一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，包括順次通過管道連接的粉碎機，干燥器，成型機，裂解裝置，一級水封罐，粗凈化器，酸洗罐，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐，風機，除焦器，一級氣相凈化器，脫硫器、除氮器、氣體過濾器，二級氣相凈化器，二級水封罐，貯氣罐，還包括油液分離器、木醋液回收器、木焦油回收器、木焦油蒸餾裝置。本實用新型擴大了生產(chǎn)規(guī)模，使生物質(zhì)裂解產(chǎn)品多樣化，將生物質(zhì)資源充分利用，采用多臺、連續(xù)凈化設(shè)備，去除了燃氣中的各種雜質(zhì)，得到符合燃氣規(guī)定的優(yōu)質(zhì)燃氣，整個生產(chǎn)過程無廢氣、廢渣、廢液排出，不僅不會造成污染，而且保證了燃氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，促進了環(huán)境保護與經(jīng)濟協(xié)調(diào)。
【專利說明】一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種生物質(zhì)裂解【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)是植物通過光合作用生成的有機物，生物質(zhì)能是太陽能的一種，生物質(zhì)與礦物質(zhì)能源相比更為清潔，植物生物質(zhì)包括據(jù)木、木柴，野草，松針樹葉，作物秸桿，牛羊畜糞，食用菌渣等。
[0003]生物質(zhì)能是蘊藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。生物質(zhì)能一直是人類社會賴以生存的重要能源，它具有可再生和環(huán)境友好的雙重特點，受到全世界普遍的重視，并已成為新能源的重點發(fā)展方向之一。生物質(zhì)能具有可再生性，資源存量豐富，據(jù)估計，植物每年貯存的能量約相當于世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的1%。生物質(zhì)揮發(fā)分高、易于燃燒，生物質(zhì)燃料中大多數(shù)低分子的碳氫化合物，遇到一定的溫度后熱分解而析出揮發(fā)物容易被引燃。
[0004]生物質(zhì)能成型、裂解技術(shù)是生物質(zhì)能利用的一個重要方向，但是也面臨著如下的缺陷和困難:1、規(guī)模生產(chǎn)難以實現(xiàn)，且從生物質(zhì)物料粉碎到產(chǎn)品成型耗用時間較長，使得生產(chǎn)難以規(guī)模化，限制了系統(tǒng)工藝的使用推廣；2、生物質(zhì)成型、裂解產(chǎn)品單一，對生物質(zhì)資源的利用率較低僅為25%左右，不能做到生物質(zhì)資源的全方位利用，造成能源的浪費；3、水封裝置阻火效果不佳，安全系數(shù)不高；4、對氣體凈化不徹底，沒有充分考慮到氣體雜質(zhì)的過濾，可能會有水氣，雜質(zhì)等，因此其產(chǎn)生的氣體的純凈度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是:針對上述不足而提供一種可以擴大生產(chǎn)規(guī)模、充分利用生物質(zhì)裂解產(chǎn)品、提高水封安全性、燃氣凈化程度高的生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0007]—種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，包括順次通過管道連接的粉碎機，干燥器，成型機，裂解裝置，一級水封罐，粗凈化器，酸洗罐，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐，風機，除焦器，一級氣相凈化器，脫硫器、除氮器、氣體過濾器，二級氣相凈化器，二級水封罐，貯氣罐，還包括油液分離器、木醋液回收器、木焦油回收器、木焦油蒸餾裝置，酸洗罐、冷卻分離裝置、氣液分離裝置、堿洗罐、除焦器的排液口均與油液分離器連接，油液分離器分別與木醋酸回收器、木焦油回收器連接，木焦油回收器與木焦油蒸餾裝置連接，其特征在于:裂解裝置包括裂解爐和裂解釜，多個裂解釜并排置于裂解爐內(nèi)，裂解釜為方柱形，裂解釜內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，裂解爐的高徑比為19:1，裂解釜的高徑比為17:1 ;冷卻分離裝置包括三個并排的冷卻分離器，依次為一級冷卻分離器、二級冷卻分離器和三級冷卻分離器，且三個冷卻分離器的溫度逐漸降低；氣液分離裝置包括三個并排的氣液分離器，依次為一級氣液分離器、二級氣液分離器和三級氣液分離器，三個氣液分離器均采用跌落式分離器；一級水封罐與二級水封罐結(jié)構(gòu)相同，水封罐內(nèi)有密封水，罐體上設(shè)有排空管、進氣管，出氣管，進水口，排水口，進氣管伸入到密封水液面以下，出氣管伸入到密封液面以上，多塊阻火板橫向設(shè)置于進氣管和出氣管之間，阻火板通過連接件設(shè)于水封罐側(cè)壁，阻火板與水封罐的罐頂及罐底均不接觸。
[0008]優(yōu)選的，所述阻火板為5塊，上下均勻間隔的設(shè)置于水封罐內(nèi)，最上面一塊阻火板位于密封水以上30cm,最下面一塊阻火板與水封罐罐底的高度距離為25cm。
[0009]優(yōu)選的，所述攪拌裝置的攪拌速度為8轉(zhuǎn)每分鐘；粗凈化器為旋風分離器。
[0010]本實用新型的優(yōu)點是:1、在裂解過程中沒有煙塵的排放，并將木焦油、木醋酸進行分離回收，整個生產(chǎn)過程無廢氣、廢渣、廢液排出，不僅不會對大氣及土壤造成污染，而且保證了炭化氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，促進了環(huán)境保護與經(jīng)濟協(xié)調(diào)；2、將多個裂解釜一起置于裂解爐中密閉加熱裂解，提高了生產(chǎn)規(guī)模；3、本設(shè)備生產(chǎn)出的生物質(zhì)炭、汽油、柴油、木浙青、木醋酸液、生物質(zhì)燃氣，均具有很高利用價值，燃氣供居民炊事用氣、發(fā)電、工業(yè)熱源用氣；生物質(zhì)炭可用于有色金屬冶煉和防氧化劑，炭粉制成活性炭用于污水和惡臭氣味的吸附劑，在工業(yè)和環(huán)保上用途廣泛；木醋液作為植物生長劑和飼料添加劑，可提高花生、玉米、蔬菜產(chǎn)量12-13%，且是良好的驅(qū)蟲劑、生物保鮮劑；木焦油:優(yōu)于煤焦油，是一種貴重的化工原料，目前用于油漆和燃料行業(yè)、橡膠業(yè)，利用蒸餾的方法還可以將木焦油轉(zhuǎn)化成生物汽、柴油和木浙青，用途廣泛；4、采用多臺、連續(xù)凈化設(shè)備，去除了燃氣中的各種雜質(zhì)，得到符合燃氣規(guī)定的優(yōu)質(zhì)燃氣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:1、粉碎機；2、干燥器；3、成型機；4、裂解裝置；5、一級水封罐；6、粗凈化器；
7、酸洗罐；8、一級冷卻分離器；9、二級冷卻分離器；10、三級冷卻分離器；11、一級氣液分離器；12、二級氣液分離器；13、三級氣液分離器；14、堿洗罐；15、風機；16、除焦器；17、一級氣相凈化器；18、脫硫器；19、除氮器；20、氣體過濾器；21、二級氣相凈化器；22、二級水封罐；23、貯氣罐；24、油液分離器；25、木醋液回收器；26、木焦油回收器；27、木焦油蒸餾裝置。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明，應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0014]本實用新型的生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括順次通過管道連接的粉碎機I，干燥器2，成型機3，裂解裝置4，一級水封罐5，粗凈化器6，酸洗罐7，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐14，風機15，除焦器16，一級氣相凈化器17，脫硫器18、除氮器19、氣體過濾器20，二級氣相凈化器21，二級水封罐22，貯氣罐23，還包括油液分離器24、木醋液回收器25、木焦油回收器26、木焦油蒸餾裝置27，酸洗罐7，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐14、除焦器16的排液口均與油液分離器24連接，油液分離器24分別與木醋酸回收器25、木焦油回收器26連接，木焦油回收器26與木焦油蒸餾裝置27連接；裂解裝置4包括裂解爐和裂解釜，多個裂解釜并排置于裂解爐內(nèi)，裂解釜為方柱形，裂解釜內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，裂解爐的高徑比為19:1，裂解釜的高徑比為17:1，保證生物質(zhì)炭在裂解裝置內(nèi)的停留時間，在足夠的停留時間下制得0.粒度的活性炭，各種質(zhì)量指標優(yōu)良。冷卻分離裝置包括三個并排的冷卻分離器，依次為一級冷卻分離器8、二級冷卻分離器9和三級冷卻分離器10，且三個冷卻分離器的溫度逐漸降低，三個冷卻分離器既能確保焦油和木醋液脫除效果，又不會浪費設(shè)備；氣液分離裝置包括三個并排的氣液分離器，依次為一級氣液分離器11、二級氣液分離器12和三級氣液分離器13，三個氣液分離器均采用跌落式分離器，三個氣液分離器既能確保氣液分離效果，又不會浪費設(shè)備；一級水封罐5與二級水封罐22結(jié)構(gòu)相同，水封罐內(nèi)有密封水，罐體上設(shè)有排空管、進氣管，出氣管，進水口，排水口，進氣管伸入到密封水液面以下，出氣管伸入到密封液面以上，多塊阻火板28橫向設(shè)置于進氣管和出氣管之間，阻火板通過連接件設(shè)于水封罐側(cè)壁，阻火板28與水封罐的罐頂及罐底均不接觸。
[0015]所述阻火板28為5塊，上下均勻間隔的設(shè)置于水封罐內(nèi)，最上面一塊阻火板28位于密封水以上30cm，最下面一塊阻火板28與水封罐罐底的高度距離為25cm。攪拌裝置的攪拌速度為8轉(zhuǎn)每分鐘，通過攪拌可以縮短生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)效率。粗凈化器可以采用旋風分離器，產(chǎn)品市面有售。一級水封罐用于當裝置停止工作時空氣進入裂解爐內(nèi)引起回氣事故，二級水封罐的作用是防止儲氣罐中氣體回流并可以洗凈氣體，阻火板防止進氣飛濺涌出，阻火板之間的密封水液面波動小，還可以改善出氣帶水過多的情況。
[0016]本裝置的工作原理是:1.通過粉碎機I對物料進行粉碎，使物料達到系統(tǒng)運行所要求的顆粒尺寸。2.通過干燥器2烘干使物料含水率保持在3?12%之間。3.烘干后利用成型機3將物料制作成所需形狀，這些形狀既可以是棒狀、球狀，也可以是塊狀和顆粒狀，形狀選取根據(jù)最終所得生物質(zhì)炭的用途決定。成型機3的成型溫度為200-400°C，通過電加熱而得，成型壓力為8噸左右。4.將成型的物料送入裂解裝置4進行裂解，裂解裝置4由裂解釜和裂解爐組成，裂解釜內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，成型物料加入熱裂解釜中，若干個熱裂解釜為一個批次形成一列位于密閉的熱裂解爐內(nèi)，再由裂解爐對裂解釜內(nèi)的物料進行密閉加熱。在裂解過程中，通過攪拌裝置攪拌，在攪拌時以每分8轉(zhuǎn)的速度緩慢地翻動物料，使物料均勻裂解。裂解通過逐步升溫的方式進行并最終使溫度保持在700?1000°C之間，通過熱裂解得到氣態(tài)和固態(tài)生成物。裂解完成后，裂解所得的固態(tài)生成物(燒結(jié)而成的炭料)留存于裂解釜中，將固態(tài)生成物排出爐外，冷卻至40°C以下后即成為可常溫保存的炭，氣態(tài)產(chǎn)物進行后續(xù)處理。5.裂解時產(chǎn)生的氣體經(jīng)過防止回氣的一級水封罐5進入粗凈化器6，以除去氣體中固體顆粒,使氣體得到凈化。6.經(jīng)過粗凈化器6凈化的氣體進入酸洗罐7內(nèi)進行酸洗，同時冷卻，以便除去木焦油和木醋液，防止木焦油和木醋液堵塞設(shè)備。經(jīng)酸洗冷卻后得到的木焦油和木醋液進入油液分離器24內(nèi)進行分離，木焦油進入焦油回收器26，木醋液進入木醋液回收器25。7.經(jīng)過酸洗的氣體溫度還較高，必須對其進行冷卻，以便降低氣體溫度和進一步分離木焦油和木醋液，氣體依次進入一級冷卻分離器8、二級冷卻分離器9和三級冷卻分離器10內(nèi)進行冷卻，冷卻過程中產(chǎn)生的大量的焦油、木醋酸液混合物輸入油液分離器24內(nèi)進行分離，木焦油進入焦油回收器26，木醋液進入醋液回收器25，同時得到降溫氣體。8.冷卻后的氣體進入一級氣液分離器11、二級氣液分離器12、三級氣液分離器13進行氣液分離，一級氣液分離器11、二級氣液分離器12、三級氣液分離器13采用跌落式分離器，經(jīng)分離出來的木焦油和木醋液進入油液分離器24內(nèi)進行分離，木焦油進入焦油回收器26，木醋液進入醋液回收器25。9.氣體進入堿洗罐14內(nèi)進行堿液洗滌，除去氣體中含有的酸性物質(zhì)，防止其對設(shè)備的腐蝕。9.氣體經(jīng)風機15送入除焦器16內(nèi)，進一步除去氣體中的木焦油，并將除焦器的排液口排出的液體送入油液分離器24，分離出的木焦油進入木焦油回收器26 ;氣體再經(jīng)過一級氣相凈化器17對氣體進行凈化，然后依次通過脫硫器18、除氮器19除去氣體中的硫、氮。10.氣體經(jīng)過氣體過濾器20去除氣體中的其他雜質(zhì)。11.氣體進入二級氣相凈化器21對氣體進行凈化。12.氣體最后經(jīng)二級水封罐22進入貯氣罐23。貯氣罐23內(nèi)的氣體可供發(fā)電機組發(fā)電使用，也可供居民炊事和取暖用氣。13.木焦油回收器26與木焦油蒸餾裝置27連接，利用蒸餾的方法將木焦油轉(zhuǎn)化成生物汽、柴油和木浙青。
[0017]本實用新型在裂解裝置中密閉加熱裂解，沒有煙塵的排放；將多個裂解釜一起置于裂解爐中密閉加熱裂解，利用攪拌裝置攪拌加速裂解，從而擴大了生產(chǎn)規(guī)模；利用生物質(zhì)生產(chǎn)出生物質(zhì)炭、木焦油、木醋酸液、生物質(zhì)燃氣,將木焦油、木醋酸進行分離回收,并對木焦油進行蒸餾處理，得到汽油、柴油、木浙青，從而將生物質(zhì)資源充分利用；采用多臺、連續(xù)凈化設(shè)備，去除了燃氣中的各種雜質(zhì)，得到符合燃氣規(guī)定的優(yōu)質(zhì)燃氣。整個生產(chǎn)過程無廢氣、廢渣、廢液排出，不僅不會造成污染，而且保證了燃氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，促進了環(huán)境保護與經(jīng)濟協(xié)調(diào)。
[0018]需要指出的是，上述較佳實施方式僅為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的有效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，包括順次通過管道連接的粉碎機，干燥器，成型機，裂解裝置，一級水封罐，粗凈化器，酸洗罐，冷卻分離裝置，氣液分離裝置，堿洗罐，風機，除焦器，一級氣相凈化器，脫硫器、除氮器、氣體過濾器，二級氣相凈化器，二級水封罐，貯氣罐，還包括油液分離器、木醋液回收器、木焦油回收器、木焦油蒸餾裝置，酸洗罐、冷卻分離裝置、氣液分離裝置、堿洗罐、除焦器的排液口均與油液分離器連接，油液分離器分別與木醋酸回收器、木焦油回收器連接，木焦油回收器與木焦油蒸餾裝置連接，其特征在于:所述裂解裝置包括裂解爐和裂解釜，多個裂解釜并排置于裂解爐內(nèi)，裂解釜為方柱形，裂解釜內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，裂解爐的高徑比為19:1，裂解釜的高徑比為17:1 ;冷卻分離裝置包括三個并排的冷卻分離器，依次為一級冷卻分離器、二級冷卻分離器和三級冷卻分離器，且三個冷卻分離器的溫度逐漸降低；氣液分離裝置包括三個并排的氣液分離器，依次為一級氣液分離器、二級氣液分離器和三級氣液分離器，三個氣液分離器均采用跌落式分離器；一級水封罐與二級水封罐結(jié)構(gòu)相同，水封罐內(nèi)有密封水，罐體上設(shè)有排空管、進氣管，出氣管，進水口，排水口，進氣管伸入到密封水液面以下，出氣管伸入到密封液面以上，多塊阻火板橫向設(shè)置于進氣管和出氣管之間，阻火板通過連接件設(shè)于水封罐側(cè)壁，阻火板與水封罐的罐頂及罐底均不接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，其特征在于:所述阻火板為5塊，上下均勻間隔的設(shè)置于水封罐內(nèi)，最上面一塊阻火板位于密封水以上30cm，最下面一塊阻火板與水封罐罐底的高度距離為25cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，其特征在于:所述攪拌裝置的攪拌速度為8轉(zhuǎn)每分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)裂解炭化氣化裝置，其特征在于:所述粗凈化器為旋風分離器。
【文檔編號】C10B53/02GK204198664SQ201420547127
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】張成如 申請人:濟南聯(lián)星石油化工有限公司