CN205170747U - 一种新型旋转床生物质热解系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型旋转床生物质热解系统，包括原料预处理装置、高效燃烧装置、旋转床热解反应器、辐射加热管、内置旋风除尘单元、滤筒过滤阵列、油气冷却装置、荒煤气净化装置、燃气装置、排烟装置以及残炭冷却器。原料经预处理后进入旋转床热解反应器，由高效燃烧装置产生的高温烟气通过辐射加热管进行辐射给旋转床热解反应器内物料加热发生热解，热解气体首先经过内置旋风分离装置，去除大部分的大颗粒粉尘，然后进入后部的滤筒过滤阵列，并进入油气冷却装置进行降温；旋转床热解反应器内的固体物质经冷却系统与低温烟气换热降温后排出。该系统将传统的旋风分离器设置为内置式，并串联滤筒过滤阵列，大大提高了除尘效果，系统整体设备投资少，热效率高，容易操作。

Description

一种新型旋转床生物质热解系统

技术领域

本实用新型涉及生物质热解领域，尤其涉及一种旋转床生物质热解系统。

背景技术

随着人们对能源需求的日益增长，作为主要能源的燃料却迅速减少。因此，寻找一种可再生的环境友好型能源便成为社会普遍关注的焦点。在各种可再生能源中，生物质是独特的，不仅能贮存太阳能，还是一种可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料，对生物质能源的有效利用不仅可以减少对化石燃料的依赖，又可以抑制二氧化碳的排放量。生物质能有效利用技术开始于20世纪70年代末期，主要是利用热化学转化和生物转化技术将生物质转化为气、液和固态多种能源产物和化学品。热化学方法包括：直接燃烧、气化和热解。

生物质热解是指生物质在完全没有氧或缺氧条件下热分解，最终生成木炭、生物油和不可冷凝气体的过程，3种产物的比例取决于热解工艺的类型和反应条件。反应器是生物质进行热解的重要装置，是目前国内外关注的焦点。常用的热解反应器具有加热速率快、反应温度中等和气体停留时间短等特征。目前，世界各国通过对反应器的设计、制造及工艺条件的控制，已研发了固定床、流化床、真空移动床、引流床、夹带流、多炉装置、旋转炉、旋转锥反应器和辐射炉等。

现有技术中，各类型的反应器各有优缺点，固定床、移动床的结构简单、操作稳定，但传热传质效果较差，处理规模难以放大；真空移动床、旋转床、旋转锥反应器和辐射炉对固定床反应器进行了部分改进，但仍然存在处理规模不大、系统复杂等问题；流化床反应器被认为是有前景的反应装置，传热传质效果较好，但其扬析特性导致生物质热解气中含有大量的粉尘颗粒难于净化。因此，亟需一种可以综合各种优点的热解系统，如采用将辐射传热与移动床技术耦合，同时采用可对热解气进行有效除尘的除尘装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型旋转床生物质热解系统，该装置耦合了高效燃烧技术、旋转床技术、高效除尘技术，系统整体热效率高、热解气除尘效果好、规模易于放大，设备简单、投资少、易于操作。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种旋转床生物质热解系统，包括原料预处理装置、高效燃烧装置、旋转床热解反应器、辐射加热管、内置旋风除尘单元、滤筒过滤阵列、油气冷却装置、荒煤气净化装置、燃气装置、排烟装置以及残炭冷却器，所述原料预处理装置与所述旋转床热解反应器相连，所述高效燃烧装置与所述辐射加热管的烟气入口相连，所述辐射加热管设置在所述旋转床热解反应器内部并密封，所述内置旋风除尘单元设置在所述旋转床热解反应器的顶部的油气出口处，所述滤筒过滤阵列设置在所述旋转床热解反应器的外部并与所述油气出口相连，所述滤筒过滤阵列依次通过所述油气冷却装置、所述荒煤气净化装置以及所述燃气装置与所述高效燃烧装置相连，所述辐射加热管的烟气出口通过所述排烟装置与所述残炭冷却器相连，所述旋转床热解反应器的出料管与所述残炭冷却器相连，所述残炭冷却器与所述原料预处理装置相连。

进一步地，所述原料预处理装置包括依次相连的原料仓、干燥仓以及进料装置，并通过所述进料装置与所述旋转床热解反应器相连。

进一步地，所述残炭冷却器与所述干燥仓相连。

进一步地，所述的内置旋风分离单元可根据工况选择布置一组或者多组，并可根据实际工况设计为环形布置或者阵列布置，旋风分离的固体颗粒返回到旋转床热解反应器内的物料层。

进一步地，所述滤筒过滤阵列的滤筒采用复合介孔材料，并可根据工况调整滤筒的目数、个数以及排列方式。

附图说明

图1为本实用新型一种新型蓄热式旋转床生物质热解系统的示意图。

图中：1、原料仓，2、干燥仓，3、进料装置，4、旋转床热解反应器，5、内置旋风除尘单元，6、滤筒过滤阵列，7、油气冷却装置，8、荒煤气净化装置，9、燃气装置，10、空气装置，11、高效燃烧装置，12、排烟装置，13、残炭冷却器，14、烟囱，15、辐射加热管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的一种新型旋转床生物质热解系统，其优选的实施方式如图1所示：

一种新型蓄热式旋转床生物质热解系统，包括高效燃烧装置、原料预处理装置、旋转床热解反应器4、内置旋风分离装置、滤筒过滤阵列、冷却装置等。所述原料预处理装置包括顺序连接的原料仓1、干燥仓2、进料装置3；所述原料预处理装置通过进料装置3与所述旋转床热解反应器4连接，内置旋风除尘单元5设置在所述旋转床热解反应器4的顶部的油气出口处，其中，内置旋风分离单元设计为一个或多个旋风分离器组合；滤筒过滤阵列6设置在旋转床热解反应器的外部并与油气出口管道相连，滤筒的材料选择以及阵列布置可根据实际工况调整；油气冷却装置7与滤筒过滤阵列6相连，荒煤气净化装置8分别与油气冷却装置7和燃气装置9相连；高效燃烧装置11分别与燃气装置9和空气装置10以及辐射加热管15的烟气入口相连，辐射加热管设置在转床热解反应器4内部并密封；其中，辐射加热管烟气出口与排烟装置12、残炭冷却器13、干燥仓2及烟囱14顺序连接。

结合图1，以松木屑热解为例，松木屑由原料仓1输送至干燥仓2，并被来自残炭冷却器13的高温烟气干燥后，由进料装置3送入旋转床热解反应器4，同时由燃气装置9和空气装置10分别将燃料和空气送入高效燃烧装置11而产生高温烟气进入旋转床热解反应器4内的辐射加热管15，对旋转床反应器内进行预热升温，换热后的尾气进入排烟装置12并通过干燥仓2对松木屑进行干燥，尾气最终通过烟囱14排放；干燥后的松木屑在旋转床热解反应器4内，在一定温度下发生热解反应；热解产生的油气首先通过内置旋风除尘单元5将大颗粒的固体粉尘分离后回流至旋转床热解反应器4，除尘后的热解气进入与之相连的滤筒过滤阵列6继续除尘，去除微米级的细粉颗粒，净化后的气体进入油气冷却装置7降温，分离后得到生物质焦油和生物质荒煤气；所述生物质荒煤气经荒煤气净化单元8净化后可作为燃料进入燃气装置9待用，也可作为产品外送；热解产生的固体通过出料管进入残炭冷却器13，经降温后得到生物质残炭。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种旋转床生物质热解系统，包括原料预处理装置、高效燃烧装置、旋转床热解反应器、辐射加热管、内置旋风除尘单元、滤筒过滤阵列、油气冷却装置、荒煤气净化装置、燃气装置、排烟装置以及残炭冷却器，其特征在于：所述原料预处理装置与所述旋转床热解反应器相连，所述高效燃烧装置与所述辐射加热管的烟气入口相连，所述辐射加热管设置在所述旋转床热解反应器内部并密封，所述内置旋风除尘单元设置在所述旋转床热解反应器的顶部的油气出口处，所述滤筒过滤阵列设置在所述旋转床热解反应器的外部并与所述油气出口相连，所述滤筒过滤阵列依次通过所述油气冷却装置、所述荒煤气净化装置以及所述燃气装置与所述高效燃烧装置相连，所述辐射加热管的烟气出口通过所述排烟装置与所述残炭冷却器相连，所述旋转床热解反应器的出料管与所述残炭冷却器相连，所述残炭冷却器与所述原料预处理装置相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述原料预处理装置包括依次相连的原料仓、干燥仓以及进料装置，并通过所述进料装置与所述旋转床热解反应器相连。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述残炭冷却器与所述干燥仓相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的内置旋风分离单元选择布置一组或者多组，并设计为环形布置或者阵列布置，旋风分离的固体颗粒返回到旋转床热解反应器内的物料层。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述滤筒过滤阵列的滤筒采用复合介孔材料。