8] S700 :采用油栗將冷卻的生物油供給至噴淋塔
[0149] 根據本發明的實施例，采用油栗將所得到的冷卻的生物油供給至噴淋塔中作為冷 卻液使用。由此，通過使用系統內部分離出的生物油作為冷卻液使用，可以省去額外的冷卻 液補給裝置，從而節省設備成本的投資。
[0150] 參考圖10,根據本發明實施例的生物質快速熱解的方法進一步包括：
[0151] S800 :采用凈化塔對燃氣進行凈化處理
[0152] 根據本發明的實施例，采用凈化塔對燃氣進行凈化處理，以便去除燃氣中的油蒸 汽，從而可以得到的凈化的燃氣。具體的，噴淋塔中收集得到的燃氣經燃氣出口進入凈化塔 的均布器中，燃氣經兩層填料層進行過濾，使得其中夾帶的油蒸汽被捕捉下來，而得到的 凈化的燃氣從凈化塔上端排出。
[0153] S900 :將凈化的燃氣儲存在燃氣儲罐中
[0154] 根據本發明的實施例，將凈化塔中得到的凈化的燃氣儲存在燃氣儲罐中。
[0155] S1000 :采用第二風機將凈化的燃氣的一部分供給至蓄熱式輻射管作為燃料
[0156] 根據本發明的實施例，采用第二風機將且適于將凈化的燃氣的一部分供給至蓄熱 式輻射管作為燃料。由此，可以實現系統中能源的循環利用，從而顯著降低處理成本。
[0157] SllOO :采用第三風機將凈化的燃氣的另一部分供給至布料氣入口
[0158] 根據本發明的實施例，采用第三風機將凈化的燃氣的另一部分供給至布料氣入口 作為布料氣使用。由此，可以采用凈化的燃氣將從生物質入口進入的生物質打散，從而使其 均勻散落在反應空間中。
[0159] 參考圖11，根據本發明實施例的生物質快速熱解的方法進一步包括：
[0160] S1200 :在將凈化燃氣的另一部分供給至布料氣入口之前，預先采用布袋加熱器對 凈化的煙氣進行預熱
[0161] 根據本發明的實施例，在將凈化的燃氣的另一部分供給至布料氣入口之前，對凈 化的燃氣進行預熱處理。由此，可以顯著提高生物質的快速熱解效率。
[0162] 需要說明的是，上述針對生物質快速熱解的系統所描述的特征和優點同樣適于該 生物質快速熱解的方法，此處不再贅述。
[0163] 下面參考具體實施例，對本發明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述 性的，而不以任何方式限制本發明。
[0164] 實施例1
[0165] 本實施例1采用圖1-6的生物質快速熱解的系統，其中，30層蓄熱式輻射管15 在熱解區13中沿反應器本體10高度方向間隔分布，并且相鄰的蓄熱式輻射管沿水平和 反應器本體高度兩個方向上以相同間距隔開且平行錯落分布。蓄熱式輻射管采用管徑為 IOOmm的圓形管，水平上相鄰輻射管的外壁距離為100mm，上下層相鄰輻射管的外壁間距為 100mm。利用本發明的生物質快速熱解的系統對鋸末進行處理，粒徑在3mm以下的范圍，鋸 末分析數據、工藝操作參數和物料平衡見表1-3,快速熱解時間10s，由表3可知生物油產率 高達65. 3%。
[0166] 表1鋸末分析數據
[0170] 注：表2中的反應器指快速熱解反應器。
[0171] 表3物料平衡表
[0173] 實施例2
[0174] 本實施例2采用圖1-6的生物質快速熱解的系統，其中，4層蓄熱式輻射管15在熱 解區13中沿反應器本體10高度方向間隔分布，并且相鄰的蓄熱式輻射管沿水平和反應器 本體高度兩個方向上以相同間距隔開且平行錯落分布。蓄熱式輻射管采用管徑為500mm的 圓形管，水平上相鄰輻射管的外壁距離為500mm，上下層相鄰輻射管的外壁間距為500mm。 利用本發明的生物質快速熱解的系統對玉米秸桿進行處理，粒徑在2mm以下的范圍，玉米 秸桿分析數據、工藝操作參數和物料平衡見表4-6,快速熱解時間ls，由表6可知生物油產 率為48wt%。
[0175] 表4玉米秸桿分析數據 LlN 丄Λ 、" 丄0/丄O JA
[0180] 注：表5中的反應器指快速熱解反應器。
[0181] 表6物料平衡表
[0183] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特 點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不 必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任 一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技 術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結 合和組合。
[0184] 盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例 性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述 實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1. 一種生物質快速熱解的系統，其特征在于，包括： 快速熱解反應器， 所述快速熱解反應器包括： 反應器本體，所述反應器本體內限定出反應空間，所述反應空間自上而下形成分散區、 熱解區和出料區； 所述分散區包括： 布料器； 生物質入口，所述生物質入口位于所述布料器的上方； 布料氣入口，所述布料氣入口與所述布料器相連通，以便采用布料氣將所述布料器中 的生物質吹出進入分散區，均勻地落入熱解區； 所述熱解區包括： 多層蓄熱式輻射管，所述多層蓄熱式輻射管在所述熱解區中沿所述反應器本體高度方 向間隔分布，并且每層所述蓄熱式輻射管包括多個沿水平方向間隔分布的蓄熱式輻射管； 所述熱解區包括：半焦出口； 多個熱解氣出口，所述多個熱解氣出口分別設置在所述分散區和/或所述熱解區； 所述快速熱解反應器適于采用所述蓄熱式輻射管對生物質進行快速熱解處理，以便得 到半焦和熱解氣； 冷渣機，所述冷渣機與所述半焦出口相連，且適于對半焦進行冷卻處理；以及 噴淋塔，所述噴淋塔與所述熱解氣出口相連，且適于采用冷卻液對所述熱解氣進行噴 淋處理，以便得到生物油和燃氣。2. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，進一步包括： 生物質料斗，所述生物質料斗適于儲存生物質； 烘干提升管，所述烘干提升管分別與所述生物質料斗和所述快速熱解反應器相連，且 適于在將生物質進行快速熱解反應之前，采用熱煙氣對所述生物質進行烘干和提升；以及 第一風機，所述第一風機分別與所述蓄熱式輻射管和所述烘干提升管相連，且適于將 所述蓄熱式輻射管產生的高溫煙氣供給至所述烘干提升管作為所述熱煙氣使用。3. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，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。4. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，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。5. 根據權利要求4所述的系統，其特征在于，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。6. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，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。7. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，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。8. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述蓄熱式輻射管上設置有燃氣調節閥。9. 一種利用權利要求1-8任一項所述生物質快速熱解的系統進行生物質快速熱解的 方法，其特征在于，包括： 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； 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 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， 任選的，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。。。10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述生物質的粒徑不高于3mm，所述生物 質的快速熱解反應時間為1~10秒。
【專利摘要】本發明公開了一種生物質快速熱解的系統和方法，該系統包括：快速熱解反應器、冷渣機和噴淋塔，其中，快速熱解反應器包括反應器本體、多層蓄熱式輻射管、生物質入口、布料器、布料氣入口、多個熱解氣出口、半焦出口，所述冷渣機與所述半焦出口相連，且適于對半焦進行冷卻處理；所述噴淋塔與所述熱解氣出口相連，且適于采用冷卻液對所述熱解氣進行噴淋處理，以便得到生物油和燃氣。該系統可以將生物質轉化為高附加值的生物油，從而實現生物質的高效、清潔利用，并且極大簡化了快速熱解反應工藝流程。
【IPC分類】C10B53/02, C10G1/00
【公開號】CN105176563
【申請號】
【發明人】吳道洪, 陳水渺, 肖磊
【申請人】北京神霧環境能源科技集團股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月25日