一种生物质热解制炭系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生物质热解制炭系统，包括炭化炉，炭化炉包括炉体、密封支座和分离器，炉体的一端与密封支座动态密封连接，另一端与分离器动态密封连接且连通，密封支座上设有第一进气口，分离器的顶部设有第一出气口，底部设有出料口，侧壁上设有第二出气口，炉体内设有散热器，散热器的一端与第一进气口连通，另一端与第二出气口连通；驱动器，驱动器用于驱动炉体转动；以及燃烧器，燃烧器包括第二进气口和第三出气口，第二进气口与第一出气口连通，第三出气口与第一进气口联通。由此，通过该生物质热解制炭系统通过设置燃烧器将热解气进行高温充分燃烧，使用方便，排放清洁。排放清洁。排放清洁。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热解制炭系统


[0001]本专利技术涉及生物质炭的生产
，尤其是涉及一种生物质热解制炭系统。

技术介绍

[0002]采用生物质可再生能源替代传统化石燃料是降低温室气体排放、实现碳达峰、碳中和的重要途径之一，其中对原始生物质（农林生物质残余物）进行热预处理能够实现物化性质均匀、高热值生物质炭的制备，可同品质替代传统化石煤炭。传统的热解制炭过程中，通常会产生大量的气和油，其中，焦油的存在对热解、气化系统影响较大，焦油在200℃以下呈液态，液态的焦油会与灰尘、水等结合在一起容易堵塞管道和设备，严重降低热解气化系统的效率。为此，现有技术中通过空冷塔、水冷塔、醋液喷淋塔、燃气过滤塔等塔器来降低燃气中的焦油含量，但是这样的方式不仅会增加很高的装置成本，而且由于热解气的出口温度通常会在600度左右，为了冷凝焦油采用冷却急速降温手段后会白白损失了大量的热能，极大地造成能源损失。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种生物质热解制炭系统，该系统通过将热解气升温直燃来实现清洁排放，避免焦油的处理工序，降低系统成本，同时避免能源损失。
[0004]根据本专利技术实施例的一种生物质热解制炭系统，包括：
[0005]炭化炉，所述炭化炉包括炉体、密封支座和分离器，所述炉体的一端与所述密封支座动态密封连接，另一端与所述分离器动态密封连接且连通，所述密封支座上设有第一进气口，所述分离器的顶部设有第一出气口，底部设有出料口，侧壁上设有第二出气口，所述炉体内设有散热器，所述散热器的一端与所述第一进气口连通，另一端与所述第二出气口连通；
[0006]驱动器，所述驱动器用于驱动所述炉体转动；以及
[0007]燃烧器，所述燃烧器包括第二进气口和第三出气口，所述第二进气口与所述第一出气口连通，所述第三出气口与所述第一进气口联通。
[0008]由此，通过该生物质热解制炭系统通过设置燃烧器将热解气进行高温充分燃烧，从而直接将焦油去除，省去了设置各种塔器来处理焦油的工序，使用方便，排放清洁；燃烧器产生的高温烟气还可以用于生物质原料热解炭化的能量补充，从而回收部分高温烟气中的热量，大大提高了能源利用率，同时，也避免了冷凝焦油损失大量热能的情况发生。
[0009]根据本专利技术的一些实施例中，所述燃烧器包括相互连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设于所述燃烧器靠近所述第二进气口一侧，所述第二腔室设于所述燃烧器靠近所述第三出气口一侧，所述第二腔室内设有若干蓄热体。
[0010]根据本专利技术的一些实施例中，相邻所述蓄热体间隔设置，将相邻所述蓄热体之间的空间设为第三腔室，所述第三腔室的周壁上设有若干补风口。
[0011]根据本专利技术的一些实施例中，所述补风口沿所述第三腔室的内壁呈切向设置，以形成涡旋气流。
[0012]根据本专利技术的一些实施例中，所述生物质热解制炭系统还包括:换热器,所述换热器内设有第一管道和第二管道，所述第一管道与所述第二出气口连通，所述第二管道与所述补风口连通，所述第二出气口排出的高温气体在所述第一管道处与所述第二管道之间进行热交换。
[0013]根据本专利技术的一些实施例中，所述第二进气口处设有进气管，所述进气管上设有进风管，所述进风管与所述第二管道连通。
[0014]根据本专利技术的一些实施例中，所述进气管包括：进风段、混合段和出风段，所述进风段和所述出风段分别设于所述混合段的两侧，所述混合段整体呈内径从一侧向另一侧逐渐缩小后又逐渐扩大的窄喉状，所述进风管与所述混合段连通。
[0015]根据本专利技术的一些实施例中，所述炉体内还包括叶片，所述叶片的一端连接于所述散热器上，另一端延伸贴近至所述炉体的内侧壁处。
[0016]根据本专利技术的一些实施例中，所述生物质热解制炭系统还包括：进料装置和料仓，，所述进料料装置的一端与所述料仓连通，另一侧与所述炉体连通，所述送料装置采用螺旋送料器。
[0017]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1是根据本专利技术实施例的生物质热解炭化系统的整体结构示意图；
[0020]图2是根据本专利技术实施例图1中进气管的结构示意图。
[0021]附图标记：
[0022]100、一种生物质热解制炭系统；
[0023]1、炭化炉；11、炉体；111、散热器；112、叶片；12、密封支座；121、第一进气口；13、分离器；131、第一出气口；132、出料口；133、第二出气口；2、驱动器；3、燃烧器；31、第二进气口；32、第三出气口；33、第一腔室；34、第二腔室；35、第三腔室；351、补风口；4、蓄热体；5、换热器；51、第一管道；52、第二管道；6、进气管；61、进风段；62、混合段；63、出风段；7、进风管；8、进料装置；9、料仓。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本专利技术的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本专利技术的实施例。
[0025]下面参考图1、图2描述根据本专利技术实施例的一种生物质热解制炭系统100。
[0026]为了便于更好地理解本申请的方案，对生物质热解炭化的原理进行如下阐述，具体的，生物质热解炭化过程可分为如下阶段：
①
干燥阶段，生物质物料在炭化反应器内吸收热量，水分首先蒸发逸出，生物质内部化学组成几乎没变；
②
挥发热解阶段，生物质继续吸
收热量到200℃左右，内部大分子化学键发生断裂与重排，有机质逐渐挥发，材料内部热分解反应开始，挥发分的气态可燃物在缺氧条件下，有少量发生燃烧，且这种燃烧为静态渗透式扩散燃烧，可逐层为物料提供热量支持分解；
③
是全面炭化阶段，物料在急剧热分解的同时产生木焦油、乙酸等液体产物和甲烷、乙烯等可燃气体，随着大部分挥发分的分离析出，最终剩下的固体产物就是由碳和灰分所组成的焦炭。
[0027]结合图1、图2所示，本专利技术实施例的一种生物质热解制炭系统100整体包括：炭化炉1、燃烧器3和驱动器2，其中，炭化炉1包括炉体11、密封支座12和分离器13，该密封支座12和分离器13分别设于炉体11的两端，由于生物质热解炭化需要处于缺氧状态，故需要将炉体11处于相对密封的状态，即炉体11的一端与密封支座12动态密封连接，另一端与分离器13动态密封连接且连通；密封支座12上设有第一进气口121，分离器13的顶部设有第一出气口131，底部设有出料口132，侧壁上设有第二出气口133，炉体11内设有散热器111，散热器111的一端与第一进气口121连通，另一端与第二出气口133连通；燃烧器3包括第二进气口31和第三出气口32，第二进气口31与第一出气口131连通，第三出气口32与第一进气口121联通。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质热解制炭系统，其特征在于，包括：炭化炉，所述炭化炉包括炉体、密封支座和分离器，所述炉体的一端与所述密封支座动态密封连接，另一端与所述分离器动态密封连接且连通，所述密封支座上设有第一进气口，所述分离器的顶部设有第一出气口，底部设有出料口，侧壁上设有第二出气口，所述炉体内设有散热器，所述散热器的一端与所述第一进气口连通，另一端与所述第二出气口连通；驱动器，所述驱动器用于驱动所述炉体转动；以及燃烧器，所述燃烧器上设有第二进气口和第三出气口，所述第二进气口与所述第一出气口连通，所述第三出气口与所述第一进气口联通。2.根据权利要求1所述的一种生物质热解制炭系统，其特征在于，所述燃烧器包括相互连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设于所述燃烧器靠近所述第二进气口一侧，所述第二腔室设于所述燃烧器靠近所述第三出气口一侧，所述第二腔室内设有若干蓄热体。3.根据权利要求2所述的一种生物质热解制炭系统，其特征在于，相邻所述蓄热体间隔设置，将相邻所述蓄热体之间的空间设为第三腔室，所述第三腔室的周壁上设有若干补风口。4.根据权利要求3所述的一种生物质热解制炭系统，其特征在于，所述补风口沿所述第三腔室...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小好，马培勇，祁风雷，刁瑞，申逸骋，徐东镇，
申请(专利权)人：合肥工业大学智能制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：