生物质废料循环利用干馏炭气油液热肥联产系统的制作方法

本发明创造涉及一种生物质废料循环利用干馏炭气油液热肥联产系统，属于一种废物再利用的环保装置。

背景技术：

传统炭化窑及煤、木材干馏制炭技术在我国早已被人们掌握，而生物质干馏并实现炭、气、油联产集中供气技术是我国近十几年来兴起的一项新兴技术，已被广泛应用到农村新能源建设及其它领域。该技术涉及干馏、冷却、油液分离净化、输配四个系统。干馏系统是固体生物质转化成固体碳、木焦油、木醋液及可燃气体的装置。目前国内生物质干馏设备，只有稻壳、木屑类粉状物料可实现连续生产，适应大块原料的干馏设备均为间歇式生产，设备利用率很低，且多采用直接燃烧煤炭或木材、柴油加温干馏釜，不仅热能利用率低，造成资源浪费，并且还会排放大量烟尘，污染大气，造成环境污染。

技术实现要素：

本发明创造要解决的技术问题是提供一种生物质废料循环利用干馏炭气油液热肥联产系统，该系统利用液态轻烃强制混合气化器与干馏相结合，实现生物质炭、气、油、液、热、肥联产，中热值燃气集中供气，能基本连续作业、结构简单、易操作、维护方便、安全可靠。

为解决以上问题，本发明创造的具体技术方案如下：一种生物质废料循环利用干馏炭气油液热肥联产系统，液态轻烃强制混合气化器通过燃烧器Ⅰ与生物质干馏制炭炉的燃烧腔相通，生物质干馏制炭炉的气体出口与气液油分离净化装置连接，气液油分离净化装置通过工艺处理得出的产物分别对应与生物质燃气罐体、木醋液罐体和木焦油罐体连接，木焦油罐体出口通过加热雾化器产出雾化的焦油，再通过燃烧器Ⅱ与生物质干馏制炭炉的燃烧腔相通；生物质燃气罐体通过控制阀门与燃烧器Ⅰ连接；生物质干馏制炭炉的固体出口为生物炭粉。

所述的生物质干馏制炭炉为外周设有保温层的中空结构，在中空腔内盘设有热交换管路，热交换管路与用户的热水管路连接。

所述的生物质干馏制炭炉并列设置四个。

该生物质废料循环利用干馏炭气油液热肥联产系统采用液态轻烃强制混合气化器的轻烃作为生物质干馏制炭炉加热用燃料，生产过程无烟尘排放、无污染、无对外排放、同时生成的生物质燃气可重复利用，实现自给加热源，提高热能利用率，降低运行成本。该系统可实现炭、气、油、液、热、肥联产，可供居民炊事、采暖、洗浴、发电。

生物质干馏制炭炉为具有双层的中空结构，在中空腔内盘设有热交换管路，热交换管路与用户的热水管路连接，该结构利用了生物质干馏制炭炉的余热，将散发的余热重新回收，可为用户提供热水，节省大量的电能。

生物质干馏制炭炉并列设置四个，可以并列工作，其产物共享，实现大功率，高产量的工作。

附图说明

图1为生物质废料循环利用干馏炭气油液热肥联产系统的结构连接示意图。

图2为生物质干馏制炭炉的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种生物质废料循环利用干馏炭气油液热肥联产系统，液态轻烃强制混合气化器2的通过燃烧器Ⅰ3与生物质干馏制炭炉1的燃烧腔相通，生物质干馏制炭炉1的气体出口与气液油分离净化装置4连接，气液油分离净化装置4通过工艺处理得出的产物分别对应与生物质燃气罐体5、木醋液罐体6和木焦油罐体7连接，木焦油罐体7出口通过加热雾化器8产出雾化的焦油，再通过燃烧器Ⅱ9与生物质干馏制炭炉1的燃烧腔相通；生物质燃气罐体5通过控制阀门与燃烧器Ⅰ3连接；生物质干馏制炭炉1的固体出口为生物炭粉10。其中液态轻烃强制混合气化器2的结构在2015年1月19日公开，专利号为201520034555.8，该装置节能减排，并能够为生物质干馏制炭炉提供燃料。

如图2所示，所述的生物质干馏制炭炉1为外周设有保温层21的中空结构，在中空腔内盘设有热交换管路20，热交换管路与用户的热水管路连接，当冷水经过热交换管路后，吸收生物质干馏制炭炉散发的余热，从而进一步的吸收热量。在热交换管路外加设保温层2以保证炉内余热的外传并保温。

所述的生物质干馏制炭炉1并列设置四个，可进行并联联产，也可以设置更多，交替工作，保证设备的连续运行。

采用生物质废料循环利用干馏炭气油液热肥联产系统的工艺方法，包括以下步骤：

1）将生物质废料放入到生物质干馏制炭炉1的干馏釜内；

2）启动液态轻烃强制混合气化器2，产出的混合气通过燃烧器Ⅰ3在生物质干馏制炭炉1的燃烧腔内燃烧；

3）生物质废料在生物质干馏制炭炉1内密封加热，温度为550℃～600℃，在高温加热过程中，干馏釜内生物质原料在绝氧状态下，通过干燥、预热、干馏热解、炭化、煅烧等过程，转化成固体炭、木焦油、木醋液及生物质粗燃气；

4）木焦油、木醋液及生物质粗燃气经过气液油分离净化装置4降温、净化生成洁净的可燃气，并由罗茨风机送入生物质燃气罐体5内，再通过输配调压系统输送到用户作为炊事、采暖用气；生物质燃气罐体5通过管道连接到燃烧器Ⅰ3上，为生物质干馏制炭炉1提供可持续燃料；

5）木醋液排入到木醋液罐体6；木焦油排入到木焦油罐体7，木焦油通过管路上的加热雾化器8将木焦油气化，然后通过燃烧器Ⅱ9再次充入生物质干馏制炭炉1的燃烧腔内作为燃料；

6）6～8小时后，通过固体出口将生物质干馏制炭炉1的炭粉10排出；

7）发酵的母剂制备：按重量百分比的炭粉15%～30%、畜禽粪便35%～70%、秸秆10%～30%和木醋液2%～5%混合，通过输送带进入搅拌器进行搅拌均匀，再通过螺旋输送机输送到加温混合器内，进行加温50℃～75℃，达到温度10分钟后倒出，每12小时翻倒一次，翻倒7～10天后，即可制成母剂11；

8）制作炭基肥12：按重量百分比的炭粉15%～30%、畜禽粪便35%～70%、秸秆10%～30%和木醋液2%～5%混合，然后在混合物中加入步骤7）制作的母剂，混合物与母剂的重量份数比为2～3:1，均匀混合后即可得到炭基肥12。

在生物质干馏制炭炉1的制炭过程中产生的高温气体排放物进入气液油分离净化装置4后能够生产多种产物，有生物质燃气、木醋液和木焦油，同时生物质干馏制炭炉1的干馏釜内还制出生物炭粉，故实现炭、气、油、液、热的联产，同时生成的生物质燃气可再次回炉燃烧，为生物质干馏制炭炉1提供燃料；生成的木焦油通过加热雾化器生成高温气化状态，作为生物质干馏制炭炉1的燃料；生产的木醋液与生物炭粉10混合并添加发酵的母剂11，从而形成生物炭基肥12，生物炭基肥12作为生态环保肥料。该工艺可以将废弃的生物质变废为宝，全部转化为气、炭、油、液、热、肥有用的产品，同时避免废弃的秸秆对环境的污染。