CN107603646A - 一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统 - Google Patents
一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107603646A CN107603646A CN201710530833.2A CN201710530833A CN107603646A CN 107603646 A CN107603646 A CN 107603646A CN 201710530833 A CN201710530833 A CN 201710530833A CN 107603646 A CN107603646 A CN 107603646A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- gas
- external heat
- pyrolysis
- outside
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 title claims abstract description 16
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 claims 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033772 system development Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Abstract
本发明公开了一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，该系统主要由料斗、外源加热装置、热解气回燃加热装置、水冷装置、滚轮组成，外源加热装置由旋流换热腔、旋流换热板、换热管和三向交叉管道组成，热解气回燃加热装置由空气调节阀、空气流量计、点火器、阻火器和燃气净化器组成。外源加热装置为物料干燥提供外部热源，物料自燃产生的热量为热解提供内部热源，热解气点燃后产生的高温烟气从外源加热装置侧下端的进气口进入外源加热装置，对物料进行间壁式逆流换热，从而使整个系统实现内外组合加热，滚轮安装在支架下端，用于移动整个系统。该装置操作方便，便于移动，换热效率高。
Description
技术领域
本发明属于可再生能源技术领域，具体涉及一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，尤其是可实现生物质热解的内外组合加热，适用于生物质热解炭油联产生产系统开发。
背景技术
生物质炭化技术按热源供热方式可分为外热式、内热式和自燃式。外热式热解炭化炉包括加热炉和炭化炉两部分，能够精确控制温度，产品质量高，但是该技术需要消耗其他形式的能源，换热效率较低，并且通过炉壁表面的热传导不能保证物料均匀受热；内热式炭化技术通过从炉底输送载气，与物料逆向接触，该技术的换热效率相对较高；自燃式炭化技术通过将物料点燃，利用自身燃烧提供的热量进行热解，该技术热解过程不消耗任何外加热量，换热效率最高，生产率也最高，但是对炭化工艺参数及热解终温控制难度较大，生物质物料消耗较大，产生的生物炭及燃气品质较差。炭化炉也可分为上吸式和下吸式。下吸式炭化炉在微负压下运行，对密封要求不高，产生的可燃气热值高；上吸式炭化炉在微正压下运行，对密封要求高，可燃气中焦油含量高。结合各技术优点，将不同技术有机结合，实现生物质热解的高效率换热及多产物联产是生物质炭化技术装备开发的重点。
近几年，生物质炭化设备在此基础上进行了一系列的改进，炭化产物品质及换热效率也分别有一定的改善和提高。专利CN 105219417 A公开了一种生物质热解系统和对生物质进行热解的办法。该生物质热解系统包括：热解炉、燃烧提升管、分离装置、生物炭热载体管路和烟道。该发明采用了内部生物炭热载体和外部分离处理后的烟气同时加热的办法，实现了生物质炭化的内外组合加热。该方法中为生物质提供外部热源的为经过一级和二级分离后的烟气，热量有所损失，温度为700℃，因此该系统的换热效率有待提高。
发明内容
为了克服现有生物质热解系统传热效率低、生产效率低等问题，本发明公开了一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，该发明融合了内加热和外加热的优点，利用高温烟气对物料进行外部加热，将物料自燃产生的热量作为热解的内部热源，实现了生物质热解的内外组合加热。
本发明为达到这一目的所采取的系统方案是：一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，由料斗、引风机、外源加热装置、热解气回燃加热装置、水冷装置、滚轮、支架、电动机、关风器和保温层组成，其特征在于外源加热装置为物料干燥提供外部热源，物料自燃产生的热量为物料热解提供内部热源，实现了生物质热解的内外组合加热，生物质热解产生的热解气通过炭化炉侧下端的出气口进入热解气回燃加热装置，形成下吸式生物质热解，点燃后的高温烟气从外源加热装置侧下端的进气口进入外源加热装置，对物料进行外部加热，烟气从外源加热装置上端的出气口排出，实现物料和热烟气间壁逆流换热，支架安装在外源加热装置下端，用于支撑整个系统，滚轮安装在支架下端，用于移动整个系统，便于进行田间就地生物质热解。
所述的一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，其中的外源加热装置由旋流换热腔、旋流换热板、换热管和三向交叉关道组成，其特性在于旋流换热板安装在旋流换热腔中，用于引导回燃的高温烟气，换热管与旋流换热腔通过三向交叉管道连通，高温烟气在旋流换热腔和换热管内对物料进行外部加热，外源加热装置的高径比较大，实现了高效换热的目的。
所述的一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，其中的热解气回燃加热装置由空气调节阀、空气流量计、点火器、阻火器和燃气净化器组成，燃气净化器用于热解气的气液分离，对焦油进行了回收，同时除去了热解气中的粉尘，点火器点燃热解气，产生高温烟气，阻火器安装在点火器前端，用于防止回火引发的安全事故。
所述的一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，其中热解产生的生物炭通过关风器，由水冷装置降至常温后排出，排出速度由电动机调控。
本发明具有以下优点或积极效果：
(1)结合了高温烟气外源加热和物料自燃内源加热的优点，实现了生物质热解的内外组合加热，提高了换热效率，同时保证了生产效率。
(2)热解气直接回燃加热，有效减少了生产过程中对其他能源的依赖，形成了生物质热解的“最小”生产系统，提高了技术实用性，有利于其推广应用。
(3)生物炭通过水冷装置冷却后排出炭化炉，焦油通过燃气净化器进行回收，实现了炭油联产。
(4)可移动的特性使该系统适用于田间就地生物质热解，提高了技术实用性，便于其推广应用。
附图说明：
图1为一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统原理图。
图2为外源加热装置俯视截面图。
图1中：1为料斗、2为引风机、3为外源加热装置、4为热解气回燃加热装置、5为水冷装置、6为滚轮、7为支架、8为电动机、9为关风器、10为保温层、301为旋流换热腔、302为旋流管热板、303为换热板、304为三向交叉管道、401为空气调节阀、402为空气流量计、403为点火器、404为阻火器、405为燃气净化器
图2中：301为旋流换热腔、302为旋流换热板、303为换热管、304为三向交叉管道、10为保温层
具体实施方式：
本实施例为移动式内外组合加热生物质热解炭油联产中试生产系统，下面结合附图对本发明的实施例进行描述：该生产系统为移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，由料斗(1)、引风机(2)、外源加热装置(3)、热解气回燃加热装置(4)、水冷装置(5)、滚轮(6)、支架(7)、电动机(8)、关风器(9)和保温层(10)组成，外源加热装置(3)为物料干燥提供外部热源，物料自燃产生的热量为物料热解提供内部热源，实现了生物质热解的内外组合加热，外源加热装置(3)上端为料斗(1)，下端为关风器(9)，生物质热解产生的热解气通过炭化炉下端的出气口进入热解气回燃加热装置(4)，形成下吸式生物质热解，点燃后的高温烟气(1200℃)从外源加热装置(3)侧下方的进气口进入外源加热装置(3)对物料进行外部加热，从外源加热装置(3)上端的出气口排出，实现了物料和热烟气间壁逆流换热，水冷装置(5)安装在关风器(9)下端，用于冷却热解产生的生物炭，便于生物炭就地排放，支架(7)安装在外源加热装置(3)下端，用于支撑整个系统，滚轮(6)安装在支架(7)下端，用于移动整个系统。保温层(10)对物料干燥及热解区域进行保温，提高系统的热能利用率。
外源加热装置(3)由旋流换热腔(301)、旋流换热板(302)、换热管(303)和三向交叉管道(304)组成，其特性在于旋流换热板(302)安装在旋流换热腔(301)中，用于引导回燃的高温烟气，换热管(303)与旋流换热腔(301)通过三向交叉管道(304)连通，高温烟气在旋流换热腔(301)和换热管(303)内对靠重力下落的物料进行外部加热，外源加热装置(3)的高径比为4:1，充分利用了高温烟气的热量，提高了整个系统的换热效率。
热解气回燃加热装置(4)由空气调节阀(401)、空气流量计(402)、点火器(403)、阻火器(404)和燃气净化器(405)组成，燃气净化器(405)用于热解气的气液分离，对焦油进行了回收，同时除去了热解气中的粉尘，点火器(403)点燃热解气，产生高温烟气，阻火器(404)安装在点火器(403)前端，用于防止回火引发的安全事故。热解产生的生物炭通过关风器(9)，由水冷装置(5)降至常温后排出，排出速度由电动机(8)调控。
中试系统性能试验结果表明：该生产系统实现了系统的高效换热，热解气回燃能够满足系统加热需要，生物炭得率达到30％左右，固定碳含量、热值等指标达到了预期目标。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，由料斗(1)、引风机(2)、外源加热装置(3)、热解气回燃加热装置(4)、水冷装置(5)、滚轮(6)、支架(7)、电动机(8)、关风器(9)和保温层(10)组成，其特征在于外源加热装置(3)为物料干燥热解提供外部热源，物料自燃产生的热量为物料热解提供内部热源，实现了生物质热解的内外组合加热，生物质热解产生的热解气通过炭化炉下端的出气口进入热解气回燃加热装置(4)，形成下吸式生物质热解，点燃后的高温烟气从外源加热装置(3)侧下端的进气口进入外源加热装置(3)对物料进行外部加热，烟气从外源加热装置(3)上端的出气口排出，实现物料和热烟气间壁逆流换热，支架(7)安装在外源加热装置(3)下端，用于支撑整个系统，滚轮(6)安装在支架(7)下端，用于移动整个系统。
2.根据权利要求1所述的一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，其特征在于外源加热装置(3)由旋流换热腔(301)、旋流换热板(302)、换热管(303)和三向交叉管道(304)组成，旋流换热板(302)安装在旋流换热腔(301)中，用于引导回燃的高温烟气，旋流换热腔(301)与换热管(303)通过三向交叉管道(304)连通。
3.根据权利要求1所述的一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，其特征在于热解气回燃加热装置(4)由空气调节阀(401)、空气流量计(402)、点火器(403)、阻火器(404)和燃气净化器(405)组成，燃气净化器(405)用于热解气的气液分离，对焦油进行了回收，同时除去了热解气中的粉尘，点火器(403)点燃热解气，产生高温烟气，阻火器(404)安装在点火器(403)前端，用于防止回火引发的安全事故。
4.根据权利要求1所述的一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统，其特征在于热解产生的生物炭通过关风器(9)，由水冷装置(5)降至常温后排出，排出速度由电动机(8)调控。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710530833.2A CN107603646A (zh) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | 一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710530833.2A CN107603646A (zh) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | 一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107603646A true CN107603646A (zh) | 2018-01-19 |
Family
ID=61059698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710530833.2A Pending CN107603646A (zh) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | 一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107603646A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109609170A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-04-12 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种利用木屑和重质油混合制备生物质油浆的系统及方法 |
| CN111303919A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-19 | 梅丽中 | 一种用于改良土壤的秸秆生物质活性炭的生产装置 |
| CN111303920A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-19 | 梅丽中 | 一种生产改良土壤用生物质炭的装置 |
| CN111320994A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-23 | 梅丽中 | 一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备 |
| CN112795386A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-14 | 国际竹藤中心 | 一种能源自给型移动碳化炉 |
| CN113004920A (zh) * | 2020-03-10 | 2021-06-22 | 梅丽中 | 一种生物质炭化回田处置装置 |
| CN114250078A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-29 | 咸阳陶瓷研究设计院有限公司 | 一种对开式高效生物质热解炉装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004292768A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Nippon Koei Power Systems Co Ltd | バイオマスのガス化方法及びその装置 |
| CN102154019A (zh) * | 2011-03-22 | 2011-08-17 | 苏州辰昌新能源技术有限公司 | 螺旋推进式低温热解炭化炉 |
| CN104830356A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-08-12 | 农业部规划设计研究院 | 一种内外组合加热式生物质热解炭化装置 |
-
2017
- 2017-07-03 CN CN201710530833.2A patent/CN107603646A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004292768A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Nippon Koei Power Systems Co Ltd | バイオマスのガス化方法及びその装置 |
| CN102154019A (zh) * | 2011-03-22 | 2011-08-17 | 苏州辰昌新能源技术有限公司 | 螺旋推进式低温热解炭化炉 |
| CN104830356A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-08-12 | 农业部规划设计研究院 | 一种内外组合加热式生物质热解炭化装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109609170A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-04-12 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种利用木屑和重质油混合制备生物质油浆的系统及方法 |
| CN111303919A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-19 | 梅丽中 | 一种用于改良土壤的秸秆生物质活性炭的生产装置 |
| CN111303920A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-19 | 梅丽中 | 一种生产改良土壤用生物质炭的装置 |
| CN111320994A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-23 | 梅丽中 | 一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备 |
| CN111320994B (zh) * | 2020-03-10 | 2021-06-08 | 安徽燃博智能科技有限公司 | 一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备 |
| CN113004920A (zh) * | 2020-03-10 | 2021-06-22 | 梅丽中 | 一种生物质炭化回田处置装置 |
| CN111303920B (zh) * | 2020-03-10 | 2021-07-09 | 安徽燃博智能科技有限公司 | 一种生产改良土壤用生物质炭的装置 |
| CN112795386A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-14 | 国际竹藤中心 | 一种能源自给型移动碳化炉 |
| CN114250078A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-29 | 咸阳陶瓷研究设计院有限公司 | 一种对开式高效生物质热解炉装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107603646A (zh) | 一种移动式内外组合加热生物质热解炭油联产系统 | |
| CN205061978U (zh) | 一种生物质热解气燃烧及热量回用装置 | |
| CN107022363A (zh) | 一种连续式生物质热解气逆流回用炭气联产设备 | |
| CN103980926B (zh) | 含碳物质热解装置及含碳物质的热解方法 | |
| CN104232127A (zh) | 小颗粒内外热结合型煤复合干馏方法 | |
| CN106433717A (zh) | 一种蓄热式生物质热解炭化反应系统及方法 | |
| CN105776208A (zh) | 一种活性焦的生产方法 | |
| CN117487577A (zh) | 一种外热式生物质热解装置 | |
| CN103361085A (zh) | 炭化炉群清洁生产系统 | |
| CN106701128A (zh) | 一种粉煤蓄热式热解反应系统及方法 | |
| CN108164113B (zh) | 翅翼式污泥管式热解反应器 | |
| CN100370043C (zh) | 一种粗锌冶炼方法及所用的冶炼炉 | |
| CN206278922U (zh) | 一种污泥制备活性炭的系统 | |
| CN205328940U (zh) | 热解煤的系统 | |
| CN205838923U (zh) | 轮胎快速热解系统 | |
| CN104762096A (zh) | 导气单元、导气装置、粉煤热解装置及方法 | |
| CN205115383U (zh) | 油页岩快速热解的系统 | |
| CN103788978B (zh) | 内燃加热旋叶式生物质热解液化装置 | |
| CN204400923U (zh) | 一种生物质气化多联产装置 | |
| CN201729800U (zh) | 煤物质的伞状支撑立式分解设备 | |
| CN205979823U (zh) | 一种垃圾热解产生的水蒸汽升温后吹扫积灰的系统 | |
| CN201770660U (zh) | 煤物质横插管立式分解设备 | |
| CN205473585U (zh) | 一种粉煤干馏活化一体炉 | |
| CN203904269U (zh) | 含碳物质热解装置 | |
| CN106091672B (zh) | 回转反应炉热风加热系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180119 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |