本發明屬于環境工程的生物質能源再生技術領域,涉及生物質制取生物質炭、燃料及化工原料的綜合利用技術,尤其是涉及一種具有余熱回收功能的生物質炭化熱解氣化系統。
背景技術:
隨著石化資源的短缺,很多國家都在尋求發展既可再生、又環保的可替代品,于是生物質資源成為發展的重點。我國生物質資源非常豐富,僅農作物秸稈一項,每年就有7億多噸,如果利用其二分之一,即可替代一億噸石油。
生物質氣化技術是利用農林生物質原料進行氣化反應,產生的可燃氣體供居民生活用氣、供熱和發電方面。現有的處理生物質的秸稈氣化爐,大都采用水洗冷卻凈化可燃氣的方法來凈化爐內所產生的高溫可燃氣,這樣不但造成大量的熱能損失,而且在用水洗凈化可燃氣過程中將產生大量的洗氣污水,同時也將可燃氣中的木醋液、木焦油等工業化工原料變成二次污染,將給周邊生態環境造成嚴重污染缺陷。
生物質熱解技術基本克服了生物質氣化技術的缺點,在中國農村有廣闊的應用市場。生物質熱解的產物有:可燃氣、木醋液、木焦油、木質炭。但是生物質熱解與生物質氣化相比,最大的缺點是需要外加能量,同時在生物質熱解的整個生產過程中,產生大量的熱能,并沒有回收利用。目前急需一種不需要外加能量,又具有余熱回收功能的生物質炭化熱解氣化技術和系統。
技術實現要素:
本發明的目的在于,克服現有技術的不足之處,提供一種具有余熱回收功能的生物質炭化熱解氣化系統,實現熱能回收利用,同時提高生物質能源轉化率。
為了實現上述目的,本發明采用以下的技術方案:
具有余熱回收功能的生物質炭化熱解氣化系統,其特征在于,該系統包括炭化熱解氣化爐、冷卻裝置、氣液分離裝置、油液分離裝置、精制木醋液裝置、換熱器、鍋爐、水泵、水箱。
與現有技術相比本發明的有益效果為:本發明采用生物質炭化熱解氣化技術,生產出優質木質炭,而且又能同時生產出具有高附加值的伴生產品可燃氣、精制木醋液、木焦油等化工原料。采用了余熱回收技術,實現了熱能利用效率的提高,降低了熱能損耗。
附圖說明
下面結合附圖和實施方案對本發明作進一步說明。
圖1為本發明系統總體構成示意圖。
具體實施方式
參見圖1,通過對實施例的描述,本發明的具體實施方式如所涉及的各部分之間的相互關系、各部分的作用及工作原理及操作使用方法等,作進一步詳細的說明,以幫助本領域工程技術人員對本發明的構思,對技術方案有更完整、準確和深入的理解。
本發明具有余熱回收功能的生物質炭化熱解氣化系統,包括炭化熱解氣化爐1、冷卻裝置2、氣液分離裝置3、油液分離裝置4、精制木醋液裝置5、換熱器6、鍋爐7、水泵8、水箱9。
所述的炭化熱解氣化爐1是由耐火水泥搗制而成爐體、底座和鋼制上蓋等組成的全封閉內熱式爐。爐內底部設有電點火加熱裝置。爐內上部出煙口和爐內底部,安裝有溫度傳感器并于爐外的數字顯示溫度計相連接,隨時指示爐內工作溫度。如圖1所示,其水泥爐體外加設鋼套構成封閉容器,內有循環水工作時,循環水受熱通過管路輸送到換熱器6,將成型的生物質原料裝入爐內,通過電點火加熱裝置點火燃燒,當爐內溫度達到300℃時關閉進風口,在缺氧狀態下進行燃燒。電加熱裝置可以自動控制爐內的溫度和加熱時間。生物質炭化熱解氣化的條件為:加熱升溫時間為8小時——12小時,爐內的溫度可為500℃——600℃。不同的爐內溫度,其產物分配量也不同。爐內溫度越高,其可燃氣產量和木醋液的產量越大,而木質炭產量越小。可根據實際需求適當調整爐內工作溫度。本發明的設計爐內溫度是木質炭產量的最大化而確定的工作溫度。
所述的冷卻裝置2的作用是將炭化熱解出來的氣(汽),冷卻到35℃以下,將產生的氣、液輸送到氣液分離裝置3。
所述的氣液分離裝置3的作用是分離出可燃氣體,并除去可燃氣中的醋酸和焦油。凈化后的可燃氣送入儲氣柜中,經燃氣輸配系統送到用戶。
所述油液分離裝置4的作用是將氣液分離裝置3輸送來的油和液體進行分離。分離出來的木焦油流入焦油槽,然后裝桶入庫,分離出木醋液輸送到精制木醋液裝置5。
所述的精制木醋液裝置5的作用是將木醋液處理,得到精木醋液。精制木醋液裝置5內設有余熱回收設備,通過管路輸送到換熱器6。
所述的換熱器6、鍋爐7、水泵8、水箱9和炭化熱解氣化爐1、余熱回收裝置與精制木醋液裝置5內設的余熱回收設備組成了余熱回收功能的系統。其中:換熱器6與炭化熱解氣化爐1和精制木醋液裝置5相連接,設有進水口和出水口。換熱器6與水泵8相連接,水泵8與水箱9相連接,水泵8工作時給余熱回收功能的系統及時補充循環水。通過換熱器6將熱水輸送到鍋爐7,鍋爐7工作時大量減少燃料,達到節能的目的。
所述的余熱回收功能的系統是個獨立的循環系統。在炭化熱解氣化整個生產過程中,產生大量的熱能,當溫度超過200℃時,用換熱器6把熱能置換出來,這時,熱水溫度在60℃——70℃用于鍋爐7加水可節能30%以上。如果采用多個炭化熱解氣化爐并聯同時使用,可產生大量的熱水,可以不通過鍋爐7,直接通過管路,向用戶供暖。
以上所述僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。