專利名稱：生物質環(huán)流式快速熱解制油方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生物質利用，特別是涉及一種生物質環(huán)流式快速熱解制油方法。
背景技術：
目前，國內外生物質制油技術有流化床熱解技術、旋轉錐熱解技術、熱載體熱解技 術等幾種熱解裝置和技術，但這些技術都有不足之處。流化床熱解技術其產出的油產品含 飛灰和碳粒雜質多難以分離；旋轉錐熱解轉技術，經查閱大量國內外文獻發(fā)現(xiàn)，其結構由旋 轉的外錐、靜止的內錐、加熱元件和絕熱密封的殼體組成，這樣的結構使沒有完全裂解的物 料和熱載體直接出了反應錐，造成轉化率低的缺點；熱載體熱解技術固體和固體之間傳熱 效率低，需要很高流化氣壓力，運行成本高，增加了分離器的負擔分離效率下降。目前上述 幾種技術普遍存在生物質轉化低、每噸生物質(秸稈)產油300-500公斤，油含雜質多，含 水量大，增加了成品油后續(xù)處理的難度，有可能發(fā)生酚水排放問題，生產過程粉塵較大對空 氣有污染，難以實現(xiàn)工業(yè)化的缺點。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種能提高生物質熱解制油 轉化率，生物質油純度高，無污染，容易實現(xiàn)工業(yè)化生產的生物質環(huán)流式快速熱解制油方 法。本發(fā)明采用如下技術方案一種生物質環(huán)流式快速熱解制油方法，步驟為生物質原料由粉碎機粉碎后，通過供料器送入脈沖回流烘干器，烘干的生物質原 料與潮氣在第一旋轉分離器進行分離，潮氣從上口排空，原料從下口送入原料混合器，于有 一定壓力的，來自循環(huán)流化床熱風爐和加壓機的惰性氣體混合送入環(huán)流反應器，在環(huán)流反 應器內快速熱解，不超2秒鐘碳粒從下口排出，經過星型給料器到碳?；旌掀?，由鼓風機經 過循環(huán)返料器送入循環(huán)流化床熱風爐燃燒，帶有小碳粒的熱解氣從環(huán)流反應器的上口排 出，送入第二旋轉分離器，分離下來碳粒從底部排出返回到環(huán)流反應器再次充分的熱解，熱 解氣從第二旋轉分離器的上部排出進入激冷器，同時經過冷卻器冷卻下來的低溫油，由油 泵泵入激冷器和熱解氣混合快速冷卻液化進入油氣分離器，經分離后油產品經冷卻器進成 品庫；沒凝結氣體從油氣分離器上部排出，經加壓機加壓返回原料混合器和來自循環(huán)流 化床熱風爐的高溫惰性氣體匯合，將原料送入環(huán)流反應器，并循環(huán)參與熱解反應。所述的循環(huán)流化床熱風爐經過旋風分離器分離后的中溫惰性氣體進入脈沖回流 烘干器。本發(fā)明具有如下特點1、原料進入粉碎機粉碎至2mm封閉進入給料斗，再進入脈沖回流烘干器可把自然 含水分30%以下生物質一次性烘干到理想含水率，靠第一旋轉分離器的引力，將原料在烘 干的同時提升、并分離起到了輸送的作用，其優(yōu)點是不需在系統(tǒng)外另設粉碎和烘干裝置，沒有二次運輸費用；不需要在系統(tǒng)內另設原料輸送設備；可充分利用系統(tǒng)內的余熱來烘干原料；從粉碎機的入口到第一旋轉分離器延程封閉，經分離后所排出的潮氣含塵量小于 10mg/m3(所述旋轉分離器可用于空氣凈化)，達到人的肉眼看不到有塵可排的地步，排塵量 小于空氣中的浮塵，生產全過程無任何污染。2、環(huán)流反應器有外環(huán)、內環(huán)、內腔。外環(huán)為熱解反應區(qū)，它是個倒錐體環(huán)形上大下 小、高溫惰性氣體帶原料切向從下部進入后，旋轉上升，下部是密相區(qū)，升到上部是稀相區(qū)， 都是由高溫惰性氣體卷吸上揚，向物料傳熱非常充分，物料的流動速度8-12米/s，傳熱速 率700-1000°C/S，在反應區(qū)的停留時間為0. 7-1. 5秒，所以對生物質的熱解是非常充分的。3、環(huán)流反應器熱解區(qū)結構決定，高溫惰性氣體和物料如上述同樣密切接觸有很高 的傳熱速率，單機生產能力可以在相當寬的范圍內任意放大，比如年消耗生物質1萬噸到 10萬噸之間設備(根據(jù)運距一般設置單機產能在2萬噸到5萬噸比較合適)，所以說本發(fā) 明非常容易實現(xiàn)工業(yè)化。4、環(huán)流反應器內環(huán)和內腔是個氣固分離過程，熱解氣體和碳粒從外環(huán)出口進入內 環(huán)，內環(huán)帶有若干個傾斜45°的導流板，內環(huán)出口速度為18-21米/秒，使碳粒和液滴沿外 環(huán)內套內壁旋流而下，10微米以上的固體分離出來，熱解氣體從環(huán)流反應器頂部排出，進入 第二個旋轉分離器精分離，所以環(huán)流反應器同時起到分離器的作用。5、第二個旋轉分離器是對熱解氣和碳粒精確分離，使其獲得高純度的生物質油， 含顆粒雜質0. 001%。6、用被冷卻到10°C的產品油對熱解氣體進行混合冷凝，冷卻效率高，冷卻速率 700-1000°C /s遠遠超過現(xiàn)有技術用水間接冷卻方法的冷卻效率。7、因為是由高效能的脈沖回流烘干器、第一旋轉分離器、環(huán)流反應器、第二旋轉分 離器、激冷器、油氣分離器有機配合，生物質轉換率高，每噸生物質(秸稈)產油500-700公 斤。
圖1本發(fā)明的工藝流程圖。圖中1.粉碎機，2.供料器，3.脈沖回流烘干器，4.原料混合器，5.第一旋轉分 離器，6.加壓機，7.環(huán)流反應器，8.第二旋轉分離器，9.激冷器，10.油氣分離器，11.旋風 分離器，12.循環(huán)流化床熱風爐，13.循環(huán)返料器，14.冷卻器，15.油泵，16.星型給料器， 17.碳?；旌掀?，18.鼓風機，19.調節(jié)閥，20.調節(jié)閥具體實施例方式生物質原料由粉碎機1粉碎至2mm后，通過供料器2送入脈沖回流烘干器3，用來 自于循環(huán)流化床熱風爐12經過旋風分離器11分離后的中溫惰性氣體進入脈沖回流烘干器 3，作為脈沖回流烘干器3的熱源，烘干的生物質原料與潮氣在第一旋轉分離器5進行分離， 潮氣從上口排空，原料從下口送入原料混合器4，于有一定壓力的，來自循環(huán)流化床熱風爐 12和加壓機6的惰性氣體混合送入環(huán)流反應器7，在環(huán)流反應器7內快速熱解，不超2秒鐘 碳粒從下口排出，經過星型給料器16到碳?；旌掀?7，由鼓風機18經過循環(huán)返料器13送 入循環(huán)流化床12燃燒，帶有小碳粒的熱解氣從環(huán)流反應器7的上口排出送入第二旋轉分離 器8，分離下來碳粒從底部排出返回到環(huán)流反應器7再次充分的熱解，熱解氣從第二旋轉分 離器8的上部排出進入激冷器9，同時經過冷卻器14冷卻下來的低溫油，由油泵15泵入激冷器9和熱解氣混合快速冷卻液化進入油氣分離器10，經分離后油產品經冷卻器14進成 品庫；沒凝結氣體從油氣分離器10上部排出，經加壓機6加壓返回原料混合器4和來自循 環(huán)流化床熱風爐的高 溫惰性氣體匯合，將原料送入環(huán)流反應器7并循環(huán)參與熱解反應，力口 壓機6的出口管路另有一支路是送入循環(huán)流化床熱風爐12的，兩路流量大小可通過調節(jié)閥 19和調節(jié)閥20進行調節(jié)。
權利要求
一種生物質環(huán)流式快速熱解制油方法，其特征在于生物質原料由粉碎機粉碎后，通過供料器送入脈沖回流烘干器，烘干的生物質原料與潮氣在第一旋轉分離器進行分離，潮氣從上口排空，原料從下口送入原料混合器，于有一定壓力的，來自循環(huán)流化床熱風爐和加壓機的惰性氣體混合送入環(huán)流反應器，在環(huán)流反應器內快速熱解，不超2秒鐘碳粒從下口排出，經過星型給料器到碳?；旌掀?，由鼓風機經過循環(huán)返料器送入循環(huán)流化床熱風爐燃燒，帶有小碳粒的熱解氣從環(huán)流反應器的上口排出，送入第二旋轉分離器，分離下來碳粒從底部排出返回到環(huán)流反應器再次充分的熱解，熱解氣從第二旋轉分離器的上部排出進入激冷器，同時經過冷卻器冷卻下來的低溫油，由油泵泵入激冷器和熱解氣混合快速冷卻液化進入油氣分離器，經分離后油產品經冷卻器進成品庫；沒凝結氣體從油氣分離器上部排出，經加壓機加壓返回原料混合器和來自循環(huán)流化床熱風爐的高溫惰性氣體匯合，將原料送入環(huán)流反應器，并循環(huán)參與熱解反應。
2.如權利要求1所述的一種生物質環(huán)流式快速熱解制油方法，其特征在于循環(huán)流化 床熱風爐經過旋風分離器分離后的中溫惰性氣體進入脈沖回流烘干器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物質環(huán)流式快速熱解制油方法，它包括以下步驟生物質原料由粉碎機粉碎后，通過供料器送入脈沖回流烘干器，烘干的生物質原料與潮氣在第一旋轉分離器進行分離，原料從下口送入原料混合器，于有一定壓力的，來自循環(huán)流化床熱風爐和加壓機的惰性氣體混合送入環(huán)流反應器，在環(huán)流反應器內快速熱解，不超2秒鐘碳粒從下口排出，經過星型給料器到碳?；旌掀?，由鼓風機經過循環(huán)返料器送入循環(huán)流化床熱風爐燃燒，熱解氣從第二旋轉分離器的上部排出進入激冷器，同時經過冷卻器冷卻下來的低溫油，由油泵泵入激冷器和熱解氣混合快速冷卻液化進入油氣分離器，經分離后油產品經冷卻器進成品庫。本發(fā)明具有提高生物質熱解制油轉化率，生物質油純度高，無污染，容易實現(xiàn)工業(yè)化生產等特點。
文檔編號C10B53/02GK101875847SQ20101010943
公開日2010年11月3日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權日2010年2月12日
發(fā)明者舒瑞 申請人:舒瑞