CN107267174A - 生物质热解制油工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质热解制油工艺，其特征在于包括以下步骤；第一步：将生物质原料放入物料仓内，通过供料装置将生物质原料供至烘干设备中；第二步，将生物质原料输送至初级热解反应器和二级热解反应器中，通过将热载体输送床中的热载体输送至初级热解反应器和二级热解反应器中而使生物质热解，经初级热解反应器热解后的物料进入至二级热解反应器再次热解；第三步：经过初级热解反应器和二级热解反应器热解的气体依次通过一级旋风分离器和二级旋风分离器中进行除灰处理；第四步：冷凝；第五步：经冷凝器排出的气体则供给至燃烧床或者作为燃气被收集。本发明能够将生物质原料充分烘干、制油转化率高且生植物有纯度高等优点。

Description

生物质热解制油工艺
技术领域
本发明属于生物质热解技术领域，具体地涉及一种生物质热解制油工艺。
背景技术
随着煤炭、石油等不可再生的化石能源的过度开采和利用，使得地球上未来人类将面临能源缺乏与环境污染越来越严重的严峻问题，如何能找到可替代该不可再生化石能源的任务也越来越紧要。生物质资源是可再生资源，其是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，直接或间接来源于植物的光合作用，其来源包括所有植物、动物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的有机废弃物，例如秸秆、玉米芯等。然而生物质资源的利用效率并不高，大多数农业废弃物直接农田焚烧，不仅造成了环境污染，还造成了能源浪费。
农林废弃物热解制油技术可以将生物质资源转化为高品质的液体燃料加以利用，这种方式对缓解能源紧张、改善生态环境起到非常重要的作用。现有技术中公开了多种对生物质热解制油的方法，然而该方法中存在生物质烘干不彻底、热解不充分，从而导致热解过程中水蒸气过多而冷凝捕集困难，且热解蒸汽在高温下会继续发生深度热解，致使热解气体产物低分子化，增加了水的产出；此外，由于生物质热解是在无氧或少氧的情况下发生热解的，因而热解气体中会含有少量的二氧化碳，在实际使用中，少量的二氧化碳并不会影响燃气气体成分的充分燃烧效果，当由于设备漏气等原因导致有大量二氧化碳气体产生时则二氧化碳气体的存在则大大降低了热解气的充分燃烧，且使得收集的燃气不可使用。另外，现有技术的生物质原料在热解室热解过程中会存在热解不充分的问题，从而造成了能源的浪费。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种生物质热解制油工艺，其能够将生物质原料充分烘干、制油转化率高且生植物有纯度高等优点。
为了达到上述目的，本发明提供一种生物质热解制油工艺，其包括以下步骤：
第一步：将经过粉粹的生物质原料放入物料仓内，通过供料装置将一定量的生物质原料供至烘干设备中，所述烘干设备包括位于上部的烘干区和位于下部的存放区，所述烘干区内的温度为80-160℃，所述存放区的温度为90-120℃，所述烘干区和存放区之间通过自动阀门连通；
第二步，位于所述烘干设备存放区内的生物质原料输送至初级热解反应器和二级热解反应器中，通过将热载体输送床中的热载体输送至所述初级热解反应器和二级热解反应器中而使生物质热解，经初级热解反应器热解后的物料进入至二级热解反应器再次热解，经二级热解反应器热解后的物料变为碳粉而被收集；
第三步：经过初级热解反应器和二级热解反应器热解的气体依次通过一级旋风分离器和二级旋风分离器中进行除灰处理；
第四步：经过上述第三步之后的热解气则通入冷凝器中进行冷凝处理，可冷凝的气体则冷凝为焦油并收集，不可冷凝的气体可经由冷凝器排出；
第五步：经冷凝器排出的气体则供给至燃烧床或者作为燃气被收集。
进一步地，所述二级热解反器为旋转锥热解器。
进一步地，所述一级热解反应设置在二级热解反应器的上部且器之间通过自控阀门连通，所述二级热解反应器的出口还通过管道与以及热解反应器内部连通。
进一步地，在所述第四步之后还包括将热解器选择性地通入碱液罐的步骤以检测且去除气体中所含的少量二氧化碳气体。
进一步地，所述热载体输送床内的温度为700℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.通过将烘干设备分成后烘干区和存放区且通过对其温度的控制，从而使得生物质原料内的水蒸气能够被充分彻底地蒸发出，确保了热解的效果；
2.通过将生物质原料一次通过以及热解反应器和二级热解反应器的结构设置，可使得生物质原料热解充分，充分利用了热载体的热量且避免了能源的浪费。
3.通过选择性地通入碱液槽的结构可对最后收集的可燃气体中二氧化碳的含量进行检测，可根据碱液槽内沉淀的量来判断是否有过多的氧气渗入并及时检查原因；当没有碱液槽内的沉淀少量或者在可接受范围内时，则通过阀门的控制来使得可燃气体通过管道直接被收集或燃烧，无需继续通入碱液槽中。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的物质热解制油工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
参考图1，本发明提供一种生物质热解制油工艺，该工艺包括以下设备：燃烧床、热载体输送床、物料仓、供料装置、烘干设备、初级热解反应器、二级热解反应器、一级旋风分离器、二级旋风分离器、冷凝器、碱液罐、以及燃气收集罐。在实际使用中，包括以下步骤：
第一步：将经过粉粹的生物质原料放入物料仓内，通过供料装置将一定量的生物质原料供至烘干设备中，烘干设备包括位于上部的烘干区和位于下部的存放区，烘干区内的温度为80-160℃，优选为120℃，存放区的温度为90-120℃，优选为100℃，烘干区和存放区之间通过自动阀门连通。通过将烘干设备分割成两个不同的区，首先可设定供料装置所供入的生物质原料的量(该量可为供入不分区的和烘干设备一半的量)，该生物质原料可间隔一定时间地分次供入，由于一次性供入的量较少因而在烘干区内的生物质原料所含的大部分水分被蒸发出并经出口排出，当烘干区内烘干一定时间后，则自动阀门打开将烘干区的物料送入至存放区中，待自动阀门关闭后则供料装置继续送料操作。由于在存放区内具有一定100℃的高温，因为生物质原料在存放时亦会有残存的水分被蒸发并经过出口排出，通过这种烘干设备烘干可将生物质原料内的水分高度蒸发出，可达到92％。
第二步：位于上述烘干设备存放区内的生物质原料输送至初级热解反应器和二级热解反应器中，通过将热载体输送床中的热载体输送至初级热解反应器和二级热解反应器中而使生物质热解，经初级热解反应器热解后的物料进入至二级热解反应器再次热解，经二级热解反应器热解后的物料变为碳粉而被收集。通过将生物质原料依次进过一级热解反应器和二级热解反应器的热解，可使得生物质原料被充分热解。由于热解后的生物质原料，例如秸秆，在充分热解后可形成碳粉，在从一级热解反应器到二级热解反应器输送的过程中未热解的部分与完全热解的碳粉彻底分离开，从而可在二级热解反应器内充分地热解。优选地，二级热解反应器为旋转锥热解器，从而更加有利于生物质原料的二次热解。在实际使用中，热载体输送床中所产生的热载体通过分离器而被分离出而进入至一级热解反应器和二级热解反应器中，固体则经过分离器分离出并经过燃烧排灰罐而燃烧成灰烬并被收集。
为了使得热载体的热量能够被充分地利用，与烘干设备内的烘干区和存放区类似地，一级热解反应器可设置在二级热解反应器的顶部且通过自控阀门而相互连通，一级热解反应区与二级热解反应器之间通过管道连通在一起，即，经过二级热解反应器而排出的可燃气体可通过管道进入至一级热解反应器中并经一级热解反应器的出口流出，通过这种结构可充分地利用热载体中所含的热能，在保证生物质原料能够被彻底热解的同时还节约了能源。
第三步：经过初级热解反应器和二级热解反应器热解的气体依次通过一级旋风分离器和二级旋风分离器中进行除灰处理。此步骤为将热解气中所含有的灰尘等杂质排出，有利于后续焦油和燃气的收集。
第四步：经过上述第三步之后的热解气则通入冷凝器中进行冷凝处理，可冷凝的气体则冷凝为焦油并收集，不可冷凝的气体可经由冷凝器排出。优选地，该冷凝器内的水温可在-2℃-5℃，经实验，在该温度范围内，热解器中的不可冷凝气体将快速地被冷凝。
第五步：经冷凝器排出的气体则供给至燃烧床或者作为燃气被收集。在实际使用中，可将部分气体通入至燃烧床内作为燃料，从而实现循环利用，也可将部分气体作为燃气被收集至燃气收集罐内储存。
在优选实施例中，由于热解在无氧或少氧的状态下进行，为了检测可燃气体内是否存在二氧化碳或者二氧化碳的含量是否过量，在第四步之后还包括将热解器选择性地通入碱液罐的步骤以检测且去除气体中所含的少量二氧化碳气体。当可燃气体中存在的二氧化碳过量时则碱液罐内将快速地生成沉淀，因而这时技术人员就要检测是否设备存在漏气的情况发生；当有少量可接收沉淀发生时，则可将气体直接收集。通过方式可对气体中所含有的二氧化碳进行检测，从而根据监测结果来判断是否设备在热解过程中存在氧气时渗入或过多的情况发生。
在实际使用中，热载体输送床内的温度为70℃，从而被输送至热解反应器中的热载体能够快速地热解生物质原料。同时，一级热解反应器内的温度控制在不低于400℃，二级热解反应器的温度不低于500℃，在这种温度下生物质原料会被快速地热解，且保证被充分热解，避免了能源的浪费。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种生物质热解制油工艺，其特征在于包括以下步骤；
第一步：将经过粉粹的生物质原料放入物料仓内，通过供料装置将一定量的生物质原料供至烘干设备中，所述烘干设备包括位于上部的烘干区和位于下部的存放区，所述烘干区内的温度为80-160℃，所述存放区的温度为90-120℃，所述烘干区和存放区之间通过自动阀门连通；
第二步，位于所述烘干设备存放区内的生物质原料输送至初级热解反应器和二级热解反应器中，通过将热载体输送床中的热载体输送至所述初级热解反应器和二级热解反应器中而使生物质热解，经初级热解反应器热解后的物料进入至二级热解反应器再次热解，经二级热解反应器热解后的物料变为碳粉而被收集；
第三步：经过初级热解反应器和二级热解反应器热解的气体依次通过一级旋风分离器和二级旋风分离器中进行除灰处理；
第四步：经过上述第三步之后的热解气则通入冷凝器中进行冷凝处理，可冷凝的气体则冷凝为焦油并收集，不可冷凝的气体可经由冷凝器排出；
第五步：经冷凝器排出的气体则供给至燃烧床或者作为燃气被收集。
2.根据权利要求1所述的生物质热解制油工艺，其特征在于：所述二级热解反器为旋转锥热解器。
3.根据权利要求1所述的生物质热解制油工艺，其特征在于：所述一级热解反应设置在二级热解反应器的上部且器之间通过自控阀门连通，所述二级热解反应器的出口还通过管道与以及热解反应器内部连通。
4.根据权利要求1所述的生物质热解制油工艺，其特征在于：在所述第四步之后还包括将热解器选择性地通入碱液罐的步骤以检测或去除气体中所含的少量二氧化碳气体。
5.根据权利要求1所述的生物质热解制油工艺，其特征在于：所述热载体输送床内的温度为700℃。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112175648A (zh) * 2020-10-30 2021-01-05 上海电力大学 一种利用电厂灰渣余热制备生物质油的节能系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104017590A (zh) * 2014-06-24 2014-09-03 华南农业大学 一种农林生物质连续热解炭化方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104017590A (zh) * 2014-06-24 2014-09-03 华南农业大学 一种农林生物质连续热解炭化方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
十四院校铸造专业教材联合编写组: "《铸造生产机械化》", 31 October 1979, 国防工业出版社 *
张鸿波: "《固体废弃物处理》", 31 July 2013, 吉林大学出版社 *
金志明: "《塑料注射成型实用技术》", 31 May 2009, 印刷工业出版社 *
陈听宽: "《节能能源与技术》", 31 October 1988, 机械工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112175648A (zh) * 2020-10-30 2021-01-05 上海电力大学 一种利用电厂灰渣余热制备生物质油的节能系统

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