农林生物质热解多联产系统

本公开涉及生物质热解多联产，更具体地涉及一种绝氧热解气化系统。

背景技术：

1、生物质材料热解后的热解气除ch4、不饱和烃(cnhm)以及co、h2外还含有多种杂质，如生物油、木醋液等。生物油和木醋液是一种纯天然、绿色环保的新产品，含有有机酸、酚类、酮类、醛类、醇类及杂环类等近200多种化学成分。生物油和木醋液的用途十分广泛。生物油通过提质改性后可用作燃料油和柴油等。木醋液在农业领域可用于防治农作物病虫害、土壤改良、植物生长促进剂，因此可减少农药和化肥的使用，在医疗卫生领域，可用作杀菌、消炎、医药、保健，还可用于消除异味，饲料添加剂等。

2、但现有生产装置如土窑或干馏窑热解炭化果木或棉秆过程中的热解气并不能被集中收集，热解气冷却后形成的生物油和木醋液附着在烟道内，难以清理和收集，长时间不清理则导致管道堵塞，引发火灾，生物燃气不能实现充分燃烧，更不能转化为可用的燃料，因此整个系统的潜热和显热没有被充分利用，难以实现清洁生产。此外，现有土窑或干馏窑为间歇式生产，木炭冷却过程为自然降温，生产周期长，人工进料和出料，劳动强度大，有安全隐患，炭烧蚀率高，得率低，不能实现大规模生产。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了多联产制备生物炭、生物油、木醋液和生物燃气的农林生物质热解多联产系统。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种农林生物质热解多联产系统，包括：第一级热解气冷凝器，用于对纯净热解气进行喷雾冷凝和降膜冷凝以生成生物油和次级热解气，第一级热解气冷凝器包括第一进气口、喷淋器、第一冷凝箱体和第一出气口，其中，喷淋器设置于第一冷凝箱体内顶部，第一出气口设置于第一冷凝箱体侧面低于喷淋器的位置，第一进气口设置于第一冷凝箱体侧面低于第一出气口的位置；第二级热解气冷凝器，用于对次级热解气进行降膜冷凝以生成木醋液和燃气，第二级热解气冷凝器包括第二冷凝箱体、第二进气口和第二出气口，其中，第二出气口、第二进气口皆设置于第二冷凝箱体侧面，第二进气口与第一出气口连接；生物燃气净化装置，与第二出气口连接，用于将燃气净化为纯净燃气。

3、根据本公开的实施例，农林生物质热解多联产系统还包括：喷淋灌，与喷淋器连接，用于为喷淋器提供冷凝液体；循环水喷淋塔池，用于为第一级热解气冷凝器以及第二级热解气冷凝器提供循环水，循环水喷淋塔池包括池体、循环水进水口，循环水出水口，其中，循环水进水口设置于池体顶部，循环水出水口设置于池体内低于循环水进水口的位置。

4、根据本公开的实施例，第一级热解气冷凝器还包括：第一出水口，设置于第一冷凝箱体侧面低于第一进气口的位置，与循环水进水口连接，用于接收来自循环水喷淋塔池的循环水；第一进水口，设置于第一冷凝箱体侧面低于第一出水口高于第一冷凝箱体底面的位置，与循环水出水口连接，用于输出循环水；第一排油口，设置于第一冷凝箱体底部，用于排出生物油。

5、根据本公开的实施例，第二级热解气冷凝器还包括：第二出水口，设置于第二冷凝箱体侧面低于第二进气口的位置，与循环水进水口连接，用于接收来自循环水喷淋塔池的循环水；第二进水口，设置于第二冷凝箱体侧面低于第二进水口的位置，与循环水出水口连接，用于输出循环水；第二排油口，设置于第二冷凝箱体底部，用于排出木醋液。

6、根据本公开的实施例，农林生物质热解多联产系统还包括：油泵，设置于喷淋灌与喷淋器的连接管道上，用于将冷凝液体从喷淋灌输送到喷淋器；水泵，设置于循环水出水口上，用于将循环水从循环水喷淋塔池输送到第一进水口和第二进水口。

7、根据本公开的实施例，农林生物质热解多联产系统还包括：热解气分离冷却装置，与第一进气口连接，用于分离热解气生成纯净热解气，并将纯净热解气输送至第一进气口中；生物质热解装置，与热解气分离冷却装置连接，用于对生物质原料热解生成热解气，并将热解气输送至热解气分离冷却装置中；生物质进料装置，与生物质热解装置连接，用于存储生物质原料并将生物质原料输送至生物质热解装置中。

8、根据本公开的实施例，热解气分离冷却装置包括：旋风分离器，用于分离热解气中的固体颗粒，生成纯净热解气；分离冷却进气口，设置于旋风分离器上，用于接收热解气；分离冷却出气口，设置于旋风分离器上，与第一进气口连接，用于输出纯净热解气。

9、根据本公开的实施例，生物质热解装置包括：热解炉，热解炉包括热解换热管，热解换热管设置于热解炉内，用于对生物质原料进行热解生成热解尾料和热解气；热解进料口，设置于热解炉顶面，用于输入生物质原料；热解气出气口，设置于热解炉顶面，与分离冷却进气口连接，用于输出热解气；集炭箱，设置于热解炉下方，用于收集热解尾料。

10、根据本公开的实施例，生物质进料装置包括：生物质料仓，用于存储生物质原料；过渡小料仓，包括出料口，出料口用于输出生物质原料；斗提输送机，连接生物质料仓的底端与过渡小料仓的顶端，用于将生物质原料运送至过渡小料仓；闭风器，闭风器的入口与出料口连接，闭风器的出口与热解进料口连接，用于防止空气进入热解炉。

11、根据本公开的实施例，生物燃气净化装置包括：燃气净化箱体；净化装置填料，设置于燃气净化箱体内部并与燃气净化箱体的内壁接触，用于将次级热解气分离为燃气和杂质液体；燃气进气口，设置于燃气净化箱体侧面高于净化装置填料上表面的位置，用于输入热解气；燃气出气口，设置于燃气净化箱体侧面低于净化装置下表面的位置，用于输出燃气；储气罐，与燃气出气口连接，用于存储燃气；排液阀门，设置于燃气净化箱体底部，用于排出杂质液体。

12、本公开提供的农林生物质热解多联产系统采用喷雾和降膜联合的方式冷却和分离热解气，对热解气逐级降温，三级冷凝，生物炭、生物油、木醋液和生物燃气分离效果好，长期稳定运行，获得多种产品，可显著提高生物质热解产业的经济效益。

技术特征：

1.一种农林生物质热解多联产系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的农林生物质热解多联产系统，其特征在于，所述农林生物质热解多联产系统还包括：

3.根据权利要求2所述的农林生物质热解多联产系统，其特征在于，所述第一级热解气冷凝器还包括：

4.根据权利要求3所述的农林生物质热解多联产系统，其特征在于，所述第二级热解气冷凝器还包括：

5.根据权利要求4所述的农林生物质热解多联产系统，其特征在于，所述农林生物质热解多联产系统还包括：

6.根据权利要求1所述的农林生物质热解多联产系统，其特征在于，所述农林生物质热解多联产系统还包括：

7.根据权利要求6所述的农林生物质热解多联产系统，其特征在于，所述热解气分离冷却装置包括：

8.根据权利要求7所述的农林生物质热解多联产系统，其特征在于，所述生物质热解装置(25)包括：

9.根据权利要求8所述的农林生物质热解多联产系统，其特征在于，所述生物质进料装置包括：

10.根据权利要求6所述的农林生物质热解多联产系统，其特征在于，所述生物燃气净化装置包括：

技术总结
本公开提供了一种农林生物质热解多联产系统，可以应用于生物质热解多联产技术领域。该农林生物质热解多联产系统包括：第一级热解气冷凝器，用于对纯净热解气进行喷雾冷凝和降膜冷凝以生成生物油和次级热解气；第二级热解气冷凝器，用于对次级热解气进行降膜冷凝以生成木醋液和燃气；生物燃气净化装置，与第二级热解气冷凝器连接，用于将燃气净化为纯净燃气。

技术研发人员：殷娇,朱慧,艾克来木·艾合买提,刘家凯,程飞
受保护的技术使用者：中国科学院新疆理化技术研究所
技术研发日：20230731
技术公布日：2024/4/17