CN103409153B - 生物质闪速连续干馏工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了生物质闪速连续干馏工艺，包括有以下处理步骤：a、原料预处理，原料预处理是将已晾干的含水率为12%左右的秸秆类原料先破碎至长度为5cm，再进入一、二级烘干机进行脱水，当秸秆类原料为稻壳时，可直接进入烘干机脱水，烘干机采用物料与烟气直接接触导热方式迅速将物料加热、水份蒸发，水蒸气随烟气一同由烟道排出，烘干后的物料含水率降至3%左右，温度上升至130-140℃进入干馏装置。本发明针对生物质干馏过程设计，可以达到将生物质原料连续、闪速（3秒）干馏的目的，生产热值达到4500kcal/Nm3的生物质燃气、优质生物质炭，以及木醋液等产品。
Description
技术领域
本发明涉及生物质干馏工艺，具体属于生物质闪速连续干馏工艺。
背景技术
生物质能具有可再生、低污染和分布广泛等特点,开发利用生物质能是我国能源可持续发展的一个主要方向。近年来,生物质能转化技术(如生物质气化技术、快速热解技术、液化技术和干馏技术等)受到普遍关注,国内外科研人员进行了大量的研究工作。生物质干馏技术以其燃气热值高、产能大等优势,成为生物质能利用的一个重要发展方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物质闪速连续干馏工艺，针对生物质干馏过程设计，可以达到将生物质原料连续、闪速（3秒）干馏的目的，生产热值达到4500kcal/Nm3的生物质燃气、优质生物质炭，以及木醋液等产品。
本发明的技术方案如下：
生物质闪速连续干馏工艺，包括有以下处理步骤：
a、原料预处理
原料预处理是将已晾干的含水率为12%左右的秸秆类原料先破碎至长度为5cm，再进入一、二级烘干机进行脱水，当秸秆类原料为稻壳时，可直接进入烘干机脱水，烘干机采用物料与烟气直接接触导热方式迅速将物料加热、水份蒸发，水蒸气随烟气一同由烟道排出，烘干后的物料含水率降至3%左右，温度上升至130-140℃进入干馏装置；
b、闪速连续干馏
物料经隔气加料机排除物料夹带的空气后连续匀速地进入干馏装置，物料进入干馏装置后由布料盘在装置内均匀分布，物料在干馏装置内多次与高温导热板接触，同时也受到热辐射板的热辐射，加热燃烧时所需空气经与高温烟气换热达到300℃以上，使物料能够在3秒左右即完成整个干馏过程；
c、燃气除尘冷却
由干馏装置产出的燃气首先进入沉降室，将燃气中夹带的大颗粒碳粉沉降下来，再进入喷淋冷却塔冷却，喷淋冷却塔喷淋液采用自产的木醋液经精细雾化后与燃气充分接触，使燃气快速冷却至30-40℃，受热后的木醋液由冷却水冷却，冷却后进入木醋液箱循环使用，初步洗涤后的燃气由罗茨风机加压输送至粗气柜储存，经后道工序处理后即可供应燃气用户使用；
d、炭冷却包装
干馏装置排出的炙热生物质炭在隔绝空气的情况下由炭冷却机将其迅速冷却至室温，避免炭高温的状态下遇空气燃烧，冷却后的炭由炭冷却机排出，经装袋包装机按用户要求的规格自动包装；
e、焦油脱除
储存在粗气柜的燃气经风机加压后进入文丘里管，在文丘里管喉管处加入碱性水，使其在文丘里管扩张段与燃气充分接触，产生中和作用，除去酸性物质，再进入旋风除尘器后在离心力的作用下粘附在旋风除尘器壁上，并在重力作用下落入焦油室，最终排出。
所述罗茨风机采用调频控制输送量，输送量的大小取决于干馏装置内部的压力大小，采用微正压50-100pa运行。
所述干馏装置的加热温度可根据物料种类所需的干馏温度在450-650℃之间进行调整，加温热能采用自产的生物质燃气返回加热，返回率约13%。
按照本发明的方法投入运行，处理稻壳350kg/h,产出稻壳炭102kg/h；生物质燃气100m3/h，木醋液60kg/h，消耗电能15kw/h，加热用燃气88000kcal，冷却水循环使用无排放。
本发明的方法处理后的物料在很大程度上增加了干馏装置的工作效率，为闪速裂解创造了条件。燃气冷却过程中产生的木醋液定期收集后销售。整个过程全封闭运行，保证炭的质量不受影响。同时也不会对周边环境造成污染。储存在粗气柜的燃气仍含有一定量的焦油雾、酸类物质。这些杂质在燃气输送过程中会造成管道堵塞，灶具腐蚀等不利后果。因此应尽量减少其在燃气中的含量。
本发明采用旋风除尘器除焦油系统，使焦油含量减少至10mg/m3以下。焦油雾在文丘里管的作用下相互碰撞，雾滴直径增加，质量加大。
附图说明
图1为本发明的干馏流程示意图。
具体实施方式
参见附图，生物质闪速连续干馏工艺，包括有以下处理步骤：
a、原料预处理
原料预处理是将已晾干的含水率为12%左右的秸秆类原料先破碎至长度为5cm，再进入一、二级烘干机进行脱水，当秸秆类原料为稻壳时，可直接进入烘干机脱水，烘干机采用物料与烟气直接接触导热方式迅速将物料加热、水份蒸发，水蒸气随烟气一同由烟道排出，烘干后的物料含水率降至3%左右，温度上升至130-140℃进入干馏装置；
b、闪速连续干馏
物料经隔气加料机排除物料夹带的空气后连续匀速地进入干馏装置，物料进入干馏装置后由布料盘在装置内均匀分布，物料在干馏装置内多次与高温导热板接触，同时也受到热辐射板的热辐射，加热燃烧时所需空气经与高温烟气换热达到300℃以上，使物料能够在3秒左右即完成整个干馏过程；
c、燃气除尘冷却
由干馏装置产出的燃气首先进入沉降室，将燃气中夹带的大颗粒碳粉沉降下来，再进入喷淋冷却塔冷却，喷淋冷却塔喷淋液采用自产的木醋液经精细雾化后与燃气充分接触，使燃气快速冷却至30-40℃，受热后的木醋液由冷却水冷却，冷却后进入木醋液箱循环使用，初步洗涤后的燃气由罗茨风机加压输送至粗气柜储存，经后道工序处理后即可供应燃气用户使用；
d、炭冷却包装
由干馏装置排出的炙热生物质炭在隔绝空气的情况下由炭冷却机将其迅速冷却至室温，避免炭高温的状态下遇空气燃烧，冷却后的炭由炭冷却机排出，经装袋包装机按用户要求的规格自动包装；
e、焦油脱除
储存在粗气柜的燃气经风机加压后进入文丘里管，在文丘里管喉管处加入碱性水，使其在文丘里管扩张段与燃气充分接触，产生中和作用，除去酸性物质，再进入旋风除尘器后在离心力的作用下粘附在旋风除尘器壁上，并在重力作用下落入焦油室，最终排出。
所述罗茨风机采用调频控制输送量，输送量的大小取决于干馏装置内部的压力大小，采用微正压（50-100pa）运行。
所述干馏装置的加热温度可根据物料种类所需的干馏温度在450-650℃之间进行调整，加温热能采用自产的生物质燃气返回加热，返回率约13%。
Claims (4)
1.生物质闪速连续干馏工艺，其特征在于，包括有以下处理步骤：
a、原料预处理
原料预处理是将已晾干的含水率为12％的秸秆类原料先破碎至长度为5cm，再进入一、二级烘干机进行脱水，烘干机采用物料与烟气直接接触导热方式迅速将物料加热、水份蒸发，水蒸气随烟气一同由烟道排出，烘干后的物料含水率降至3％，温度上升至130-140℃进入干馏装置；
b、闪速连续干馏
物料经隔气加料机排除物料夹带的空气后连续匀速地进入干馏装置，物料进入干馏装置后由布料盘在装置内均匀分布，物料在干馏装置内多次与高温导热板接触，同时也受到热辐射板的热辐射，加热燃烧时所需空气经与高温烟气换热达到300℃以上，使物料能够在3秒即完成整个干馏过程；
c、燃气除尘冷却
由干馏装置产出的燃气首先进入沉降室，将燃气中夹带的大颗粒碳粉沉降下来，再进入喷淋冷却塔冷却，喷淋冷却塔喷淋液采用自产的木醋液经精细雾化后与燃气充分接触，使燃气快速冷却至30-40℃，受热后的木醋液由冷却水冷却，冷却后进入木醋液箱循环使用，初步洗涤后的燃气由罗茨风机加压输送至粗气柜储存，经后道工序处理后即可供应燃气用户使用；
d、炭冷却包装
由干馏装置排出的炙热生物质炭在隔绝空气的情况下由炭冷却机将其迅速冷却至室温，避免炭高温的状态下遇空气燃烧，冷却后的炭由炭冷却机排出，经装袋包装机按用户要求的规格自动包装；
e、焦油脱除
储存在粗气柜的燃气经风机加压后进入文丘里管，在文丘里管喉管处加入碱性水，使其在文丘里管扩张段与燃气充分接触，产生中和作用，除去酸性物质，再进入旋风除尘器后在离心力的作用下粘附在旋风除尘器壁上，并在重力作用下落入焦油室，最终排出。
2.根据权利要求1所述的生物质闪速连续干馏工艺，其特征在于，所述罗茨风机采用调频控制输送量，输送量的大小取决于干馏装置内部的压力大小，采用微正压50-100Pa运行。
3.根据权利要求1所述的生物质闪速连续干馏工艺，其特征在于，所述干馏装置的加热温度可根据物料种类所需的干馏温度在450-650℃之间进行调整，加温热能采用自产的生物质燃气返回加热，返回率13％。
4.根据权利要求1所述的生物质闪速连续干馏工艺，其特征在于，步骤a原料预处理中，当秸秆类原料为稻壳，直接进入烘干机脱水。
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