CN109054877A - 一种生物质炭化设备及炭化方法 - Google Patents

一种生物质炭化设备及炭化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109054877A
CN109054877A CN201811007759.7A CN201811007759A CN109054877A CN 109054877 A CN109054877 A CN 109054877A CN 201811007759 A CN201811007759 A CN 201811007759A CN 109054877 A CN109054877 A CN 109054877A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biomass
gas
charing
chamber
hot
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
Application number
CN201811007759.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张利亚
张轲茵
张丰基
石绍利
王留成
张晏铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Burton Biotechnology Co Ltd
Original Assignee
Henan Burton Biotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Burton Biotechnology Co Ltd filed Critical Henan Burton Biotechnology Co Ltd
Priority to CN201811007759.7A priority Critical patent/CN109054877A/zh
Publication of CN109054877A publication Critical patent/CN109054877A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0012—In-line filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0036—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by adsorption or absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/62—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00—Retorts
    • C10B1/02—Stationary retorts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/08—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form in the form of briquettes, lumps and the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/02—Multi-step carbonising or coking processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • C10B57/10—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/16—Features of high-temperature carbonising processes
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种生物质炭化设备及炭化方法，所述生物质炭化设备包括燃烧炉体、热气泵、炭化炉体，燃烧炉体包括炉膛和与炉膛相连的带进气口的进风室，炉膛通过热气管道依次连接热气泵和炭化炉体，炉膛和热气泵之间的热气管道上开设有回流口，回流口通过回流管依次连接回流泵、炉膛，回流口靠近燃烧炉体的一侧的热气管道内设有温度检测器，还包括智能控制器，温度检测器、热气泵、回流泵均与智能控制器电连接；本发明采用一种全新的炭化设备对生物质原料进行炭化，使得生物资源炭化比率高、碳排放量低适应性强；生物资源利用充分、炭化效率高、能耗低，生产成本低且对环境友好，易于推广普及。

Description

一种生物质炭化设备及炭化方法
技术领域
本发明生物质炭化技术领域，尤其涉及一种生物质炭化设备及炭化方法。
背景技术
我国的生物质资源十分丰富，每年都产生大量的农作物秸秆，由于缺乏切实可行的处理及应用技术，除了少部分用作饲料、燃料和工业燃料以外，大部分在田间直接焚烧，造成严重的环境污染。以外，还有一部分秸秆被直接丢弃，浪费了宝贝的自然资源。废弃的秸秆、稻壳等生物质原料自然腐烂会产生严重的CH4，严重破坏着臭氧层，加剧了全球气候变化。因此，急需开发环境友好型、经济高效的基于农林业废弃物的处理装置和利用方式。
生物质炭化技术是公认的解决气候变化问题的可行技术措施之一，具有原材料来源广泛、生产成本低、生态安全、无污染、可大面积推广等显著特点。生物质炭化后产生的生物炭应用于生态与环境领域，可以固碳减排，是一种有效的“碳汇”技术，与农、林业相结合，可解决农林废弃物污染与温室气体排放问题。生物炭施入农田，可有效改善土壤理化性质，增加作物产量，促进农业可持续发展。应用于能源领域，可成为替代煤、石油、天然气的清洁能源。生物炭进一步加工成活性炭，可用于重金属污染吸附、水质净化等。
目前，生物质炭化主要用于烧烤和取暖等生活用途，需要把切碎的生物质原料先机械压缩成棒状或块状，然后再炭化炉中炭化，转化效率低且能源消耗严重。现有的炭化设备比较简陋，无法保证炭化炉内始终保持炭化所需的温度，导致燃料消耗大、炭化效率低、产品质量不稳定。
发明内容
本发明的目的在于：为解决现有的炭化设备比较简陋，无法保证炭化炉内始终保持炭化所需的温度，导致燃料消耗大、炭化效率低、产品质量不稳定的问题，特提供一种快速高效的生物质炭化炉。
本发明采用的技术方案如下：
一种生物质炭化设备，包括燃烧炉体、热气泵、炭化炉体，所述燃烧炉体包括炉膛和与炉膛相连的带进气口的进风室，所述炉膛通过热气管道依次连接热气泵和炭化炉体，所述炉膛和热气泵之间的热气管道上开设有回流口，所述回流口通过回流管依次连接回流泵、炉膛，回流口靠近燃烧炉体的一侧的热气管道内设有温度检测器，还包括智能控制器，所述温度检测器、热气泵、回流泵均与智能控制器电连接。
上述方案中，所述炉膛分为预燃室、主燃室和燃烬室，所述预燃室上设有燃料入口，所述主燃室设置在预燃室下方，所述预燃室与主燃室通过水冷炉排隔开，所述通风室设置在主燃室下方，主燃室与通风室通过下炉排隔开，所述燃烬室设置在主燃室一侧，主燃室与燃烬室之间设置有带烟气通道喉口的炉墙，所述热气管道连接设置在燃烬室的上方的高温气体出口，所述回流管连接设置在燃烬室侧壁上的回流气体入口。
上述方案中，所述燃烬室上方设有除尘室，所述燃烬室的排气端设置有上细下粗的排气通道，所述排气通道的上端插入除尘室内，所述除尘室内设置有倒置的半球形吸附座，所述热气管道的连接半球形吸附座的上端面，位于除尘室内的部分热气管道上开设有热气排出口。
上述方案中，所述燃烬室内顶部设有除尘栅孔网板。
上述方案中，所述炭化炉体内设有尾气处理装置，所述尾气处理装置上设有干净空气出口和可燃气体出口，所述可燃气体出口通过管道连接进风室。
上述方案中，所述进风室的进气口处连接有充气泵。
一种生物质炭化方法，所述方法使用权利要求1-6中任一所述的生物质炭化设备，所述方法包括以下步骤：
S1：生物质原料预处理，将生物质原料粉碎至3-4mm的小颗粒后进行稀酸预处理或稀碱预处理后，烘干过筛。
S2：机械压缩，将经过步骤S1预处理后的生物质原料压缩成块状放入炭化炉体中。
S2：预热和干燥，将炭化炉体中的温度控制在100-150℃，对S1中预处理好的块状生物质原料进行预热和干燥，排出其中的水分；
S3：高温热解，将炭化炉体中的温度控制在300-470℃，对S2中预热干燥后的块状生物质原料进行高温热解，将生物质原料中的不稳定成分热解成成二氧化碳、一氧化碳、少量乙酸；
S4：炭化成形，将炭化炉体中的温度提升至600-800℃，对S3中热解后的块状生物原料进行炭化成形，生成生物质燃料同时产生液态的生物油，气态的一氧化碳、二氧化碳、氨气、甲烷泡合气。
S5：尾气处理，将步骤S3、S4中产生的气体通入尾气处理装置中进行处理，将二氧化碳和其余可燃气体分离，将二氧化碳气体进行降温后排放，将可燃气体通过管道通入燃烧炉体的通风室内，进行燃烧。
S6：冷却及杂质分离，将步骤S5中尾气分离之后的生物质燃料进行冷却同时将生成的液态生物油分离，形成干净的生物质燃料。
上述方案中，所述步骤S1中稀酸预处理具体为：
(1)将粉碎后的生物质原料颗粒放入浓度为1％的硫酸溶液内，直至原料被完全浸没，常温密封状态下浸泡24h；
(2)将浸泡完成后的生物质原料颗粒放入烘干箱68℃烘干15h；
(3)利用筛孔直径为4mm的筛网对烘干后的的颗粒进行过筛，筛选后的颗粒进行密封保存。
上述方案中，所述步骤S1中稀碱预处理具体为：
(1)将粉碎后的生物质原料颗粒放入浓度为1％的NaoH溶液内，直至原料被完全浸没，常温密封状态下浸泡24h；
(2)将浸泡完成后的生物质原料颗粒放入烘干箱68℃烘干15h；
(3)利用筛孔直径为4mm的筛网对烘干后的的颗粒进行过筛，筛选后的颗粒进行密封保存。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明通过智能控制器的设置，利用温度检测器，对燃料在炉膛内燃烧后产生的高温气体进行检测，通过热气泵将达到炭化所需温度的高温气体通入炭化炉内，通过回流泵将未达到炭化所需温度的高温气体回流至炉膛内进行再次加热，从而保证了通入炭化炉内的高温气体达到了炭化所需的温度要求，避免了由于炭化炉内的温度不够，导致的燃料消耗大、热效率低、生产周期长，产品质量不稳定的问题，燃料消耗小、炭化效率高、炭化出的生物质燃料的质量佳。
2.本发明中将炉膛设置为预燃室、主燃室和燃烬室，燃料通过燃料入口放入炉膛燃烧，通过预热室加热预燃、主燃室高温燃烧、燃烬室燃烬，大大提高了燃烧室的热效率，同时保证了燃料和氧气的充分燃烧，使得高温无氧的气体通入炭化炉内，燃料消耗小、炭化效率高、炭化出的生物质燃料的质量佳。
3.本发明通过除尘室的设置，利用半球形吸附座对燃烧产生的高温气体内的微型颗粒杂质进行吸附，将高温气体内的有害物质过滤掉，从而避免了对生物质原料进行炭化时混入杂质，使得炭化出的生物质燃料的质量更加的好。
4.本发明通过除尘栅孔网板的设置，对燃烧产生的高温气体中的较大杂质进行第一次过滤，再通入除尘室内，从而实现对高温气体中的杂质的完全过滤，使得炭化出的生物质燃料的质量更加的好。
5.本发明通过尾气处理装置的设置，对炭化完成后的尾气进行过滤，避免了炭化产生的尾气对空气造成污染，同时通过导管将可燃气体导入炉膛内，进行燃烧，降低了燃料的消耗，提高了炉膛内的热效率，从而进一步的加强了对生物质原材料炭化的效率。
6.本发明通过充气泵的设置，将空气或者氧气充入炉膛内，使得燃料能够充分燃烧，进一步的加强了炉膛内的热效率，同时降低了有害气体及杂质的产生。
7.本发明采用一种全新的炭化设备对生物质原料进行炭化，使得生物资源炭化比率高、碳排放量低适应性强；该炭化设备适用于各类可进行炭化利用的生物资源，对待炭化原料无选择性要求；生物资源利用充分、炭化效率高、能耗低，可充分利用生物质自身热解产生的各类可燃物质，原料利用充分，利用效率高；工艺流程简单、适于规模化生产，生产成本低且对环境友好，易于推广普及。
附图说明
本发明将通过实施例并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明结构示意图；
其中附图标记所对应的零部件名称如下：1-燃烧炉体，2-热气泵，3-炭化炉体，4-热气管道，5-回流管，6-回流泵，7-除尘室，11-预燃室，12-主燃室，13-燃烬室，14-通风室，15-燃料入口，16-水冷炉排，17-下炉排，18-炉墙，19-烟气通道喉口，31-尾气处理装置，41-回流口，42-温度检测器，43-热气排出口，71-半球形吸附座，131-排气通道，132-除尘栅孔网板，141-充气泵，311-干净空气出口，312-可燃气体出口。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1
一种生物质炭化设备，包括燃烧炉体1、热气泵2、炭化炉体3，其特征在于：所述燃烧炉体1包括炉膛和与炉膛相连的带进气口的进风室14，所述炉膛通过热气管道4依次连接热气泵2和炭化炉体3，所述炉膛和热气泵之间的热气管道4上开设有回流口41，所述回流口41通过回流管5依次连接回流泵6、炉膛，回流口41靠近燃烧炉体1的一侧的热气管道4内设有温度检测器42，还包括智能控制器，所述温度检测器42、热气泵2、回流泵6均与智能控制器电连接，本实施例中，通过智能控制器的控制，利用温度检测器42，对燃料在炉膛内燃烧后产生的高温气体进行检测，通过热气泵2将达到炭化所需温度的高温气体通入炭化炉体3内，通过回流泵6将未达到炭化所需温度的高温气体回流至炉膛内进行再次加热，从而保证了通入炭化炉体3内的高温气体达到了炭化所需的温度要求，避免了由于炭化炉内的温度不够，导致的燃料消耗大、热效率低、生产周期长，产品质量不稳定的问题，燃料消耗小、炭化效率高、炭化出的生物质燃料的质量佳。
实施例2
在实施例1的基础上，所述炉膛分为预燃室11、主燃室12和燃烬室13，所述预燃室11上设有燃料入口15，所述主燃室12设置在预燃室11下方，所述预燃室11与主燃室12通过水冷炉排16隔开，所述通风室14设置在主燃室12下方，主燃室12与通风室14通过下炉排17隔开，所述燃烬室13设置在主燃室12一侧，主燃室12与燃烬室13之间设置有带烟气通道喉口19的炉墙18，所述热气管道4连接设置在燃烬室13的上方的高温气体出口，所述回流管5连接设置在燃烬室13侧壁上的回流气体入口，本实施例中，将炉膛设置为预燃室11、主燃室12和燃烬室13，燃料通过燃料入口15放入炉膛燃烧，通过预热室11加热预燃、主燃室12高温燃烧、燃烬室13燃烬，大大提高了燃料燃烧的热效率，同时保证了燃料和氧气的充分燃烧，使得高温无氧的气体通入炭化炉体3内，燃料消耗小、炭化效率高、炭化出的生物质燃料的质量佳。
实施例3
在实施例1或2的基础上，所述燃烬室13上方设有除尘室7，所述燃烬室13的排气端设置有上细下粗的排气通道131，所述排气通道131的上端插入除尘室7内，所述除尘室7内设置有倒置的半球形吸附座71，所述热气管道4的连接半球形吸附座71的上端面，位于除尘室7内的部分热气管道4上开设有热气排出口43，本实施例中，通过除尘室7的设置，利用半球形吸附座71对燃烧产生的高温气体内的微型颗粒杂质进行吸附，将高温气体内的有害物质过滤掉，从而避免了对生物质原料进行炭化时混入杂质，使得炭化出的生物质燃料的质量更加的好。
实施例4
在上述实施例的基础上，所述燃烬室13内顶部设有除尘栅孔网板132，本实施例中，通过除尘栅孔网板132的设置，对燃烧产生的高温气体中的较大杂质进行第一次过滤，再通入除尘室7内，从而实现对高温气体中的杂质的完全过滤，使得炭化出的生物质燃料的质量更加的好
实施例5
在上述实施例的基础上，所述炭化炉体3内设有尾气处理装置31，所述尾气处理装置31上设有干净空气出口311和可燃气体出口312，所述可燃气体出口312通过管道连接进风室14，本实施例中，通过尾气处理装置32的设置，对炭化完成后的尾气进行过滤，避免了炭化产生的尾气对空气造成污染，同时通过管道将可燃气体导入炉膛内，进行燃烧，降低了燃料的消耗，提高了炉膛内的热效率，从而进一步的加强了对生物质原材料炭化的效率。
实施例6
在上述实施例的基础上，所述进风室14的进气口处连接有充气泵141，本实施例中，通过充气泵141的设置，将空气或者氧气充入炉膛内，使得燃料能够充分燃烧，进一步的加强了炉膛内的热效率，同时降低了有害气体及杂质的产生。
实施例7
一种生物质炭化方法，所述方法使用实施例1-6中任一所述的生物质炭化设备，所述方法包括以下步骤：
S1：生物质原料预处理，将生物质原料粉碎至3-4mm的小颗粒后进行稀酸预处理后，烘干过筛。
S2：机械压缩，将经过步骤S1预处理后的生物质原料压缩成块状放入炭化炉体中。
S2：预热和干燥，将炭化炉体中的温度控制在100-150℃，对S1中预处理好的块状生物质原料进行预热和干燥，排出其中的水分；
S3：高温热解，将炭化炉体中的温度控制在300-470℃，对S2中预热干燥后的块状生物质原料进行高温热解，将生物质原料中的不稳定成分热解成成二氧化碳、一氧化碳、少量乙酸；
S4：炭化成形，将炭化炉体中的温度提升至600-800℃，对S3中热解后的块状生物原料进行炭化成形，生成生物质燃料同时产生液态的生物油，气态的一氧化碳、二氧化碳、氨气、甲烷泡合气。
S5：尾气处理，将步骤S3、S4中产生的气体通入尾气处理装置中进行处理，将二氧化碳和其余可燃气体分离，将二氧化碳气体进行降温后排放，将可燃气体通过管道通入燃烧炉体的通风室内，进行燃烧。
S6：冷却及杂质分离，将步骤S5中尾气分离之后的生物质燃料进行冷却同时将生成的液态生物油分离，形成干净的生物质燃料。
作为优选的，所述步骤S1中稀酸预处理具体为：
(1)将粉碎后的生物质原料颗粒放入浓度为1％的硫酸溶液内，直至原料被完全浸没，常温密封状态下浸泡24h；
(2)将浸泡完成后的生物质原料颗粒放入烘干箱68℃烘干15h；
(3)利用筛孔直径为4mm的筛网对烘干后的的颗粒进行过筛，筛选后的颗粒进行密封保存。
实施例8
一种生物质炭化方法，所述方法使用实施例1-6中任一所述的生物质炭化设备，所述方法包括以下步骤：
S1：生物质原料预处理，将生物质原料粉碎至3-4mm的小颗粒后进行稀碱预处理后，烘干过筛。
S2：机械压缩，将经过步骤S1预处理后的生物质原料压缩成块状放入炭化炉体中。
S2：预热和干燥，将炭化炉体中的温度控制在100-150℃，对S1中预处理好的块状生物质原料进行预热和干燥，排出其中的水分；
S3：高温热解，将炭化炉体中的温度控制在300-470℃，对S2中预热干燥后的块状生物质原料进行高温热解，将生物质原料中的不稳定成分热解成成二氧化碳、一氧化碳、少量乙酸；
S4：炭化成形，将炭化炉体中的温度提升至600-800℃，对S3中热解后的块状生物原料进行炭化成形，生成生物质燃料同时产生液态的生物油，气态的一氧化碳、二氧化碳、氨气、甲烷泡合气。
S5：尾气处理，将步骤S3、S4中产生的气体通入尾气处理装置中进行处理，将二氧化碳和其余可燃气体分离，将二氧化碳气体进行降温后排放，将可燃气体通过管道通入燃烧炉体的通风室内，进行燃烧。
S6：冷却及杂质分离，将步骤S5中尾气分离之后的生物质燃料进行冷却同时将生成的液态生物油分离，形成干净的生物质燃料。
作为优选的，所述步骤S1中稀碱预处理具体为：
(1)将粉碎后的生物质原料颗粒放入浓度为1％的NaoH溶液内，直至原料被完全浸没，常温密封状态下浸泡24h；
(2)将浸泡完成后的生物质原料颗粒放入烘干箱68℃烘干15h；
(3)利用筛孔直径为4mm的筛网对烘干后的的颗粒进行过筛，筛选后的颗粒进行密封保存。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种生物质炭化设备，包括燃烧炉体(1)、热气泵(2)、炭化炉体(3)，其特征在于：所述燃烧炉体(1)包括炉膛和与炉膛相连的带进气口的进风室(14)，所述炉膛通过热气管道(4)依次连接热气泵(2)和炭化炉体(3)，所述炉膛和热气泵之间的热气管道(4)上开设有回流口(41)，所述回流口(41)通过回流管(5)依次连接回流泵(6)、炉膛，回流口(41)靠近燃烧炉体(1)的一侧的热气管道(4)内设有温度检测器(42)，还包括智能控制器，所述温度检测器(42)、热气泵(2)、回流泵(6)均与智能控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述炉膛分为预燃室(11)、主燃室(12)和燃烬室(13)，所述预燃室(11)上设有燃料入口(15)，所述主燃室(12)设置在预燃室(11)下方，所述预燃室(11)与主燃室(12)通过水冷炉排(16)隔开，所述通风室(14)设置在主燃室(12)下方，主燃室(12)与通风室(14)通过下炉排(17)隔开，所述燃烬室(13)设置在主燃室(12)一侧，主燃室(12)与燃烬室(13)之间设置有带烟气通道喉口(19)的炉墙(18)，所述热气管道(4)连接设置在燃烬室(13)的上方的高温气体出口，所述回流管(5)连接设置在燃烬室(13)侧壁上的回流气体入口。
3.根据权利要求2所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述燃烬室(13)上方设有除尘室(7)，所述燃烬室(13)的排气端设置有上细下粗的排气通道(131)，所述排气通道(131)的上端插入除尘室(7)内，所述除尘室(7)内设置有倒置的半球形吸附座(71)，所述热气管道(4)的连接半球形吸附座(71)的上端面，位于除尘室(7)内的部分热气管道(4)上开设有热气排出口(43)。
4.根据权利要求3所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述燃烬室(13)内顶部设有除尘栅孔网板(132)。
5.根据权利要求1-4中任一所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述炭化炉体(3)内设有尾气处理装置(31)，所述尾气处理装置(31)上设有干净空气出口(311)和可燃气体出口(312)，所述可燃气体出口通过管道连接进风室(14)。
6.根据权利要求5所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述进风室(14)的进气口处连接有充气泵(141)。
7.一种生物质炭化方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1-6中任一所述的生物质炭化设备，所述方法包括以下步骤：
S1：生物质原料预处理，将生物质原料粉碎至3-4mm的小颗粒后进行稀酸预处理或稀碱预处理后，烘干过筛。
S2：机械压缩，将经过步骤S1预处理后的生物质原料压缩成块状放入炭化炉体中。
S2：预热和干燥，将炭化炉体中的温度控制在100-150℃，对S1中预处理好的块状生物质原料进行预热和干燥，排出其中的水分；
S3：高温热解，将炭化炉体中的温度控制在300-470℃，对S2中预热干燥后的块状生物质原料进行高温热解，将生物质原料中的不稳定成分热解成成二氧化碳、一氧化碳、少量乙酸；
S4：炭化成形，将炭化炉体中的温度提升至600-800℃，对S3中热解后的块状生物原料进行炭化成形，生成生物质燃料同时产生液态的生物油，气态的一氧化碳、二氧化碳、氨气、甲烷泡合气。
S5：尾气处理，将步骤S3、S4中产生的气体通入尾气处理装置中进行处理，将二氧化碳和其余可燃气体分离，将二氧化碳气体进行降温后排放，将可燃气体通过管道通入燃烧炉体的通风室内，进行燃烧。
S6：冷却及杂质分离，将步骤S5中尾气分离之后的生物质燃料进行冷却同时将生成的液态生物油分离，形成干净的生物质燃料。
8.根据权利要求7所述的一种生物质炭化方法，其特征在于，所述步骤S1中稀酸预处理具体为：
(1)将粉碎后的生物质原料颗粒放入浓度为1％的硫酸溶液内，直至原料被完全浸没，常温密封状态下浸泡24h；
(2)将浸泡完成后的生物质原料颗粒放入烘干箱68℃烘干15h；
(3)利用筛孔直径为4mm的筛网对烘干后的的颗粒进行过筛，筛选后的颗粒进行密封保存。
9.根据权利要求7所述的一种生物质炭化方法，其特征在于，所述步骤S1中稀碱预处理具体为：
(1)将粉碎后的生物质原料颗粒放入浓度为1％的NaoH溶液内，直至原料被完全浸没，常温密封状态下浸泡24h；
(2)将浸泡完成后的生物质原料颗粒放入烘干箱68℃烘干15h；
(3)利用筛孔直径为4mm的筛网对烘干后的的颗粒进行过筛，筛选后的颗粒进行密封保存。
CN201811007759.7A 2018-08-31 2018-08-31 一种生物质炭化设备及炭化方法 Pending CN109054877A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811007759.7A CN109054877A (zh) 2018-08-31 2018-08-31 一种生物质炭化设备及炭化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811007759.7A CN109054877A (zh) 2018-08-31 2018-08-31 一种生物质炭化设备及炭化方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109054877A true CN109054877A (zh) 2018-12-21

Family

ID=64758973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811007759.7A Pending CN109054877A (zh) 2018-08-31 2018-08-31 一种生物质炭化设备及炭化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109054877A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110746986A (zh) * 2019-11-28 2020-02-04 徐州马龙节能环保设备有限公司 一种环保炭化炉的工作方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103242869A (zh) * 2013-05-09 2013-08-14 南京师范大学 一种利用锅炉烟气低温热解炭化生物质的装置及其方法
CN103254918A (zh) * 2013-05-09 2013-08-21 南京师范大学 利用锅炉烟气干燥与炭化生物质原料的系统和方法
CN103627415A (zh) * 2012-08-21 2014-03-12 上海中科岸达节能产品科技有限公司 生物质热解炭化系统设备
CN105925333A (zh) * 2016-04-29 2016-09-07 安徽昌信生物质能源有限公司 一种生物质处理方法及其装置
CN107044727A (zh) * 2017-05-26 2017-08-15 犍为县雩龙茶业有限公司 一种无烟节能智能化锅炉
US20170333868A1 (en) * 2014-01-16 2017-11-23 Carbon Technology Holdings, LLC Carbon micro-plant
US9944538B2 (en) * 2013-10-25 2018-04-17 Cool Planet Energy Systems, Inc. System and method for purifying process water
CN108395896A (zh) * 2018-04-11 2018-08-14 上海升凯新能源开发有限公司 一种生物质热解系统及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103627415A (zh) * 2012-08-21 2014-03-12 上海中科岸达节能产品科技有限公司 生物质热解炭化系统设备
CN103242869A (zh) * 2013-05-09 2013-08-14 南京师范大学 一种利用锅炉烟气低温热解炭化生物质的装置及其方法
CN103254918A (zh) * 2013-05-09 2013-08-21 南京师范大学 利用锅炉烟气干燥与炭化生物质原料的系统和方法
US9944538B2 (en) * 2013-10-25 2018-04-17 Cool Planet Energy Systems, Inc. System and method for purifying process water
US20170333868A1 (en) * 2014-01-16 2017-11-23 Carbon Technology Holdings, LLC Carbon micro-plant
CN105925333A (zh) * 2016-04-29 2016-09-07 安徽昌信生物质能源有限公司 一种生物质处理方法及其装置
CN107044727A (zh) * 2017-05-26 2017-08-15 犍为县雩龙茶业有限公司 一种无烟节能智能化锅炉
CN108395896A (zh) * 2018-04-11 2018-08-14 上海升凯新能源开发有限公司 一种生物质热解系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110746986A (zh) * 2019-11-28 2020-02-04 徐州马龙节能环保设备有限公司 一种环保炭化炉的工作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104877690B (zh) 一种有机质废物热解炭化处理方法及装置
CN107892931B (zh) 移动式热解制备生物炭的装置和方法
CN104861998B (zh) 一种生物质连续热解炭化处理方法及装置
CN104910931B (zh) 一种养殖场固体废物连续热解炭化处理方法及装置
CN106482117A (zh) 生活垃圾热解处理方法及装置
CN205556584U (zh) 一种利用生物质进行炭、气、液、油联产的系统
CN101781579A (zh) 一种生物质的气化方法及生物质气化炉
CN103333701B (zh) 一种烟气回用内热式生物质炭化炉
CN105542870B (zh) 一种利用生物质进行炭、气、液、油联产的系统及生产方法
CN104789236A (zh) 一种内燃式生物质颗粒料干燥、炭化、活化一体化炉
CN204644267U (zh) 一种内燃式生物质颗粒料干燥、炭化、活化一体化炉
CN104893745B (zh) 一种生物质炭化炉烟气余热利用系统
CN210314116U (zh) 一种自供热生物质连续热解制生物炭的装置
CN109054877A (zh) 一种生物质炭化设备及炭化方法
CN104910935A (zh) 一种生物质炭、气、油、液、热、电多联产的装置及其方法
CN108003905A (zh) 一种碳化稻壳的生产处理工艺
CN204097491U (zh) 一种利用燃烧废气促进好氧发酵反应的装置
CN203881088U (zh) 一种碳化稻壳气体烘干系统
CN206669715U (zh) 一种上燃式生物质蔬菜大棚保温炉
CN203668329U (zh) 生物质燃气净化除尘装置
CN206692598U (zh) 一种废旧农膜塑料处理装置
CN102418995B (zh) 多功能生物质反烧式热水炉
CN204727844U (zh) 一种节能型连续炭化炉
CN106590714A (zh) 一种秸秆气化综合利用工艺及设备
CN204737920U (zh) 生物质炭化炉烟气余热利用系统

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181221