本发明的技术方案是这样实现的一种固体载热移动床生物质热解装置，包括载热球加热炉、载热球生物质配料机、移动热解料层、移动床热解炉体、生物质料仓，载热质采用惰性固体球，惰性固体载热球的传热方式为辐射传热和接触传热。所述载热球与生物质配料采用往复炉排形式，所述载热球生物质配料机是往复炉排载热球生物质配料机。
所述装置还包括分料器，所述分料器设在所述移动床热解炉体上部正对移动床炉体的进料口的下方；所述移动床热解炉体大致呈圆柱形，上端设有进料口，下端设有出料口 ；所述移动床热解炉体下部靠近出料口的部位内径变小，该部位炉体截面大致呈梯形逐渐过渡到与出料口内径相同后，其末端部位重新恢复成内径较小的圆柱体作为出料口 ；所述移动床热解炉体上部进料口上设有所述往复炉排载热球生物质配料机，所述往复炉排载热球生物质配料机具有两个进料口，一个进料口连接所述生物质料仓的落料口，另一个进料口和载热球加热炉相连，两个进料口分别接受达到规定温度的载热球和来自生物质料仓的生物质，然后按比例配料；所述往复炉排载热球生物质配料机的出料口和移动床热解炉体的进料口相连接，配好的物料出料后进入到移动床热解炉体中，撞击分料器后在移动床热解炉体中的移动热解料层被载热球加热，移动热解料层和生物质边升温边向下移动；生物质料达到热解目标，从所述移动床热解炉体下部的出料口排出，出料口外部设置煤气风力分离装置，以分离生物质料中的载热球和生物质半焦，其中生物质半焦进入下一道工序，载热球通过输送道输送回载热球加热炉循环加热利用；载热球加热炉上部设有载热球进口，下部设有载热球出口，载热球出口和往复炉排载热球生物质配料机上部的进料口相连接；载热球加热炉炉体的中部设有排烟口以排烟，载热球加热炉体下部设有热烟气出口以 排出热烟气；生物质料仓的落料口通过往复炉排载热球生物质配料机的一个进料口深入往复炉排载热球生物质配料机内部。所述载热球加热炉炉体为圆筒状，炉体两端设有惰性固体载热球进口和出口，炉体中部的内径大于两端的内径，炉体内径在两端以截面近似梯形方式逐步过渡到和固体载热球进、出口的大小相适应。所述分料器是外形近似三角形的实心构件，固定安装在移动床热解炉体上部，其中分料器外形上三角形的一个顶角正对移动床热解炉体的进料口下方方向。本发明的有益效果是I)本发明以球体间辐射传热及接触传热为主，传热效率远远高于间接热解的传热方式，所以生产率、热效率大大高于间接式热解工艺。2)本发明避免热解煤气掺入烟气，使煤气品质大幅度提高，为燃气循环或煤气深度加工创造良好条件。同时，降低煤气处理设备规模及运行电耗。3)本发明采用移动床方式进行热解，与流化床热解技术相比，热解气中的飞灰含量大幅度降低，热解气除尘系统大幅度简化，动力消耗显著降低。本发明采用移动床方式进行热解，与流化床热解技术相比，焦油含尘量有本质性降低，为焦油深加工提供很好的条件，同时焦油固液分离系统大大简化，运行成本下降。5)本发明载热球循环使用，载热球的余热除少部分散热外全部回炉重新利用，与载热质、煤气一起高温排放的热解方式相比，系统热效率大幅度提高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1为本发明的结构示意图。图中，载热球加热炉——I，往复炉排载热球生物质配料机——2，分料器——3，移动热解料层——4，移动床热解炉体——5，生物质料仓——6。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其发明发明人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本发明技术思想的含义和概念。随之，本说明书所记载的实施例和附图中表示的结构只是本发明最佳实施例之一，并不能完全代表本发明的技术思想，因此应该理解到对于本发明而言可能会存在能够进行替换的各种等同物和变形例。在图1中，固体载热移动床生物质热解装置包括载热球加热炉1、载热球生物质配料机、移动热解料层4、移动床热解炉体5、生物质料仓6，载热质采用惰性固体球，固体载热球的传热方式为辐射传热和接触传热。载热球与生物质配料采用往复炉排形式，载热球生物质配料机是往复炉排载热球生物质配料机2。还包括分料器3，分料器3设在所述移动床热解炉体5上部正对移动床炉体的进料口的下方；移动床热解炉体大致呈圆柱形，上端设有进料口，下端设有出料口 ；移动床热解炉体下部靠近出料口的部位内径变小，该部位炉体 截面大致呈梯形逐渐过渡到与出料口内径相同后，其末端部位重新恢复成内径较小的圆柱体作为出料口 ；移动床热解炉体上部进料口上设有所述往复炉排载热球生物质配料机2，往复炉排载热球生物质配料机2具有两个进料口，一个进料口连接所述生物质料仓的落料口，另一个进料口和载热球加热炉相连，两个进料口分别接受达到规定温度的载热球和来自生物质料仓的生物质，然后按比例配料；往复炉排载热球生物质配料机2的出料口和移动床热解炉体5的进料口相连接，配好的物料出料后进入到移动床热解炉体中，撞击分料器后在移动床热解炉体中的移动热解料层4被载热球加热，移动热解料层和生物质边升温边向下移动；生物质料达到热解目标，从所述移动床热解炉体下部的出料口排出，出料口外部设置煤气风力分离装置，以分离生物质料中的载热球和生物质半焦，其中生物质半焦进入下一道工序，载热球通过输送道输送回载热球加热炉循环加热利用；载热球加热炉I上部设有载热球进口，下部设有载热球出口，载热球出口和往复炉排载热球生物质配料机上部的进料口相连接；载热球加热炉炉体的中部设有排烟口以排烟，载热球加热炉体下部设有热烟气出口以排出热烟气；生物质料仓6的落料口通过往复炉排载热球生物质配料机2的一个进料口深入往复炉排载热球生物质配料机2内部。载热球加热炉炉体5为圆筒状，炉体两端设有惰性固体载热球进口和出口，炉体中部的内径大于两端的内径，炉体内径在两端以截面近似梯形方式逐步过渡到和固体载热球进、出口的大小相适应。分料器3是外形近似三角形的实心构件，固定安装在移动床热解炉体上部，其中分料器外形上三角形的一个顶角正对移动床热解炉体5的进料口下方方向。参看图1，一定粒径的载热球进入载热球加热炉I被热烟气加热，达到规定温度的载热球离开载热球加热炉I进入往复炉排载热球生物质配料机2与来自生物质料仓6的生物质按比例配料，然后经移动床热解炉体5的进料口下落，下落的物料撞击分料器3，以使布料均匀，生物质在移动热解料层4中被载热球体加热，传热主要以辐射及接触传热方式为主，生物质边升温边随移动热解料层4移动热解料层向下移动，直到达到规定的热解目标后，从所述移动床热解炉体5的出料口排出，排出的物料利用煤气风力分离，生物质焦炭进入下一道工序，载热球再输送回载热球加热炉I，循环使用。
需要注意的是，尽管本发明已参照具体实施方式
进行描述和举例说明，但是并不意味着本发明限于这些描述的实施方式，本领域技术人员可以从中衍生出许多不同的变体，它们都将覆盖于本发明权利要求的真实精神和范围中。本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉 该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种固体载热移动床生物质热解装置，包括载热球加热炉、载热球生物质配料机、移动热解料层、移动床热解炉体、生物质料仓，其特征在于载热质采用惰性固体球，惰性固体载热球的传热方式为辐射传热和接触传热。
2.根据权利要求1所述的固体载热移动床生物质热解装置，其特征在于所述载热球与生物质配料采用往复炉排形式，所述载热球生物质配料机是往复炉排载热球生物质配料机。
3.根据权利要求1或2所述的固体载热移动床生物质热解装置，其特征在于所述装置还包括分料器，所述分料器设在所述移动床热解炉体上部正对移动床炉体的进料口的下方；所述移动床热解炉体大致呈圆柱形，上端设有进料口，下端设有出料口 ；所述移动床热解炉体下部靠近出料口的部位内径变小，该部位炉体截面大致呈梯形逐渐过渡到与出料口内径相同后，其末端部位重新恢复成内径较小的圆柱体作为出料口 ；所述移动床热解炉体上部进料口上设有所述往复炉排载热球生物质配料机，所述往复炉排载热球生物质配料机具有两个进料口，一个进料口连接所述生物质料仓的落料口，另一个进料口和载热球加热炉相连，两个进料口分别接受达到规定温度的载热球和来自生物质料仓的生物质，然后按比例配料；所述往复炉排载热球生物质配料机的出料口和移动床热解炉体的进料口相连接，配好的物料出料后进入到移动床热解炉体中，撞击分料器后在移动床热解炉体中的移动热解料层被载热球加热，移动热解料层和生物质边升温边向下移动；生物质料达到热解目标，从所述移动床热解炉体下部的出料口排出，出料口外部设置煤气风力分离装置，分离生物质料中的载热球和生物质半焦，其中生物质半焦进入下一道工序，载热球通过输送道输送回载热球加热炉循环加热利用；载热球加热炉上部设有载热球进口，下部设有载热球出口，载热球出口和往复炉排载热球生物质配料机上部的进料口相连接；载热球加热炉炉体的中部设有排烟口以排烟，载热球加热炉体下部设有热烟气出口以排出热烟气；生物质料仓的落料口通过往复炉排载热球生物质配料机的一个进料口深入往复炉排载热球生物质配料机内部。
4.根据权利要求3所述的固体载热移动床生物质热解装置，其特征在于所述载热球加热炉炉体为圆筒状，炉体两端设有惰性固体载热球进口和出口，炉体中部的内径大于两端的内径，炉体内径在两端以截面近似梯形方式逐步过渡到和固体载热球进、出口的大小相适应。
5.根据权利要求3或4所述的固体载热移动床生物质热解装置，其特征在于所述分料器是外形近似三角形的实心构件，固定安装在移动床热解炉体上部，其中分料器外形上三角形的一个顶角正对移动床热解炉体的进料口下方方向。
全文摘要
本发明涉及一种固体载热移动床生物质热解装置，包括载热球加热炉、载热球生物质配料机、移动热解料层、移动床热解炉体、生物质料仓，其特征在于载热质采用惰性固体球，固体载热球的传热方式为辐射传热和接触传热。本发明以球体间辐射传热及接触传热为主，传热效率远远高于间接热解的传热方式；本发明避免热解煤气掺入烟气，使煤气品质大幅度提高，本发明采用移动床方式进行热解，热解气中的飞灰含量大幅度降低，动力消耗显著降低；焦油含尘量有本质性降低，运行成本下降；本发明载热球循环使用，载热球的余热除少部分散热外全部回炉重新利用，与载热质、煤气一起高温排放的热解方式相比，系统热效率大幅度提高。
文档编号C10B49/18GK102994123SQ201210516879
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者王子兵, 李立新, 褚丽珍 申请人:王子兵, 李立新, 褚丽珍