具有余热回收功能的生物质炭化热解气化系统的制作方法

文档序号:12583663阅读:524来源:国知局

本发明属于环境工程的生物质能源再生技术领域,涉及生物质制取生物质炭、燃料及化工原料的综合利用技术,尤其是涉及一种具有余热回收功能的生物质炭化热解气化系统。



背景技术:

随着石化资源的短缺,很多国家都在寻求发展既可再生、又环保的可替代品,于是生物质资源成为发展的重点。我国生物质资源非常丰富,仅农作物秸秆一项,每年就有7亿多吨,如果利用其二分之一,即可替代一亿吨石油。

生物质气化技术是利用农林生物质原料进行气化反应,产生的可燃气体供居民生活用气、供热和发电方面。现有的处理生物质的秸秆气化炉,大都采用水洗冷却净化可燃气的方法来净化炉内所产生的高温可燃气,这样不但造成大量的热能损失,而且在用水洗净化可燃气过程中将产生大量的洗气污水,同时也将可燃气中的木醋液、木焦油等工业化工原料变成二次污染,将给周边生态环境造成严重污染缺陷。

生物质热解技术基本克服了生物质气化技术的缺点,在中国农村有广阔的应用市场。生物质热解的产物有:可燃气、木醋液、木焦油、木质炭。但是生物质热解与生物质气化相比,最大的缺点是需要外加能量,同时在生物质热解的整个生产过程中,产生大量的热能,并没有回收利用。目前急需一种不需要外加能量,又具有余热回收功能的生物质炭化热解气化技术和系统。



技术实现要素:

本发明的目的在于,克服现有技术的不足之处,提供一种具有余热回收功能的生物质炭化热解气化系统,实现热能回收利用,同时提高生物质能源转化率。

为了实现上述目的,本发明采用以下的技术方案:

具有余热回收功能的生物质炭化热解气化系统,其特征在于,该系统包括炭化热解气化炉、冷却装置、气液分离装置、油液分离装置、精制木醋液装置、换热器、锅炉、水泵、水箱。

与现有技术相比本发明的有益效果为:本发明采用生物质炭化热解气化技术,生产出优质木质炭,而且又能同时生产出具有高附加值的伴生产品可燃气、精制木醋液、木焦油等化工原料。采用了余热回收技术,实现了热能利用效率的提高,降低了热能损耗。

附图说明

下面结合附图和实施方案对本发明作进一步说明。

图1为本发明系统总体构成示意图。

具体实施方式

参见图1,通过对实施例的描述,本发明的具体实施方式如所涉及的各部分之间的相互关系、各部分的作用及工作原理及操作使用方法等,作进一步详细的说明,以帮助本领域工程技术人员对本发明的构思,对技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明具有余热回收功能的生物质炭化热解气化系统,包括炭化热解气化炉1、冷却装置2、气液分离装置3、油液分离装置4、精制木醋液装置5、换热器6、锅炉7、水泵8、水箱9。

所述的炭化热解气化炉1是由耐火水泥捣制而成炉体、底座和钢制上盖等组成的全封闭内热式炉。炉内底部设有电点火加热装置。炉内上部出烟口和炉内底部,安装有温度传感器并于炉外的数字显示温度计相连接,随时指示炉内工作温度。如图1所示,其水泥炉体外加设钢套构成封闭容器,内有循环水工作时,循环水受热通过管路输送到换热器6,将成型的生物质原料装入炉内,通过电点火加热装置点火燃烧,当炉内温度达到300℃时关闭进风口,在缺氧状态下进行燃烧。电加热装置可以自动控制炉内的温度和加热时间。生物质炭化热解气化的条件为:加热升温时间为8小时——12小时,炉内的温度可为500℃——600℃。不同的炉内温度,其产物分配量也不同。炉内温度越高,其可燃气产量和木醋液的产量越大,而木质炭产量越小。可根据实际需求适当调整炉内工作温度。本发明的设计炉内温度是木质炭产量的最大化而确定的工作温度。

所述的冷却装置2的作用是将炭化热解出来的气(汽),冷却到35℃以下,将产生的气、液输送到气液分离装置3。

所述的气液分离装置3的作用是分离出可燃气体,并除去可燃气中的醋酸和焦油。净化后的可燃气送入储气柜中,经燃气输配系统送到用户。

所述油液分离装置4的作用是将气液分离装置3输送来的油和液体进行分离。分离出来的木焦油流入焦油槽,然后装桶入库,分离出木醋液输送到精制木醋液装置5。

所述的精制木醋液装置5的作用是将木醋液处理,得到精木醋液。精制木醋液装置5内设有余热回收设备,通过管路输送到换热器6。

所述的换热器6、锅炉7、水泵8、水箱9和炭化热解气化炉1、余热回收装置与精制木醋液装置5内设的余热回收设备组成了余热回收功能的系统。其中:换热器6与炭化热解气化炉1和精制木醋液装置5相连接,设有进水口和出水口。换热器6与水泵8相连接,水泵8与水箱9相连接,水泵8工作时给余热回收功能的系统及时补充循环水。通过换热器6将热水输送到锅炉7,锅炉7工作时大量减少燃料,达到节能的目的。

所述的余热回收功能的系统是个独立的循环系统。在炭化热解气化整个生产过程中,产生大量的热能,当温度超过200℃时,用换热器6把热能置换出来,这时,热水温度在60℃——70℃用于锅炉7加水可节能30%以上。如果采用多个炭化热解气化炉并联同时使用,可产生大量的热水,可以不通过锅炉7,直接通过管路,向用户供暖。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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