CN105273767A - 具有热能置换功能的生物质热解气化系统 - Google Patents

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鹿岩
田成文
王祥东
由炳飞
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Abstract

本发明属于环境工程的生物质能源再生技术领域，涉及生物质制取燃料及化工原料的综合利用技术，尤其是涉及一种具有热能置换功能的生物质热解气化系统，该系统包括热解炉、冷却装置、气液分离装置、油液分离装置、换热器、锅炉、水泵、水箱。本发明生物质热解制取的可燃气替代石油液化气，为农村提供新的洁净优质廉价的气体燃料，而且又能同时生产出具有高附加值的伴生产品木质炭、木醋液、木焦油、等化工原料。采用了热能置换技术，实现了热能利用效率的提高，降低了热能损耗。本发明对原料的利用率很高，且无任何三废排放。

Description

具有热能置换功能的生物质热解气化系统
技术领域
本发明属于环境工程的生物质能源再生技术领域，涉及生物质制取燃料及化工原料的综合利用技术，尤其是涉及一种具有热能置换功能的生物质热解气化系统。
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。
生物质热解技术是农村燃气化的最佳技术路线，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。并克服了现有大多数秸秆气化炉的缺点。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。也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。更值得注意的是目前没有人重视这方面的工作。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种具有热能量置换功能的生物质热解气化系统，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：
具有热能置换功能的生物质热解气化系统，其特征在于，该系统包括热解炉、冷却装置、气液分离装置、油液分离装置、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：本发明采用生物质热解技术，生产出发热量相对较高的可燃气，而且又能同时生产出具有高附加值的伴生产品木质炭、木醋液、木焦油等化工原料。采用了热能置换技术，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。
本发明具有热能置换功能的生物质热解气化系统，包括热解炉1、冷却装置2、气液分离装置3、油液分离装置4、换热器5、锅炉6、水泵7、水箱8。
所述的热解炉1是由钢炉体和耐火材料制成全封闭式外热式炉，加热可采用电、煤和可燃气加热方式。如图1所示其中钢炉体外加设钢套，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5。将成型的生物质原料装入热解炉升温。生物质热解的条件为：加热升温时间为8小时——12小时，热解的温度可分为低温热解(500℃——600℃以下)、中温热解(600℃——900℃)、高温热解(高于900℃)。不同的热解温度，其产物分配量也不同。热解温度越高，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热解温度。
所述的冷却装置2的作用是将热解出来的气(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，分离出木醋液流入醋液槽，然后装桶入库。
所述的换热器5、锅炉6、水泵7、水箱8和热解炉体与钢套形成的封闭容器组成了实现热能置换功能的系统。其中：换热器5于封闭容器相连接，设有进水口和出水口。换热器5与水泵7相连接，水泵7与水箱8相连接，水泵7工作时，给热能置换功能的系统，及时补充循环水。通过换热器5将封闭容器中的热水，输送到锅炉，锅炉工作时，大量减少燃料，达到节能的目的。
所述的热能置换功能的系统是个独立的循环系统。在热解整个生产过程中，产生大量的热能，当温度超过200℃时，用换热器5把热能置换出来，这时，热水温度在50℃——60℃用于锅炉加水可节能20％以上。
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。

Claims (6)

1.具有热能置换功能的生物质热解气化系统，其特征在于该系统包括热解炉(1)、冷却装置(2)、气液分离装置(3)、油液分离装置(4)、换热器(5)、锅炉(6)、水泵(7)、水箱(8)。
2.根据权利要求1所述的具有热能置换功能的生物质热解气化系统，其特征在于：所述的热解炉(1)是由钢炉体和耐火材料制成全封闭式外热式炉，钢炉体外加设钢套构成封闭容器。
3.根据权利要求1所述的具有热能置换功能的生物质热解气化系统，其特征在于：所述的冷却装置(2)将热解出来的气(汽)，冷却到35℃以下。
4.根据权利要求1所述的具有热能置换功能的生物质热解气化系统，其特征在于：所述的气液分离装置(3)分离出可燃气体，并除去可燃气中的醋酸和焦油。
5.根据权利要求1所述的具有热能置换功能的生物质热解气化系统，其特征在于：所述的油液分离装置(4)分离出木焦油和木醋液。
6.根据权利要求1所述的具有热能置换功能的生物质热解气化系统，其特征在于：所述的换热器(5)实现热能置换。
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