一种高产气量的生物质炭化净化工艺及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种高产气量的生物质炭化净化工艺，包括如下步骤：(1)生物质原料的预处理；(2)放料过程(3)生物质原料炭化过程：采用外热控温方式控制炭化温度为700?1000℃，引风风速为14?17m/s；(4)净化过程；(5)干燥收集过程；(6)炭化结束，清理炭化炉。本发明还提供了一种高产气量的生物质炭化净化系统，包括依次连接的炭化炉、旋风分离器、一级冷凝器、除焦器、二级冷凝器、罗茨风机、洗气塔、水封、混合气罐、干燥器和储气柜。本发明的高产气量的生物质炭化净化工艺及系统具有生物质炭化产气量高、炭化时间短、生物质燃气焦油含量低的优点，同时设备简单，资源利用率高，成本低廉。
【专利说明】
一种高产气量的生物质炭化净化工艺及系统
技术领域
[0001]本发明属于生物质利用技术领域，具体涉及一种增加产气量的生物质炭化净化的工艺及系统。
【背景技术】
[0002]能源是现代社会赖以生存与发展的基础。目前我国能源结构中85%以上为煤炭、石油、天然气等不可再生的化石燃料。这些化石燃料不仅日益匮乏，从开采到利用的大循环中还对环境造成了严重的污染。因此，寻求可再生利用的清洁能源成了世界各国都十分关心的问题。生物质(包括各种农业废弃物、林业及木材加工工业的废弃物、水生植物及各种有机垃圾等)就是通过光合作用而产生的可再生利用的清洁能源的原料。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，它是由太阳能转化而来的。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球上每年经光合作用产生的物质有11730吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。
[0003]生物质能具有如下特点:(I)可再生性:生物质能属于可再生资源，生物质能由于通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能等同属可再生能源，资源丰富，可保证能源的永续利用；(2)低污染性:生物质的硫含量、氮含量低，燃烧过程中生成的S0x、N0x较少，生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效的减轻温室效应；(3)广泛分布性:缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能。(4)生物质燃料总量十分丰富:生物质能是世界第四大能源，仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算，地球陆地每年产1000-1250亿吨生物质，海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。
[0004]现有技术中的炭化净化设备，对生物质进行炭化净化处理，可以得到生物质炭、生物质燃气、木醋液和木焦油四种产品。但是因为对炭化净化工艺研究的不够深入，还无法做到控制每种产品的产量比例。
[0005]生物质燃气是炭化净化过程中的一项主要产品。经过取样检测，其中可燃气体的成分达到70%以上，生物质燃气可燃温度800-1000°C，热值高，可以应用于以下几个方面:(I)居民家中用于炊事热源；(2)作为取暖、洗浴、供热、烘干等农业热源气；(3)用于陶瓷、耐火材料、水泥、锅炉、发电等工业热源用用气。
[0006]本发明对生物质炭化净化工艺及系统进行了深入分析，旨在提出一种高产气量的生物质炭化净化工艺及系统。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种高效、简单、低成本的生物质炭化净化的工艺，通过此工艺，可以增加生物质炭化的产气量。
[0008]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0009]—种高产气量的生物质炭化净化工艺，包括下述工艺步骤:
[0010](I)生物质原料的预处理；
[0011](2)放料过程:将预处理后的生物质原料放入炭化炉内；
[0012](3)生物质原料炭化过程:采用外热控温方式控制炭化温度为700-1000°C，引风风速为 14-17m/s;
[0013](4)净化过程:将步骤(3)中产生的生物质燃气进行净化；
[0014](5)干燥收集过程:将步骤(4)中净化后的生物质燃气进行干燥处理并收集；
[0015](6)炭化结束，清理炭化炉。
[0016]更进一步的，高产气量的生物质炭化净化工艺步骤还包括步骤(7)，所述步骤(7)重复进行步骤(I)至步骤(6)。
[0017]更进一步的，步骤(I)中对生物质原料进行粉碎，其中粉碎至5cm以下的短节或颗粒。
[0018]更进一步的，步骤(2)中将处理后的生物质原料平铺在炭化炉中，并进行压实处理，压实力度为10千帕至16千帕。
[0019]更进一步的，步骤(4)包括依次进行的旋风分离除尘过程、一级冷凝回收木醋液过程、吸附除焦油过程、二级冷凝回收木醋液过程、洗气清除二氧化碳和焦油过程。
[0020]更进一步的，所述一级冷凝回收木醋液过程中的冷凝温度为20_30°C，二级冷凝回收木醋液过程中的冷凝温度维10-20°C。
[0021]更进一步的，步骤(5)包括依次进行的稳流除焦过程、干燥过程、生物质燃气存储过程。
[0022]更进一步的，所述步骤(3)至步骤(5)的运行时间为4-5小时。
[0023]—种运行本工艺的系统，包括依次连接的炭化炉、旋风分离器、一级冷凝器、除焦器、二级冷凝器、罗茨风机、洗气塔、水封、混合气罐、干燥器和储气柜。其中，炭化炉为封闭式炭化炉，上部设有出气口，所述炭化炉外壁上部设有电热丝。
[0024]本发明有如下的有益效果:
[0025](I)生物质燃气的产气量增加，相对现有技术，增加了 20 % —60 %的产气量。
[0026](2)生物质燃气中的焦油含量降低。
[0027](3)整体炭化时间缩短。
【附图说明】
[0028]图1为高产气量的生物质炭化净化工艺流程示意图
[0029]图2为高产气量的生物质炭化净化系统示意图
[0030]其中:1、炭化炉；2、旋风分离器;3、一级冷凝器;4、除焦器;5、二级冷凝器;6、罗茨分机;7、洗气塔;8、水封;9、混合气罐;1、干燥器;11、储气柜
【具体实施方式】
[0031]本发明实施例通过提供一种高产气量的生物质炭化净化工艺及系统，通过对炭化净化工艺细节的研究以及系统设备的调整，增加了生物质炭化四种产品中生物质燃气的产量，并且生物质燃气中的焦油含量明显降低，同时使整体炭化时间明显缩短，对生物质炭化净化领域中生物质燃气的综合利用产生深远的影响。
[0032]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
[0033]如图1所示，本发明实施例的高产气量的生物质炭化净化工艺，包括以下工艺步骤:
[0034](I)生物质原料的预处理；
[0035](2)放料过程，将预处理后的生物质原料放入炭化炉内；
[0036](3)生物质原料炭化，采用外热控温方式控制炭化温度为700-1000°C，引风风速为14_17m/s；
[0037](4)净化过程:将步骤(3)中产生的生物质燃气进行净化；
[0038](5)干燥收集过程:将步骤(4)中净化后的生物质燃气进行干燥处理并收集；
[0039](6)炭化结束，清理炭化炉。
[0040]接下来详细介绍每一个工艺步骤的详细情况以及两个工艺步骤之间的衔接关系:
[0041](I)生物质原料的预处理。
[0042]生物质原料可以为植物生物质原料，比如玉米秸杆、小麦秸杆等;也可以为动物粪便生物质原料，比如牛粪、羊粪等。
[0043]各种生物质原料需要进行干燥处理或加湿处理，使其含水量控制在12%以下，含水量的控制有利于炭化过程中缩短炭化时间。
[0044]生物质原料在进入炭化炉前，需要控制原料尺寸，比如通过粉碎机将生物质原料粉碎至长度为5cm以下的短节或颗粒。将生物质原料尺寸控制在这一范围，有利于增大原料接触的表面积，有利于炭化，减短了炭化时间。
[0045](2)放料过程，将预处理后的生物质原料放入炭化炉内。
[0046]将步骤(I)预处理完毕的生物质原料通过传送带或者其它现有技术中的手段运输进炭化炉内，通过自动布料机或人工的方式将生物质原料平铺在炭化炉内的盛料隔板上面，之后进行压实处理，压实力度为10千帕至16千帕，比如用200斤重物，放到炉子原料的最上部，由产生的重力进行压实处理。压实生物质原料有利于增大生物质颗粒接触的表面积，炭化速度加快，缩短了炭化时间。同时降低了成本，产量也增大。
[0047](3)生物质原料炭化，采用外热控温方式控制炭化温度为700-1000°C，引风风速为14-17m/s。
[0048]步骤(2)放料完毕后，进行生物质原料炭化过程，这一过程中，炭化温度和引风风速是两个重要的工艺参数，经过大量的炭化工艺试验，总结出在炭化温度700-1000°C，引风风速为14-17m/s时，生物质燃气的产气量相对较高，且生物质燃气中的可燃气体不会因为高温而燃烧，并且炭化炉中的焦油会因高温而分解，不仅能增加产生的可燃气量，还会使生物质燃气的焦油含量较低。其中炭化温度是为生物质原料炭化提供热源，本发明中采用外热控温的方式控制炭化温度，所谓外热控温是外部提供热源使生物质原料达到炭化温度，不需要生物质原料自身燃烧提供热源，外热控温的好处是炭化温度比较好控制，同时减少生物质原料的自身燃烧耗损，达到生物质燃气产量提高的目的。引风的作用是将生物质原料中炭化产生的生物质燃气及时引出并送至下一个工艺步骤。
[0049](4)净化过程:将步骤(3)中产生的生物质燃气进行净化。
[0050]该步骤与步骤(3)同步进行，步骤(3)开始炭化并输出生物质燃气时净化过程同时启动。该步骤具体包括依次进行以下分步骤:
[0051]41)旋风分离除尘过程:主要作用是把炭化炉输出的生物质燃气中的大颗粒物质分离去除；
[0052]42)—级冷凝回收木醋液过程:分步骤41)中输出的生物质燃气中含有气态的木醋酸，木醋酸液是不能燃烧的，同时也是生物质炭化的一种主要产品，本分步骤以冷凝的方式将生物质燃气中的木醋酸液分离并回收。该分步骤中冷凝温度设置为20-30°C;
[0053]43)吸附除焦油过程:在高温炭化过程中，虽然焦油会分解，但是还会有少量焦油进入到生物质燃气中，本分步骤通过物理吸附的方式将生物质燃气中的焦油吸附去除，使输出的生物质燃气更为洁净；
[0054]44) 二级冷凝回收木醋液过程:分步骤42)进行了一次木醋液的冷凝回收，为了使生物质燃气中的木醋液回收的更为彻底，进行二次冷凝回收。该分步骤中冷凝温度低于分步骤2)的冷凝温度，设置为10-20°C ;
[0055]45)洗气清除二氧化碳和焦油过程:生物质炭化产生的生物质燃气中包含有一定含量的CO2，通过本步骤去除其中的CO2，使生物质燃气中的可燃气体含量更高，同时也可以去除分步骤43)未完全去除干净的焦油。
[0056](5)干燥收集过程:将步骤(4)中净化后的生物质燃气进行干燥处理并收集。
[0057]该步骤与步骤(3)和步骤(4)同时进行，步骤(3)开始炭化并输出生物质燃气时净化过程同时启动，接收步骤(4)输出的生物质燃气做进一步处理，该步骤具体包括依次进行以下分步骤:
[0058]51)稳流除焦过程:步骤(4)输出的生物质燃气气流不稳定，通过该分步骤可以使生物质燃气稳定下来，达到一段时间的相对静止状态，为下一步处理做准备，同时在相对静止的状态下，生物质燃气中较重的焦油成分会自然沉降，也达到了除焦油的目的；
[0059]52)干燥过程:去除生物质然气中的水分；
[0060]53)生物质燃气存储过程:最终的生物质燃气收集存储。
[0061](6)炭化结束，清理炭化炉。
[0062]步骤(2)中的生物质原料完全炭化结束后，关闭整个炭化净化系统，给炭化炉降温后，清理炭化炉中的生物质炭及灰分，为下一周期的炭化净化做准备。其中炭化炉可以选择洒水、冷风、自然降温等降温方式。
[0063]步骤(6)完毕后，可以接续步骤(7)，步骤(7)包括步骤(I)到步骤(6)，可以实现整套工艺系统的连续工作，保证一个较高的工作效率。
[0064]在步骤(I)至步骤(6)的一个工艺周期内，步骤(3)至步骤(5)的运行时间为4-5小时，具体的，步骤(4)和步骤(5)的运行时间根据步骤(3)确定，所以该运行时间即为步骤(3)的炭化时间。
[0065]如图2所示，本发明实施例的高产气量的生物质炭化净化系统，包括依次连接的依次连接的炭化炉1、旋风分离器2、一级冷凝器3、除焦器4、二级冷凝器5、罗茨风机6、洗气塔
7、水封8、混合气罐9、干燥器10和储气柜11。
[0066]结合本发明的高产气量的生物质炭化净化工艺，逐项介绍本发明实施例的高产气量的生物质炭化净化系统中各组成设备的结构及功能:
[0067]炭化炉1:炭化净化工艺中步骤(2)和步骤(3)在炭化炉I中进行，炭化炉I为封闭式炭化炉，外壁有电热丝进行加热，采用上部加热上部抽气的工作模式，采用上部抽气，生物质原料还可以对生物质可燃气体中的木焦油起到吸附作用，能够除去生物质可燃气体中的部分焦油。
[0068]旋风分离器2:其进气口与炭化炉I的上部出气口连接，进行分步骤41)旋风分离除尘过程。
[0069]一级冷凝器3:其进气口与旋风分离器2的出气口连接，进行分步骤42)—级冷凝回收木醋液过程。一级冷凝器3里采用循环水循环冷却，节约资源。一级冷凝器3的出液口接入木醋液池，用于木醋液的回收。
[0070]除焦器4:其进气口与一级冷凝器3的出气口连接，进行分步骤43)吸附除焦油过程。在高温炭化过程中，虽然焦油会分解，但是还会有少量焦油进入到生物质燃气中，加入一个除焦器4就可以对焦油进行吸附。
[0071]二级冷凝器5:其进气口与除焦器4的出气口连接，进行分步骤44) 二级冷凝回收木醋液过程。二级冷凝器5里同样采用循环水循环冷却。二级冷凝器5的出液口接入木醋液池，用于木醋液的回收。
[0072]罗茨风机6:其抽气口与二级冷凝器5的出气口连接，罗茨风机6为整套系统提供引风功能。可以控制引风风速的大小。
[0073]洗气塔7:其进气口与罗茨风机6的出气口连接，进行分步骤45)洗气清除二氧化碳和焦油过程。洗气塔7里放入循环NaOH溶液。
[0074]水封8:其进气口与洗气塔7的出气口连接，防止生物质燃气回流。
[0075]混合气罐9:其进气口与水封8的出气口连接，进行分步骤51)稳流除焦过程。
[0076]干燥器10:其进气口与混合气罐9的出气口连接，运行分步骤52)干燥过程。
[0077]储气柜11:其进气口与干燥器10的出气口连接，运行分步骤53)生物质燃气存储过程。
[0078]结合本发明所述的高产气量的生物质炭化净化工艺及系统，详细介绍下本发明的高产气量的生物质炭化净化工艺在本发明的高产气量的生物质炭化净化系统上运行的过程，如下:
[0079]将生物质原料进行粉碎、放入炭化炉I中并压实。
[0080]打开一级冷凝器3和二级冷凝器5的循环栗，且一级冷凝器3、二级冷凝器5接入冷却水循环水池，冷凝器中采用循环水进行循环冷却，可以节约资源。调节冷凝器温控装置，使冷凝器达到冷凝温度，设置一级冷凝器3的冷凝温度为20_30°C，二级冷凝器5的冷凝温度为10-20°C。打开罗茨风机6，采用从炭化炉I上部抽气的方式引风，控制风机流速为14-17m/s，通过罗茨风机6把炭化炉I产生的生物质可燃气体抽入到最后的储气柜11中。
[0081 ]打开洗气塔7的循环栗;洗气塔7接入循环碱液池，碱液池中放入NaOH溶液，对生物质燃气中的CO2和木焦油进行净化处理。
[0082]炭化过程:盖上炭化炉I顶盖，通电升温电热丝，对炉子上部的生物质进行加热，通过温控表控制炭化温度在700-1000 °C，进行炭化，炭化时间为4_5h。
[0083]净化过程:通过罗茨风机6的引风，将产生的生物质燃气依次通过各个净化装置。其中，净化装置包括依次相连的旋风分离器2、一级冷凝器3、除焦器4、二级冷凝器5、罗茨风机6、洗气塔7、水封8和混合气罐9。旋风分离器2连接于炭化炉I，主要作用为把炉内产生的大颗粒物质进行分离，起到除尘的作用；一级冷凝器3和二级冷凝器5用于分离生物质可燃气体中的木醋液；由于高温炭化过程中，木焦油会分解，但是还会有少量焦油进入到生物质燃气中，所以只需要设置一个除焦器4就可以对木焦油进行吸附;水封8，防止生物质燃气回流;混合气罐9，主要作用为稳定气流，但是在混合气罐9里的腰篦放入陶瓷球，对经过的生物质燃气中夹杂的焦油进行黏附，同时也有除木焦油的效果。
[0084]干燥收集:将净化后的生物质燃气进行干燥处理后并收集。其中，干燥器10连接于混合气罐9，储气柜11连接于干燥器1。
[0085]为了便于本发明技术方案的理解，下面结合若干实施例及对比例进行详细说明:
[0086]对比例:
[0087]工艺条件如下:
[0088]生物质原料总量:3吨
[0089]生物质原料粉碎尺寸:15cm以内
[0090]炭化温度:400 Γ
[0091]引风风速:13m/s
[0092]炭化时间:7h
[0093]一级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:24°C
[0094]二级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:15°C
[0095]炭化结果:
[0096]产气量:3300立方米
[0097]生物质燃气组分:甲烷(20%)、氢气(24% )、一氧化碳(22% )、二氧化碳(I6% )，其余为有机燃气成分，焦油及灰分为(2.9%)，热值为13.llMJ/m3，生物质燃气的气体纯度为83%。
[0098]实施例1
[0099]工艺条件如下:
[0100]生物质原料总量:3吨
[Ο?Ο?] 生物质原料粉碎尺寸:5cm以内
[0102]炭化温度:700Γ
[0103]引风风速:14m/s
[0104]炭化时间:4h
[0105]—级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:25 0C
[0106]二级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:15°C
[0107]炭化结果:
[0108]产气量:3800立方米
[0109]生物质燃气组分:甲烷(29.6%)、氢气(25.2%)、一氧化碳(22.4%)、二氧化碳(10%)，其余为有机燃气成分，焦油及灰分为(2.47%)，热值为20.56MJ/m3，生物质可燃气体的气体纯度为85.2%。
[0110]实施例2
[0111]工艺条件如下:
[0112]生物质原料总量:3吨
[0113]生物质原料粉碎尺寸:5cm以内
[0114]炭化温度:750 Γ
[0115]引风风速:15m/s
[0116]炭化时间:4.2h
[0117]一级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:25 0C
[0118]二级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:15°C
[0119]炭化结果:
[0120]产气量:4050立方米
[0121 ]生物质燃气组分:甲烧(30.2%)、氢气(25.4% )、一氧化碳(22.6 % )、二氧化碳(9.7%),其余为有机燃气成分，焦油及灰分为(2.36%)，热值为21.13MJ/m3，生物质可燃气体的气体纯度为85.6%。
[0122]实施例3
[0123]工艺条件如下:
[0124]生物质原料总量:3吨
[0125]生物质原料粉碎尺寸:5cm以内
[0126]炭化温度:800 °C
[0127]引风风速:16m/s
[0128]炭化时间:4.3h
[0129]一级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:25 0C
[0130]二级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:15°C
[0131]炭化结果:
[0132]产气量:4410立方米
[0133]生物质燃气组分:甲烧(30.6%)、氢气(25.6% )、一氧化碳(22.8 % )、二氧化碳(9.4%),其余为有机燃气成分，焦油及灰分为(2.39%)，热值为22.45MJ/m3，生物质可燃气体的气体纯度为85.9%。
[0134]实施例4
[0135]工艺条件如下:
[0136]生物质原料总量:3吨
[0137]生物质原料粉碎尺寸:5cm以内
[0138]炭化温度:850 °C
[0139]引风风速:17m/s
[0140]炭化时间:4.5h
[0141 ]一级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:25 0C
[0142]二级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:15°C
[0143]炭化结果:
[0144]产气量:4720立方米
[0145]生物质燃气组分:甲烷(30.9%)、氢气(25.8%)、一氧化碳(23.0%)、二氧化碳(9.2%),其余为有机燃气成分，焦油及灰分为(2.27%)，热值为23.51MJ/m3，生物质可燃气体的气体纯度为85.1%。
[0146]实施例5
[0147]工艺条件如下:
[0148]生物质原料总量:3吨
[OH9]生物质原料粉碎尺寸:5cm以内
[0150]炭化温度:900 Γ
[0151]引风风速:14m/s
[0152]炭化时间:4.6h
[0153]—级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:25 0C
[0154]二级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:15°C
[0155]炭化结果:
[0156]产气量:4930立方米
[0157]生物质燃气组分:甲烷(31.3 % )、氢气(26.1 % )、一氧化碳(23.4%), 二氧化碳(9.0%),其余为有机燃气成分，焦油及灰分为(2.21%)，热值为24.81MJ/m3，生物质可燃气体的气体纯度为86.7%。
[0158]实施例6
[0159]工艺条件如下:
[0160]生物质原料总量:3吨
[0161]生物质原料粉碎尺寸:5cm以内
[0162]炭化温度:950°C
[0163]引风风速:15m/s
[0164]炭化时间:4.8h
[0165]一级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:25 0C
[0166]二级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:15°C
[0167]炭化结果:
[0168]产气量:5140立方米
[0169]生物质燃气组分:甲烷(31.4%)、氢气(26.3%)、一氧化碳(23.7%)、二氧化碳(8.9%),其余为有机燃气成分，焦油及灰分为(2.19%)，热值为25.51MJ/m3，生物质可燃气体的气体纯度为85.7%。
[0170]实施例7
[0171]工艺条件如下:
[0172]生物质原料总量:3吨
[0173]生物质原料粉碎尺寸:5cm以内
[0174]炭化温度:1000°C
[0175]引风风速:17m/s
[0176]炭化时间:5h
[0177]一级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:25 0C
[0178]二级冷凝回收木醋液过程冷凝温度:15°C
[0179]炭化结果:
[0180]产气量:5400立方米
[0181 ] 生物质燃气组分:甲烧(31.7%)、氢气(26.6% )、一氧化碳(23.8 % )、二氧化碳(8.6%),其余为有机燃气成分，焦油及灰分为(2.06%)，热值为26.81MJ/m3，生物质可燃气体的气体纯度为85.9%。
[0182]对比分析:
[0183]将各实施例分别与对比例相比较，可以明显看出炭化温度在700-1000°C时，产气量明显高于炭化温度在400 °C时的产气量。同时，生物质可燃气体的主要气体组分的含量也有很大的不同，炭化温度在700-1000°C时的生物质可燃气体的主要气体组分的含量明显高于炭化温度在400°C时的生物质可燃气体的主要气体组分的含量。说明本发明的炭化温度在700-1000°C可以增加生物质炭化的产气量。将生物质原料粉碎的颗粒越小，越有利于炭化，缩短了炭化时间。
[0184]各实施例之间相互对比，随着炭化温度的升高，产气量也在增加。本发明通过外热控制炭化温度，炭化温度在700-1000°C，使得炉内焦油大部分分解，生物质燃气可燃气体成分含量增大，产气量也相应的增加。
[0185]上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点:
[0186](I)本申请实施例中利用了生物质炭化净化并增加生物质燃气的产气量的工艺方法，生物质燃气产气量高，焦油含量低，炭化时间短，工艺流程及设备简单，资源利用率高，成本低，具有良好的能源效益和环保效益，符合国家节能环保的政策，具有广泛的发展前景。
[0187](2)本发明采用对炉子的上部进行加热，上部的生物质原料首先炭化，然后利用热传导传到下部，并且为下部的原料形成一层保护层，起到了保温的作用。
[0188](3)能源效益:目前我国每年工业和民用燃煤消耗大约为38亿吨，将近消耗全世界一半的年产煤炭量，如果每年19.5亿吨生物质，6亿吨全部用于生物质炭化，同时产生的气体可以全部代替燃煤，每年将节约用煤1.5亿吨，相当于总使用量的33%。
[0189](4)环保效益:每I吨生物质原料所产燃气相当于0.6吨标准煤;可以减少⑶2排放量11公斤;SO2排放量0.67公斤;CO排放量0.16公斤;烟尘排放量0.81公斤。
[0190]尽管已描述了本发明的优选实施例。但是本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性的概念，则可对这些实施例做出另外的变型和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变型和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种变型和修改而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些变型和修改属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些变型和修改在内。
【主权项】
1.一种高产气量的生物质炭化净化工艺，其特征在于，包括下述工艺步骤: (1)生物质原料的预处理； (2)放料过程:将预处理后的生物质原料放入炭化炉内； (3)生物质原料炭化过程:采用外热控温方式控制炭化温度为700-1000°C，引风风速为14_17m/s； (4)净化过程:将步骤(3)中产生的生物质燃气进行净化； (5)干燥收集过程:将步骤(4)中净化后的生物质燃气进行干燥处理并收集； (6)炭化结束，清理炭化炉。2.根据权利要求1所述的高产气量的生物质炭化净化工艺，其特征在于，还包括步骤(7)，所述步骤(7)重复进行步骤(I)至步骤(6)。3.根据权利要求1或2所述的高产气量的生物质炭化净化工艺，其特征在于，步骤(I)中对生物质原料进行粉碎，粉碎至5cm以下的短节或颗粒。4.根据权利要求1或2所述的高产气量的生物质炭化净化工艺，其特征在于，步骤(2)中将处理后的生物质原料平铺在炭化炉中，并进行压实处理，压实力度为10千帕至16千帕。5.根据权利要求1或2所述的高产气量的生物质炭化净化工艺，其特征在于，步骤(4)包括依次进行的旋风分离除尘过程、一级冷凝回收木醋液过程、吸附除焦油过程、二级冷凝回收木醋液过程、洗气清除二氧化碳和焦油过程。6.根据权利要求5所述的高产气量的生物质炭化净化工艺，其特征在于，所述一级冷凝回收木醋液过程中的冷凝温度为20-30°C，二级冷凝回收木醋液过程中的冷凝温度为10-20Γ。7.根据权利要求1或2所述的高产气量的生物质炭化净化工艺，其特征在于，步骤(5)包括依次进行的稳流除焦过程、干燥过程、生物质燃气存储过程。8.根据权利要求1或2所述的高产气量的生物质炭化净化工艺，其特征在于，所述步骤(3)至步骤(5)的运行时间为4-5小时。9.一种运行权利要求1-8任一项所述的高产气量的生物质炭化净化工艺的系统，包括依次连接的炭化炉、旋风分离器、一级冷凝器、除焦器、二级冷凝器、罗茨风机、洗气塔、水封、混合气罐、干燥器和储气柜。10.根据权利要求9所述的运行高产气量的生物质炭化净化工艺的系统，其特征在于，所述炭化炉为封闭式炭化炉，上部设有出气口，所述炭化炉外壁上部设有电热丝。
【文档编号】C10K1/04GK106047392SQ201610549718
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月13日
【发明人】巩雪桦, 窦冠琪, 李亚鹏, 孙浩, 潘冬梅
【申请人】河北天善生物技术有限公司