一种扰动式内构件回转炉生物质热解炭化多联产系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107353918A(43)申请公布日2017.11.17(21)申请号201710739505.3(22)申请日2017.08.23(71)申请人农业部规划设计研究院地址100125北京市朝阳区麦子店街41号(72)发明人胡二峰赵立欣姚宗路丛宏斌孟海波贾吉秀(51)Int.Cl.C10B53/02(2006.01)C10B47/44(2006.01)C10B47/30(2006.01)C10B57/00(2006.01)B01D45/06(2006.01)B01D45/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种扰动式内构件回转炉生物质热解炭化多联产系统(57)摘要本发明专利公开了一种扰动式内构件回转炉生物质热解炭化多联产系统，属于可再生能源技术领域，适用于生物质热解多联产系统。该系统由密封上料、扰动式内构件回转炉热解装置和热解产物分离系统组成。生物质通过密封上料装置进入到扰动式内构件回转炉中进行热解。内构件提供了一个更均匀的热分布，优化了温度场，使更多的热量传递到生物质颗粒内部；内构件减小了热解气的扩散阻力，优化了流场，提高了油气品质。保温炭化区通过延长反应时间加深热解程度。水冷熄焦箱的循环水对焦油进行保温，实现了余热的梯级利用，有利于保持焦油流动性和油水分离。热解气先进折流板除尘器再进旋风除尘器，解决了旋风除尘器对10μm以下颗粒除尘效果差的问题。CN107353918ACN107353918A权利要求书1/1页1.一种扰动式内构件回转炉生物质热解炭化多联产系统，包括密封上料装置(1)、扰动式内构件回转炉热解装置(2)和热解产物分离系统(3)组成，其特征在于新型扰动式热解装置前端为密封上料装置(1)，后端为热解产物分离系统(3)，采用硅碳棒电炉(202)对反应器进行加热，尾端连接在线色谱仪(312)对热解气体组成进行在线监测和分析。2.根据权利要求1所述的一种扰动式内构件回转炉生物质热解炭化多联产系统，其特征在于密封上料装置(1)由喂料器(101)、上料螺旋(102)和上料电机(103)组成。电机转速可调，喂料器进料后将料斗密封。3.根据权利要求1所述的一种扰动式内构件回转炉生物质热解炭化多联产系统，其特征在于扰动式内构件回转炉热解装置(2)由扰动式内构件回转炉反应器(201)、加热电炉(202)、扰动式内构件(203)、保温炭化装置(204)、排料电机(205)和水冷熄焦箱(206)组成；加热电炉(202)使用硅碳棒对扰动式内构件回转炉反应器(201)进行加热。反应器(201)与地面倾角呈5-10°，通过齿轮传动，内置扰动式内构件(203)。4.根据权利要求1所述的一种扰动式内构件回转炉生物质热解炭化多联产系统，其特征在于扰动式内构件回转炉热解装置(2)的扰动式内构件使用耐高温且传热性能好的材料制成(详见图2)，垂直安装于反应器内，该内构件可以增加反应器内的传热面积，使更多物料接触到了高温加热壁，提供了一个更均匀的热分布，优化了温度场，最终更多的热量被传递到生物质颗粒内部，使热解更容易发生；还通过加速靠近金属板位置物料提前热解，产生气体短路，因而减小了热解气在煤料中的扩散阻力，使更多热解产物流向中心低温物料层，优化了流场，增强了自由基的产生并抑制了大分子化合物的团聚，提高了油、气品质。此外，新型扰动式内构件加剧了颗粒间的扰动和碰撞，减少了焦油气粘结在物料表面造成的结块现象。该新型反应器有助于提高油气炭产率和品质。5.根据权利要求1所述的一种扰动式内构件回转炉生物质热解炭化多联产系统，其特征在于扰动式内构件回转炉热解装置(2)的水冷熄焦箱(206)使用外部循环水对热解炭进行冷却，熄焦后的水进入集油瓶(308)对焦油进行保温，有利于加速油水分离，并保持焦油的流动性。保温炭化装置(204)安装在回转炉反应器(201)的下方，通过延长反应时间进一步加深生物质热解程度。6.根据权利要求1所述的一种扰动式内构件回转炉生物质热解炭化多联产系统，其特征在于热解产物分离系统(3)由折流板除尘器(301)、旋风分离器(302)、料腿(303)、集粉桶(304)、压力表(305)、一级冷凝(306)、二级冷凝(307)、集油瓶(308)、二次吸收瓶(309)、真空泵(310)、湿式流量计(311)和在线色谱仪(312)组成。折流板除尘器(301)位于旋风分离器(302)的前端，通过多级组合，增大了除尘效率。热解气携带的粉尘首先与折流板碰撞，实现气-固分离，减少热解气携带的粉尘含量；初次除尘后的热解气进而进入旋风分离器(302)中进一步的除尘，最终降低系统能耗，提高焦油品质，减少尘含量。2CN107353918A说明书1/3页一种扰动式