專利名稱：固體載熱移動床生物質熱解裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種固體載熱移動床生物質熱解裝置，尤其是一種特別是一種以惰性固體球做為載熱質的固體載熱移動床生物質熱解裝置。
背景技術：
目前，公知的生物質熱解技術包括利用反應釜間接加熱熱解工藝，以及氣體載熱直接加熱熱解工藝兩類。間接加熱工藝是將生物質成型后，裝入反應釜隔絕空氣升溫熱解，熱源在反應釜外加熱反應釜的器壁，熱量通過器壁傳導給釜內的生物質。間接加熱的缺點主要是傳熱效率低下，在該工藝中，釜中間生物質的升溫主要靠熱傳導來實現，由于生物質本身的導熱系
數較低，且生物質周圍充滿熱阻很大的氣體，所以傳熱速度緩慢。傳熱效率低下對生產有三點不利影響間接加熱工藝中，傳熱效率的低下導致整個加熱過程熱效率低下，成為生物質熱解成本高的主要原因之一。生物制熱解速度較低，在處理設備不變的情況下，最終導致生物質處理量的下降，并導致處理成本的增高。間接加熱工藝中，生物質升溫緩慢，導致生物質熱解速度降低，最終使生物制熱解產物中液態產品的產率降低。氣體載熱熱解工藝是利用燃料燃燒產生的煙氣做為載熱質，氣體載熱質直接沖刷生物質，通過對流換熱加熱生物質，氣體載熱質(煙氣)則直接混入生物質熱解氣。該工藝存在以下幾方面缺點氣體載熱質(煙氣)直接進入熱解產物后，使熱解煤氣中惰性成分增加，煤氣的品質下降，導致煤氣的利用效率下降，同時煤氣凈化設備投資加大，動力消耗增大。氣體載熱熱解工藝采用流化床工藝時，熱解氣中含有大量的粉塵，除塵成本很高，且液態產品中含有大量難以分離的無機粉塵，造成生物油的深度加工十分困難。以固體燃料為熱源時，燃燒產物中的飛灰將導致生物質焦炭中的灰分增加。
發明內容
本發明的目的在于提供一種以惰性固體球做為載熱質的固體載熱移動床生物質熱解裝置，以解決現有技術的上述缺陷。本發明的技術方案是這樣實現的一種固體載熱移動床生物質熱解裝置，包括載熱球加熱爐、載熱球生物質配料機、移動熱解料層、移動床熱解爐體、生物質料倉，載熱質采用惰性固體球，惰性固體載熱球的傳熱方式為輻射傳熱和接觸傳熱。所述載熱球與生物質配料采用往復爐排形式，所述載熱球生物質配料機是往復爐排載熱球生物質配料機。
所述裝置還包括分料器，所述分料器設在所述移動床熱解爐體上部正對移動床爐體的進料口的下方；所述移動床熱解爐體大致呈圓柱形，上端設有進料口，下端設有出料口 ；所述移動床熱解爐體下部靠近出料口的部位內徑變小，該部位爐體截面大致呈梯形逐漸過渡到與出料口內徑相同后，其末端部位重新恢復成內徑較小的圓柱體作為出料口 ；所述移動床熱解爐體上部進料口上設有所述往復爐排載熱球生物質配料機，所述往復爐排載熱球生物質配料機具有兩個進料口，一個進料口連接所述生物質料倉的落料口，另一個進料口和載熱球加熱爐相連，兩個進料口分別接受達到規定溫度的載熱球和來自生物質料倉的生物質，然后按比例配料；所述往復爐排載熱球生物質配料機的出料口和移動床熱解爐體的進料口相連接，配好的物料出料后進入到移動床熱解爐體中，撞擊分料器后在移動床熱解爐體中的移動熱解料層被載熱球加熱，移動熱解料層和生物質邊升溫邊向下移動；生物質料達到熱解目標，從所述移動床熱解爐體下部的出料口排出，出料口外部設置煤氣風力分離裝置，以分離生物質料中的載熱球和生物質半焦，其中生物質半焦進入下一道工序，載熱球通過輸送道輸送回載熱球加熱爐循環加熱利用；載熱球加熱爐上部設有載熱球進口，下部設有載熱球出口，載熱球出口和往復爐排載熱球生物質配料機上部的進料口相連接；載熱球加熱爐爐體的中部設有排煙口以排煙，載熱球加熱爐體下部設有熱煙氣出口以 排出熱煙氣；生物質料倉的落料口通過往復爐排載熱球生物質配料機的一個進料口深入往復爐排載熱球生物質配料機內部。所述載熱球加熱爐爐體為圓筒狀，爐體兩端設有惰性固體載熱球進口和出口，爐體中部的內徑大于兩端的內徑，爐體內徑在兩端以截面近似梯形方式逐步過渡到和固體載熱球進、出口的大小相適應。所述分料器是外形近似三角形的實心構件，固定安裝在移動床熱解爐體上部，其中分料器外形上三角形的一個頂角正對移動床熱解爐體的進料口下方方向。本發明的有益效果是I)本發明以球體間輻射傳熱及接觸傳熱為主，傳熱效率遠遠高于間接熱解的傳熱方式，所以生產率、熱效率大大高于間接式熱解工藝。2)本發明避免熱解煤氣摻入煙氣，使煤氣品質大幅度提高，為燃氣循環或煤氣深度加工創造良好條件。同時，降低煤氣處理設備規模及運行電耗。3)本發明采用移動床方式進行熱解，與流化床熱解技術相比，熱解氣中的飛灰含量大幅度降低，熱解氣除塵系統大幅度簡化，動力消耗顯著降低。本發明采用移動床方式進行熱解，與流化床熱解技術相比，焦油含塵量有本質性降低，為焦油深加工提供很好的條件，同時焦油固液分離系統大大簡化，運行成本下降。5)本發明載熱球循環使用，載熱球的余熱除少部分散熱外全部回爐重新利用，與載熱質、煤氣一起高溫排放的熱解方式相比，系統熱效率大幅度提高。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1為本發明的結構示意圖。圖中，載熱球加熱爐——I，往復爐排載熱球生物質配料機——2，分料器——3，移動熱解料層——4，移動床熱解爐體——5，生物質料倉——6。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發明的優選實施例。在此之前需要說明的是，本說明書及權利要求書中所使用的術語或詞語不能限定解釋為通常的含義或辭典中的含義，而應當立足于為了以最佳方式說明其發明發明人可以對術語的概念進行適當定義的原則解釋為符合本發明技術思想的含義和概念。隨之，本說明書所記載的實施例和附圖中表示的結構只是本發明最佳實施例之一，并不能完全代表本發明的技術思想，因此應該理解到對于本發明而言可能會存在能夠進行替換的各種等同物和變形例。在圖1中，固體載熱移動床生物質熱解裝置包括載熱球加熱爐1、載熱球生物質配料機、移動熱解料層4、移動床熱解爐體5、生物質料倉6，載熱質采用惰性固體球，固體載熱球的傳熱方式為輻射傳熱和接觸傳熱。載熱球與生物質配料采用往復爐排形式，載熱球生物質配料機是往復爐排載熱球生物質配料機2。還包括分料器3，分料器3設在所述移動床熱解爐體5上部正對移動床爐體的進料口的下方；移動床熱解爐體大致呈圓柱形，上端設有進料口，下端設有出料口 ；移動床熱解爐體下部靠近出料口的部位內徑變小，該部位爐體 截面大致呈梯形逐漸過渡到與出料口內徑相同后，其末端部位重新恢復成內徑較小的圓柱體作為出料口 ；移動床熱解爐體上部進料口上設有所述往復爐排載熱球生物質配料機2，往復爐排載熱球生物質配料機2具有兩個進料口，一個進料口連接所述生物質料倉的落料口，另一個進料口和載熱球加熱爐相連，兩個進料口分別接受達到規定溫度的載熱球和來自生物質料倉的生物質，然后按比例配料；往復爐排載熱球生物質配料機2的出料口和移動床熱解爐體5的進料口相連接，配好的物料出料后進入到移動床熱解爐體中，撞擊分料器后在移動床熱解爐體中的移動熱解料層4被載熱球加熱，移動熱解料層和生物質邊升溫邊向下移動；生物質料達到熱解目標，從所述移動床熱解爐體下部的出料口排出，出料口外部設置煤氣風力分離裝置，以分離生物質料中的載熱球和生物質半焦，其中生物質半焦進入下一道工序，載熱球通過輸送道輸送回載熱球加熱爐循環加熱利用；載熱球加熱爐I上部設有載熱球進口，下部設有載熱球出口，載熱球出口和往復爐排載熱球生物質配料機上部的進料口相連接；載熱球加熱爐爐體的中部設有排煙口以排煙，載熱球加熱爐體下部設有熱煙氣出口以排出熱煙氣；生物質料倉6的落料口通過往復爐排載熱球生物質配料機2的一個進料口深入往復爐排載熱球生物質配料機2內部。載熱球加熱爐爐體5為圓筒狀，爐體兩端設有惰性固體載熱球進口和出口，爐體中部的內徑大于兩端的內徑，爐體內徑在兩端以截面近似梯形方式逐步過渡到和固體載熱球進、出口的大小相適應。分料器3是外形近似三角形的實心構件，固定安裝在移動床熱解爐體上部，其中分料器外形上三角形的一個頂角正對移動床熱解爐體5的進料口下方方向。參看圖1，一定粒徑的載熱球進入載熱球加熱爐I被熱煙氣加熱，達到規定溫度的載熱球離開載熱球加熱爐I進入往復爐排載熱球生物質配料機2與來自生物質料倉6的生物質按比例配料，然后經移動床熱解爐體5的進料口下落，下落的物料撞擊分料器3，以使布料均勻，生物質在移動熱解料層4中被載熱球體加熱，傳熱主要以輻射及接觸傳熱方式為主，生物質邊升溫邊隨移動熱解料層4移動熱解料層向下移動，直到達到規定的熱解目標后，從所述移動床熱解爐體5的出料口排出，排出的物料利用煤氣風力分離，生物質焦炭進入下一道工序，載熱球再輸送回載熱球加熱爐I，循環使用。
需要注意的是，盡管本發明已參照具體實施方式
進行描述和舉例說明，但是并不意味著本發明限于這些描述的實施方式，本領域技術人員可以從中衍生出許多不同的變體，它們都將覆蓋于本發明權利要求的真實精神和范圍中。本發明的實施例有較佳的實施性，且并非對本發明作任何形式的限制，任何熟悉 該領域的技術人員可能利用上述揭示的技術內容變更或修飾為等同的有效實施例，但凡未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種固體載熱移動床生物質熱解裝置，包括載熱球加熱爐、載熱球生物質配料機、移動熱解料層、移動床熱解爐體、生物質料倉，其特征在于載熱質采用惰性固體球，惰性固體載熱球的傳熱方式為輻射傳熱和接觸傳熱。
2.根據權利要求1所述的固體載熱移動床生物質熱解裝置，其特征在于所述載熱球與生物質配料采用往復爐排形式，所述載熱球生物質配料機是往復爐排載熱球生物質配料機。
3.根據權利要求1或2所述的固體載熱移動床生物質熱解裝置，其特征在于所述裝置還包括分料器，所述分料器設在所述移動床熱解爐體上部正對移動床爐體的進料口的下方；所述移動床熱解爐體大致呈圓柱形，上端設有進料口，下端設有出料口 ；所述移動床熱解爐體下部靠近出料口的部位內徑變小，該部位爐體截面大致呈梯形逐漸過渡到與出料口內徑相同后，其末端部位重新恢復成內徑較小的圓柱體作為出料口 ；所述移動床熱解爐體上部進料口上設有所述往復爐排載熱球生物質配料機，所述往復爐排載熱球生物質配料機具有兩個進料口，一個進料口連接所述生物質料倉的落料口，另一個進料口和載熱球加熱爐相連，兩個進料口分別接受達到規定溫度的載熱球和來自生物質料倉的生物質，然后按比例配料；所述往復爐排載熱球生物質配料機的出料口和移動床熱解爐體的進料口相連接，配好的物料出料后進入到移動床熱解爐體中，撞擊分料器后在移動床熱解爐體中的移動熱解料層被載熱球加熱，移動熱解料層和生物質邊升溫邊向下移動；生物質料達到熱解目標，從所述移動床熱解爐體下部的出料口排出，出料口外部設置煤氣風力分離裝置，分離生物質料中的載熱球和生物質半焦，其中生物質半焦進入下一道工序，載熱球通過輸送道輸送回載熱球加熱爐循環加熱利用；載熱球加熱爐上部設有載熱球進口，下部設有載熱球出口，載熱球出口和往復爐排載熱球生物質配料機上部的進料口相連接；載熱球加熱爐爐體的中部設有排煙口以排煙，載熱球加熱爐體下部設有熱煙氣出口以排出熱煙氣；生物質料倉的落料口通過往復爐排載熱球生物質配料機的一個進料口深入往復爐排載熱球生物質配料機內部。
4.根據權利要求3所述的固體載熱移動床生物質熱解裝置，其特征在于所述載熱球加熱爐爐體為圓筒狀，爐體兩端設有惰性固體載熱球進口和出口，爐體中部的內徑大于兩端的內徑，爐體內徑在兩端以截面近似梯形方式逐步過渡到和固體載熱球進、出口的大小相適應。
5.根據權利要求3或4所述的固體載熱移動床生物質熱解裝置，其特征在于所述分料器是外形近似三角形的實心構件，固定安裝在移動床熱解爐體上部，其中分料器外形上三角形的一個頂角正對移動床熱解爐體的進料口下方方向。
全文摘要
本發明涉及一種固體載熱移動床生物質熱解裝置，包括載熱球加熱爐、載熱球生物質配料機、移動熱解料層、移動床熱解爐體、生物質料倉，其特征在于載熱質采用惰性固體球，固體載熱球的傳熱方式為輻射傳熱和接觸傳熱。本發明以球體間輻射傳熱及接觸傳熱為主，傳熱效率遠遠高于間接熱解的傳熱方式；本發明避免熱解煤氣摻入煙氣，使煤氣品質大幅度提高，本發明采用移動床方式進行熱解，熱解氣中的飛灰含量大幅度降低，動力消耗顯著降低；焦油含塵量有本質性降低，運行成本下降；本發明載熱球循環使用，載熱球的余熱除少部分散熱外全部回爐重新利用，與載熱質、煤氣一起高溫排放的熱解方式相比，系統熱效率大幅度提高。
文檔編號C10B49/18GK102994123SQ201210516879
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者王子兵, 李立新, 褚麗珍 申請人:王子兵, 李立新, 褚麗珍