CN115029147A - 一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置 - Google Patents

一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115029147A
CN115029147A CN202210788713.3A CN202210788713A CN115029147A CN 115029147 A CN115029147 A CN 115029147A CN 202210788713 A CN202210788713 A CN 202210788713A CN 115029147 A CN115029147 A CN 115029147A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pyrolysis
heat
heat exchanger
air
plenum
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
CN202210788713.3A
Other languages
English (en)
Inventor
季炫宇
陈俊廷
周雄
杨宇
杨鲁
杨光悦
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.)
Chongqing University of Science and Technology
Original Assignee
Chongqing University of Science and Technology
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 Chongqing University of Science and Technology filed Critical Chongqing University of Science and Technology
Priority to CN202210788713.3A priority Critical patent/CN115029147A/zh
Publication of CN115029147A publication Critical patent/CN115029147A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material
    • 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

Abstract

本发明公开了一种利用合成气显热用于加热热解载气的低能耗生物质热解装置，利用合成气加热热解载气通过等压风室进入到热解炉中以实现装置的低能耗。一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置，包括进料斗，所述进料斗的下部连接热解炉，所述热解炉的底部连接风室，所述热解炉的上部一侧连接旋风分离器，旋风分离器分离合成气中的大颗粒杂质以避免堵塞回转型蓄热式换热器，所述旋风分离器连接热解炉气体出口，所述风室、旋风分离器的下方设有回转型蓄热式换热器，所述换热器的一侧连接风室、鼓风机，用于通过风室向热解炉提供热解载气，所述换热器的另一侧连接风室进口。

Description

一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置
技术领域
本发明涉及热分解装置技术领域，特别是涉及一种利用合成气显热加热热解载气的低能耗生物质热解装置。
背景技术
现有技术缺点：热处理分解是目前采用较多的技术路线。现有的热分解装置在外接热源的情况下对所产生的合成气热量损失没有充分利用，由于大多数热解器得到的合成气都需要经过冷却装置后再收集，导致这一部分热量被损失。普遍热解装置的物料都需要能量单独干燥，对于生物质热解合成气的显热利用少。并且很少有考虑到热解载气的流场问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置，热解载气通过等压风室回到热解炉中实现循环利用热解合成气以实现低能耗。
本发明的目的是这样实现的：
一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置，包括进料斗，所述进料斗的下部连接热解炉，所述热解炉的底部连接风室，所述热解炉的上部一侧连接旋风分离器，旋风分离器分离合成气中的大颗粒杂质以避免堵塞回转型蓄热式换热器，所述旋风分离器连接热解炉出口，所述风室、旋风分离器的下方设有换热器，所述换热器的受热段连接风室、鼓风机，用于通过风室向热解炉提供载气，所述换热器的加热段连接热解合成气出口。
优选地，所述换热器采用回转型蓄热式换热器，所述回转型蓄热式换热器包括转子，所述转子上对应加热段、受热段设有蓄热板，蓄热板之间为过渡区，所述转子上沿周向设有环形齿条，回转型蓄热式换热器的一侧设有电机，电机的转轴上设置主动齿轮，所述主动齿轮与环形齿条啮合。
优选地，所述蓄热板采用显热蓄热材料制作，所述蓄热板为网状结构，供载气通过。
优选地，所述蓄热板的材料陶瓷质材料。
优选地，所述等压风室包括风室和设置风室顶部的布风板，所述风室具有倾斜的底面，底面倾角为15°，且风室水平截面积和布风板的有效截面积相等，用于使风室内的静压沿深度均匀分布，所述布风板包括支撑板和风帽，所述支撑板用于支承风帽和循环物料的重量，以及初步分配气流，所述风帽用于通过压降使进入布风板的空气产生第二次均流。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1.本发明是将其热解合成气物理显热通过热交换器利用起来，降低热解装置能耗，并且让热解装置高效工作。
2.旋风分离器分离大颗粒物质能够减少热解合成气对换热器的损伤，以及换热器上的吹灰装置可以减少蓄热板上灰土的堆积。
3.回转型蓄热式换热器采用两分仓即冷热交替大大节约工作时间，且对蓄热板可选择低成本、易得的蓄热板。
4.利用的合成气温度在提供热量的同时由于热解载气流动方向向上可干燥物料。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为回转型蓄热式换热器(俯视)的结构示意图；
图3为回转型蓄热式换热器(主视)的结构示意图。
附图标记
附图中，1-进料口；2-热解炉；3-热解合成气入口；4-旋风分离器；5-热解合成气出口；6-回转型蓄热式换热器；7-热解合成气排气口；8-电机；9-环形长齿条；10-主动齿轮；11-吹灰装置；12-转子；13-蓄热板；14-密封装置；15-鼓风机；16-热解载气入口；17-等压风室入口；18-风室；19-布风板；20-储灰室。
具体实施方式
参见图1-图3，一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置，处理对象是生物质热解产生的高温热解合成气，利用该装置，通过回转型蓄热式换热器6，使合成气中的大部分热量从换热器一端传递到另一端的热解载气中，并将加热后的热解载气通过等压风室进入炉内让外界热源热量提供减少，从而降低热解能耗。
热解炉2中产生的高温热解气通过回转型蓄热式换热器6将其大部分热量换热送入热解炉2中以进行热解合成气显热循环利用。
所述主体反应室由进料斗1、热解炉2构成，且反应室上方是物料的进口，当物料进入主体反应室经过热解产生热解合成气，从热解合成气入口3通过旋风分离器4、炉膛出口水平烟道、热解合成气出口5进入换热器中，该反应室主体设计成这样，有利于物料的干燥以及充分热解。
所述旋风分离器4是为了将热解气中的大颗粒物质除去，避免之后堵塞蓄热板，经过旋风分离器后再进入换热器中会延长装置使用寿命，储灰室20是为了储存旋风分离器分离出来的大颗粒物质。
所述换热器是回转型蓄热式换热器，由热解合成气排气口7、电机8、主动齿轮9、环形齿条10、吹灰装置11、转子12、蓄热板13、密封装置14、鼓风机15、热解载气入口16、等压风室入口17组成，回转型蓄热式换热器采用两分仓结构即蓄热板13两侧组成，这样设计可以有效的快速利用热解合成气和热解载气，加强换热效率，反应室得到的高温合成气经过转子12将其热量带走给到左边，再利用鼓风机15向换热器内通入热解载气，使其从下往上流动并得到右边传递过来的热量而达到换热，吹灰装置11安装在换热器的壳体上，用于在蓄热板13转动过程中，清除附在蓄热板13上的飞灰，图3是此换热器整体形状(主视)。
所述转子12是一个带有蓄热板13的蓄热装置，当电机8带动转子12回转时，按照一定的周期不断交替的经过冷、热流体通道，右边高温合成气在某一时刻经过转子12，转子上的蓄热板13就吸收并积蓄了热能，而大量热量被带走的合成气就可以从右下方流出，到下一时刻转子12旋转到左边，就将热量传递给左边的热解载气，然后得到的高温热解载气又进入反应室内，并用密封装置14来进行密封换热器。
所述蓄热板13由于此装置对于换热需求是将显热快速换热利用，显热蓄热材料是依靠蓄热材料的温度变化来进行热量贮存的,本发明专利热量不需要长期储存,不需要长时间、大容量蓄热，即可采用显热蓄热材料，并且蓄热式换热器的恶劣环境是温度高、易结垢后的颗粒、腐蚀性气体和颗粒，而陶瓷类材料的蓄热板拥有抗高温气体和液体腐蚀的能力，本蓄热板13可采用陶瓷材料。
所述等压风室由风室18和布风板19组成，此等压风室具有倾斜15°的底面有利于使风室内的静压沿深度分布更加均匀。这样可使一次风在进入风室后流场更加合理。布风板包括支撑板和风帽两部分。支撑板的作用是支承风帽和循环物料的重量，初步分配气流。风帽的作用在于通过自身足够的压降使进入布风板的空气产生第二次均流，并具有一定的动能，以减少初始气泡的生成。热解载气通过等压风室进入到热解炉中实现循环利用热解合成气以实现低能耗。换热后的气体流通采用等压风室进入炉内，让热载气在进入风室后流场更加合理。
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)

1.一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置，其特征在于：包括进料斗，所述进料斗的下部连接热解炉，所述热解炉的底部连接风室，所述热解炉的上部一侧连接旋风分离器，所述旋风分离器连接热解合成气出口，所述风室、旋风分离器的下方设有换热器，所述换热器的一侧连接风室、鼓风机，用于通过风室向热解炉提供载气，所述换热器的另一侧连接热解炉出口。
2.根据权利要求1所述的一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置，其特征在于：所述换热器采用回转型蓄热式换热器，所述回转型蓄热式换热器包括转子，所述转子上对应换热部分设有蓄热板，蓄热板的一侧有吹灰装置，所述转子上沿周向设有环形齿条，回转型蓄热式换热器的一侧设有电机，电机的转轴上设置主动齿轮，所述主动齿轮与环形齿条啮合。
3.根据权利要求2所述的一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置，其特征在于：所述蓄热板采用显热蓄热材料制作，所述蓄热板为网状结构，供载气通过。
4.根据权利要求3所述的一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置，其特征在于：所述蓄热板的材料为陶瓷质材料。
5.根据权利要求2所述的一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置，其特征在于：所述等压风室包括风室和设置风室顶部的布风板，所述风室具有倾斜的底面，底面倾角为15°，且风室水平截面积和布风板的有效截面积相等，用于使风室内的静压沿深度均匀分布，所述布风板包括支撑板和风帽，所述支撑板用于支承风帽和循环物料的重量，以及初步分配气流，所述风帽用于通过压降使进入布风板的空气产生第二次均流。
CN202210788713.3A 2022-07-04 2022-07-04 一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置 Pending CN115029147A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210788713.3A CN115029147A (zh) 2022-07-04 2022-07-04 一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210788713.3A CN115029147A (zh) 2022-07-04 2022-07-04 一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115029147A true CN115029147A (zh) 2022-09-09

Family

ID=83129820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210788713.3A Pending CN115029147A (zh) 2022-07-04 2022-07-04 一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115029147A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1124914E (pt) * 1998-07-31 2003-07-31 Eva Maria Hackl Metodo e instalacao da pirolise de produtos de refugo contendo hidrocarbonetos
CN101054536A (zh) * 2007-05-31 2007-10-17 宋建元 一种循环流化床煤气化装置及其制备方法
CN101659880A (zh) * 2009-05-07 2010-03-03 湖北双环科技股份有限公司 近常压粉煤气化方法
CN101935534A (zh) * 2010-09-04 2011-01-05 太原理工大学 一种低阶煤干馏装置
CN103980951A (zh) * 2014-05-22 2014-08-13 长安大学 粉煤热解生产煤气的方法及装置
CN203928834U (zh) * 2014-04-09 2014-11-05 介休市义安镇兴业煤化设备制造厂 一种蓄热式换热器
CN206553461U (zh) * 2017-03-04 2017-10-13 平罗县海通炭素制品有限公司 均温煅煤炉
CN107435928A (zh) * 2016-05-25 2017-12-05 北京三态环境科技有限公司 一种内热式生活垃圾热解系统
CN210945501U (zh) * 2019-11-08 2020-07-07 重庆科技学院 一种废塑料热解制油的装置
CN112174473A (zh) * 2020-11-06 2021-01-05 重庆科技学院 一种污泥热解气化系统
CN113401869A (zh) * 2021-08-03 2021-09-17 辽宁科技大学 一种处理污泥生物质固废的双塔板化学链制氢装置及方法
CN113929276A (zh) * 2021-11-12 2022-01-14 中国石油化工股份有限公司 一种煤气化污泥的处理方法和煤气化生产方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1124914E (pt) * 1998-07-31 2003-07-31 Eva Maria Hackl Metodo e instalacao da pirolise de produtos de refugo contendo hidrocarbonetos
CN101054536A (zh) * 2007-05-31 2007-10-17 宋建元 一种循环流化床煤气化装置及其制备方法
CN101659880A (zh) * 2009-05-07 2010-03-03 湖北双环科技股份有限公司 近常压粉煤气化方法
CN101935534A (zh) * 2010-09-04 2011-01-05 太原理工大学 一种低阶煤干馏装置
CN203928834U (zh) * 2014-04-09 2014-11-05 介休市义安镇兴业煤化设备制造厂 一种蓄热式换热器
CN103980951A (zh) * 2014-05-22 2014-08-13 长安大学 粉煤热解生产煤气的方法及装置
CN107435928A (zh) * 2016-05-25 2017-12-05 北京三态环境科技有限公司 一种内热式生活垃圾热解系统
CN206553461U (zh) * 2017-03-04 2017-10-13 平罗县海通炭素制品有限公司 均温煅煤炉
CN210945501U (zh) * 2019-11-08 2020-07-07 重庆科技学院 一种废塑料热解制油的装置
CN112174473A (zh) * 2020-11-06 2021-01-05 重庆科技学院 一种污泥热解气化系统
CN113401869A (zh) * 2021-08-03 2021-09-17 辽宁科技大学 一种处理污泥生物质固废的双塔板化学链制氢装置及方法
CN113929276A (zh) * 2021-11-12 2022-01-14 中国石油化工股份有限公司 一种煤气化污泥的处理方法和煤气化生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
季炫宇: "废轮胎热裂解技术研究现状与进展" *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103575077B (zh) 一种多层带式干燥系统
CN204648867U (zh) 一种菌体废渣用三回程滚筒干燥设备
CN103923673A (zh) 生物质多联产制备生物油、活性炭和可燃气的装置与方法
CN210773189U (zh) 带有废汽转换装置的mvr真空管束干燥系统
CN104697307B (zh) 直热式烘干机
CN102002383B (zh) 一种废塑料炼油系统
CN110671907A (zh) 带有废汽转换装置的mvr真空管束干燥系统
CN203704680U (zh) 烧结矿用竖式冷却及余热回收炉的热风回收装置
CN201555420U (zh) 一种高效内加热穿流床干燥机
CN107858159A (zh) 一种生物质炭化装置
CN206919542U (zh) 一种用于生物饲料的低温烘干装置
CN115029147A (zh) 一种循环利用合成气显热的低能耗生物质热解装置
CN107267176A (zh) 一种高效生物质处理焦油多联产热解炉
WO2016119668A1 (zh) 适用于气流床气化的生物质预处理系统
CN111704922A (zh) 一种具有温差发电功能的绞龙推进的卧式生物质热解装置
CN201497295U (zh) 带竖直管束换热器的流化床干燥机
CN201640305U (zh) 粮食自然风干机
CN204495004U (zh) 一种新型直热式烘干机
CN113776318A (zh) 一种绿色节能燃气直燃干燥系统
CN115074142B (zh) 一种生物质多气氛协同热转化处置的反应装置
CN203216215U (zh) 固定床褐煤干燥器
CN201724532U (zh) 蔗渣分离器的气孔壁漏斗排渣结构
CN218076409U (zh) 一种喷雾干燥塔的余热回收系统
CN207254075U (zh) 一种生物质气小型冷热电联产系统
CN204495003U (zh) 一种直热式烘干机

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