本发明属于生物质热解液化技术领域，具体涉及一种用于生物质热解液化的热载体加热装置及其工艺。
背景技术：
当今社会，随着人口的膨胀以及工业化进程的加快，对能源产生了巨大需求，造成化石能源的大规模开采利用，导致化石能源的日益削弱、退化，同时还造成了严重的环境污染，使人与自然的和谐平衡遭到了极大的破坏，威胁着经济社会的良性发展。因此，在当今这种化石能源逐渐枯竭、环境压力日益加重、石油需求不断上涨以及世界能源争夺战愈演愈烈的情况下，全球各国纷纷都在寻求和开发可再生能源。生物质能的开发和利用是可再生能源研究领域的热点之一，它是指以生物质为载体的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量形式。生物质通过快速热解的工艺方法可生产用于替代化石燃料的生物油产品，同时副产炭产品及高热值生物质燃气。生物油作为唯一一种可再生、清洁的替代液体燃料，通过油品精制工艺生产运输用替代燃料，它的开发和利用不仅避免了因秸秆燃烧污染环境的问题，对优化能源结构、节能减排、保障能源安全也有着重要意义。
生物质热解液化是生物质在完全缺氧或有限氧供给的情况下受热后降解为液体产物以及一部分气体产物和固体产物的过程；农业废弃物类生物质资源以秸秆、稻壳、甘蔗渣等为主，其快速热解技术以生产生物油为主要目的。该工艺过程在常压高温、密闭隔氧、高加热速率的条件下进行，加热过程大多采用陶瓷球作为热载体，通过急冷技术收集生物油产品，生产过程中伴有气体、炭颗粒等副产品生成。生物油的直接燃料用途为锅炉用或发电机用燃料；也可作为化工品原料用于提取糠醛、丙酮、苯酚等高附加值化工产品；其经升级改质工艺还可成为运输用燃料，作为化石燃油的替代品。
而现有技术中陶瓷球的加热方式大多采用固定床结构，造成加热的速率差，同时现有技术大多采用外热源（如电力、柴油、天然气等）对热载体进行加热，从而造成能源的浪费。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于生物质热解液化的热载体加热装置及其工艺。
本发明技术方案一种用于生物质热解液化的热载体加热装置，包括燃烧横床、燃烧竖床、热解室、下载体室、炭粉分离器，所述燃烧竖床的底部与燃烧横床的后部上端相连接，所述燃烧横床的前端分别安装有燃油燃烧器和燃气燃烧器，燃烧竖床上部设有缓冲仓，所述缓冲仓的底部出口经倾斜的管道与烟气分离器的侧部相连接，所述烟气分离器的底部与第一输送机的进口相连接，所述第一输送机的出口与热解室的上部侧壁相连接，所述热解室的底部通过倾斜的管道与下载体室的中部相连接，所述下载体室的底部通过倾斜的管道与炭粉分离器的下部侧壁相连接，所述炭粉分离器的底部与第二输送机的进口相连接，所述第二输送机的出口与燃烧竖床的下部侧壁相连接。
优选地，所述炭粉分离器的顶部通过管道与第一旋风分离器的进口相连接，所述第一旋风分离器的出口通过管道与循环风机的进口相连接，所述循环风机的出口通过管道与炭粉分离器的侧壁相连接。
优选地，所述下载体室的顶部通过管道与第二旋风分离器的进口相连接，所述第二旋风分离器的出口通过管道与油冷凝器的进口相连接，所述油冷凝器的出口通过管道与燃气缓冲罐的进口相连接，所述燃气缓冲罐的出口通过管道与燃气风机的进口相连接，所述燃气风机的出口通过管道与燃气燃烧器的燃气进口相连接。
优选地，所述热解室的上部侧壁上设有原料加料口。
一种用于生物质热解液化的热载体加热工艺，所述热载体通过权利要求1-4其中之一所述的装置，经过竖床加热过程到热载体上储存室储存，再到反应器进行热交换；在热交换之后热载体下储存室储存再分离除去炭粉，再次竖床加热过程；其中加热速率控制103—104℃/s，温度控制550℃左右的反应温度，不超过2s的气相滞留时间和生物质的快速冷凝与收集，气体产率随着温度和气相滞留时间的延长而增加，反之，较低的温度和较低的加热速率又会使物料更易碳化，固体生物质炭产率增加。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本使用新型通过热解后的低温不可冷凝生物燃气作为热源对热载体进行加热，无需额外补充其他能源，具有能耗低的优点；本发明在得到高品质生物油的同时，联产生物炭，生物炭可用以生产活性炭和机制炭等炭产品，从而大大提高企业的经济效益；热载体进入燃烧竖床前已对炭粉进行高效分离，从而避免燃烧竖床结渣，大大提高设备运行的稳定性。
附图说明
图1为本发明一种用于生物质热解液化的热载体加热装置的结构示意图。
图中，1、缓冲仓，2、烟气分离器，3、第一输送机，4、原料加料口，5、热解室，6、下载体室，7、第一旋风分离器，8、炭粉分离器，9、循环风机，10、第二输送机，11、燃油燃烧器，12、燃烧横床，13、燃气燃烧器，14、燃气风机，15、燃烧竖床，16、第二旋风分离器，17、油冷凝器，18、燃气缓冲罐。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种用于生物质热解液化的热载体加热装置，包括燃烧横床12、燃烧竖床15、热解室5、下载体室6、炭粉分离器8，所述燃烧竖床15的底部与燃烧横床12的后部上端相连接，所述燃烧横床12的前端分别安装有燃油燃烧器11和燃气燃烧器13，燃烧竖床15上部设有缓冲仓1，所述缓冲仓1的底部出口经倾斜的管道与烟气分离器2的侧部相连接，所述烟气分离器2的底部与第一输送机3的进口相连接，所述第一输送机3的出口与热解室5的上部侧壁相连接，所述热解室5的底部通过倾斜的管道与下载体室6的中部相连接，所述下载体室6的底部通过倾斜的管道与炭粉分离器8的下部侧壁相连接，所述炭粉分离器8的底部与第二输送机10的进口相连接，所述第二输送机10的出口与燃烧竖床15的下部侧壁相连接，所述炭粉分离器8的顶部通过管道与第一旋风分离器7的进口相连接，所述第一旋风分离器7的出口通过管道与循环风机9的进口相连接，所述循环风机9的出口通过管道与炭粉分离器8的侧壁相连接，所述下载体室6的顶部通过管道与第二旋风分离器16的进口相连接，所述第二旋风分离器16的出口通过管道与油冷凝器17的进口相连接，所述油冷凝器17的出口通过管道与燃气缓冲罐18的进口相连接，所述燃气缓冲罐18的出口通过管道与燃气风机14的进口相连接，所述燃气风机14的出口通过管道与燃气燃烧器13的燃气进口相连接，所述热解室5的上部侧壁上设有原料加料口4；
一种用于生物质热解液化的热载体加热工艺，所述热载体通过权利要求1-4其中之一所述的装置，经过竖床加热过程到热载体上储存室储存，再到反应器进行热交换；在热交换之后热载体下储存室储存再分离除去炭粉，再次竖床加热过程；其中加热速率控制103—104℃/s，温度控制550℃左右的反应温度，不超过2s的气相滞留时间和生物质的快速冷凝与收集，气体产率随着温度和气相滞留时间的延长而增加，反之，较低的温度和较低的加热速率又会使物料更易碳化，固体生物质炭产率增加。
本发明的工作原理是：本发明在使用时，生物质原料从原料加料口4加入到热解室5中，生物质热解室5和下载体室6中与高温热载体换热热解生成炭粉、生物油和生物燃气，生物燃气携带生物油和部分炭粉进入第二旋风分离器16分离出炭粉，生物燃气和生物油进入油冷凝器17中实现生物油的冷凝和收集，燃气经燃气风机14送入燃烧横床12燃烧生成大量高温烟气。高温热载体与生物质原料换热后温度降低，下载体室6中的热载体和炭粉进入炭粉分离器8，循环风机9送入的烟气对炭粉和热载体进行分离，密度较小的炭粉跟随烟气进入第一旋风分离器7中，而密度大的热载体沉降经第二输送机10送入燃烧竖床15中，燃烧横床12燃烧生成大量高温烟气对热载体进行加热，并将热载体送入缓冲仓1，进而进入烟气分离器2中，再由第一输送机3送入热解室5。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。