,進而可以顯著提高生物質的熱解效率。
[0052] 在本發明的一些實施例中,所述生物質快速熱解的系統進一步包括:換熱器,所述 換熱器與所述噴淋塔相連,且適于對所述生物油進行冷卻處理,以便得到冷卻的生物油;油 栗,所述油栗分別與所述換熱器和所述噴淋塔相連,且適于將所述冷卻的生物油供給至所 述噴淋塔作為所述冷卻液使用;以及水封裝置,所述水封裝置與所述噴淋塔相連。由此,可 以使得反應器中產生的熱解產物可以快速冷卻和分解,從而顯著提高生物油與燃氣的分離 效率,并利用水封進行反應器壓力控制,可以有效保障反應系統的安全性。
[0053] 在本發明的一些實施例中,所述生物質快速熱解的系統進一步包括:凈化塔,所述 凈化塔與所述噴淋塔相連,且適于對所述燃氣進行凈化處理,以便得到凈化的燃氣;燃氣儲 罐,所述燃氣儲罐與所述凈化塔相連,且適于儲存所述凈化的燃氣;第二風機,所述第二風 機分別與所述燃氣儲罐和所述蓄熱式輻射管相連,且適于將所述凈化的燃氣的一部分供給 至所述蓄熱式輻射管;以及第三風機,所述第三風機分別與所述燃氣儲罐和所述布料氣入 口相連,且適于將所述凈化的燃氣的另一部分供給至所述布料氣入口作為布料氣使用。由 此,可以顯著降低系統能耗。
[0054] 在本發明的一些實施例中,所述生物質快速熱解的系統進一步包括:布料加熱器, 所述布料加熱器分別與所述第三風機和所述布料氣入口相連,且適于在將所述凈化的燃氣 的另一部分供給至所述布料氣入口之前,預先對所述凈化的燃氣進行預熱處理。由此,可以 使得生物質進入反應器后能夠快速升溫,從而進一步提高生物質的快速反應效率。
[0055] 在本發明的一些實施例中,每層所述蓄熱式輻射管包括多個平行并且均勻分布的 蓄熱式輻射管且每個所述蓄熱式輻射管與相鄰上下兩層蓄熱式輻射管中的每一個蓄熱式 輻射管平行并且沿反應器本體高度方向錯開分布。由此,使得反應器同一區域溫度場非常 均勻,從而實現精準的反應溫度控制,進而進一步提高生物質的快速反應效率。
[0056] 在本發明的一些實施例中,所述反應器本體的高度為2~20m,所述蓄熱式輻射管 的管徑為100~500mm,相鄰所述蓄熱式輻射管外壁間的水平距離和豎直距離分別獨立地 為100~500mm。由此,可以保證生物質原料均勻的在反應器停留1-10秒,保障了物料快速 熱解停留時間的需要,從而可以進一步提高生物質的快速反應效率。
[0057] 在本發明的一些實施例中,蓄熱式輻射管為蓄熱式燃氣輻射管,即通過輻射管管 體將燃燒燃氣產生的熱量以輻射的方式進行供熱。
[0058] 在本發明的一些實施例中,所述蓄熱式輻射管上設置有燃氣調節閥,使用多層蓄 熱式輻射管提供熱解過程所需的熱源,能夠調整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量,從而能 夠精確控制熱解過程的溫度。,
[0059] 在本發明的一些實施例中,多層蓄熱式輻射管的層數可以為4-30層。發明人發 現,該種結構布置可以使得熱解區中溫度場分布均勻,從而可以顯著提高生物質的快速熱 解效率,進而提高生物油的產率。
[0060] 在本發明的一些實施例中,單根所述蓄熱式輻射管上的溫度差不大于30°C,所述 熱解區自上而下形成預熱段、快速熱解段和完全熱解段,所述預熱段的蓄熱式輻射管溫度 為550~900°C,所述快速熱解段的蓄熱式輻射管溫度為500~800°C,所述完全熱解段的 蓄熱式輻射管溫度為500~800°C。由此,使得反應器同一區域溫度均勻,并且實現反應器 上中下溫度靈活調整,可以保障物料快速而均勻的加熱并反應快速熱解反應,因此可以提 高生物質的快速反應效率。
[0061] 在本發明的另一個方面,本發明提出了一種生物質快速熱解的方法。根據本發明 的實施例,該方法包括:
[0062] 將生物質從所述生物質入口供給至所述反應空間中,將可燃氣和空氣供給至所述 蓄熱式輻射管中,使得所述可燃氣在所述蓄熱式輻射管中燃燒產生熱量對所述生物質進行 快速熱解處理,以便得到熱解氣和半焦;
[0063] 將所述半焦經所述半焦出口供給至所述冷渣機中,以便對所述半焦進行冷卻處 理;以及
[0064] 在噴淋塔中,采用冷卻液對經所述熱解氣出口排出的所述熱解氣進行噴淋處理, 以便得到生物油和燃氣。
[0065] 根據本發明實施例的生物質快速熱解的方法通過使用多層蓄熱式輻射管為熱解 過程提供熱源,可以通過調整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現對熱解過程的精確控 溫,并且蓄熱式輻射管通過兩端的快速換向和蓄熱式燃燒,保證了溫度場的均勻性,以及通 過調節反應區域的不同溫度,實現了生物質的快速升溫和熱解反應,從而可以顯著提高生 物質的快速熱解效率,進而提高生物油的產率,同時較傳統的使用氣體熱載體或固體熱載 體作為熱解熱源的熱解反應裝置相比,本發明的快速熱解的系統不需要設置預熱單元和載 體分離單元,從而可以極大簡化快速熱解反應工藝流程,進而顯著降低裝置的故障率且所 得生物油中含塵率較低,另外本發明通過使用布料器,可以使得生物質在熱解區中均勻分 散,并且又能防止生物質對輻射管的磨損,進而顯著提高裝置的運行穩定性。
[0066]另外,根據本發明上述實施例的生物質快速熱解的方法還可以具有如下附加的技 術特征:
[0067] 在本發明的一些實施例中,所述生物質的粒徑不高于3_,所述生物質的快速熱解 反應時間為1~10秒。由此,可以保障小顆粒物料的加熱速率和反應停留時間,從而進一 步提尚生物質的快速熱解反應效率。
[0068] 在本發明的一些實施例中,單根所述蓄熱式輻射管上的溫度差不大于30°C,所述 熱解區自上而下形成預熱段、快速熱解段和完全熱解段,所述預熱段的蓄熱式輻射管溫度 為550~900°C,所述快速熱解段的蓄熱式輻射管溫度為500~800°C,所述完全熱解段的 蓄熱式輻射管溫度為500~800°C。由此,使得反應器同一區域溫度均勻,并且實現反應器 上中下溫度靈活調整,可以保障物料快速而均勻的加熱并反應快速熱解反應,因此可以提 高生物質的快速反應效率。
[0069] 本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變 得明顯,或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0070] 本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解,其中:
[0071] 圖1是根據本發明一個實施例的生物質快速熱解的系統結構示意圖;
[0072] 圖2是根據本發明一個實施例的生物質快速熱解的系統中的快速熱解反應器的 結構示意圖;
[0073] 圖3是根據本發明再一個實施例的生物質快速熱解的系統結構示意圖;
[0074] 圖4是根據本發明又一個實施例的生物質快速熱解的系統結構示意圖;
[0075] 圖5是根據本發明又一個實施例的生物質快速熱解的系統結構示意圖;
[0076] 圖6是根據本發明又一個實施例的生物質快速熱解的系統結構示意圖;
[0077] 圖7是根據本發明一個實施例的生物質快速熱解的方法流程結構示意圖;
[0078] 圖8是根據本發明再一個實施例的生物質快速熱解的方法流程結構示意圖;
[0079] 圖9是根據本發明又一個實施例的生物質快速熱解的方法流程結構示意圖;
[0080] 圖10是根據本發明又一個實施例的生物質快速熱解的方法流程結構示意圖;
[0081] 圖11是根據本發明又一個實施例的生物質快速熱解的方法流程結構示意圖。
【具體實施方式】
[0082] 下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
[0083] 在本發明的描述中,需要理解的是,術語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"、"順時 針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或 位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必 須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
[0084] 此外,術語"第一"、"第二"僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中,"多個"的含義是至少兩個,例如兩個, 三個等,除非另有明確具體的限定。
[0085] 在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連 接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內 部的連通或兩個元件的相互作用關系,除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員 而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0086] 在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是 第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0087] 在本發明的一個方面,本發明提出了一種生物質快速熱解的系統。下面參考圖1-6 對本發明實施例的生物質快速熱解的系統進行詳細描述。根據本發明的實施例,該系統包 括:
[0088] 快速熱解反應器100 :根據本發明的實施例,參考圖2,快速熱解反應器100包括反 應器本體10,反應器本體10內限定出反應空間11,根據本發明的具體實施例,反應空間11 自上而下形成分散區12、熱解區13和出料區14。
[0089] 根據本發明的實施例,反應空間11中具有多層蓄熱式輻射管15和布料器16。
[0090] 根據