專利名稱：一種利用農(nóng)作物秸稈熱裂解制備生物燃料油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用農(nóng)作物秸稈，林木薪柴，熱裂解制備生物燃料油的一 種方法，具體是一種熱能化工裂解制備生物燃油的方法。技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)粉碎的生物質(zhì)秸稈粒，輸入到圓筒式燃燒室內(nèi)避氧燃燒，升溫速 度緩慢，其氣體經(jīng)冷卻升為生物油，余氣排空。其缺點(diǎn)是生物油產(chǎn)出率低并浪 費(fèi)了余能資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是；改進(jìn)流化床裂解爐，適用0。 5秒內(nèi)完成熱裂解和冷凝工 藝。所以生物油產(chǎn)出率高，可達(dá)67%以上。剩余的可燃?xì)怏w和余熱，系統(tǒng)采用閉 環(huán)，再使用加熱載體粒子，所以節(jié)約能源，成本低。 本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種；采用干燥的農(nóng)作物秸稈、林木薪柴經(jīng)加工粉碎為設(shè)定的顆粒同 時和加熱后的熱載體輸送到園筒形其壁外置設(shè)加熱器，壁內(nèi)制有螺旋狀原料導(dǎo) 軌的閃速裂解器內(nèi)。生物質(zhì)粒子和熱載體粒子混合后在載流體，氮?dú)馔苿酉赂?速沿加熱的圓茼內(nèi)壁螺旋線滑行，在0.5秒內(nèi)閃速裂解為氣體和炭微粒。熱載 體粒從裂解器下端流出，輸送到熱載體加熱爐內(nèi)繼續(xù)加熱循環(huán)使用。裂解后的 氣，炭混合物從原料導(dǎo)軌園筒中心上部蒸發(fā)出，經(jīng)引風(fēng)機(jī)的氣流輸送給旋風(fēng)分 離器將炭粒分離出，其生物質(zhì)氣體進(jìn)入冷凝器，快速冷卻升成生物油。剩余可 燃?xì)怏w，用于再加熱載體。


圖"1"為本發(fā)明利用農(nóng)作物秸稈，林木薪柴閃速熱裂解，冷凝制備生物油 系統(tǒng)工藝示意圖圖"2"為本發(fā)明利用農(nóng)作物秸稈，林木薪柴閃速熱裂解、冷凝制備生物油流化床裂解爐結(jié)構(gòu)示意圖;1熱載體粒子加熱爐， 4旋風(fēng)分離器 7，生物質(zhì)料斗 10炭 箱 13氮?dú)饧訜崞?16、計算計監(jiān)控器 19，熱載體粒出口 22，生物質(zhì)原料導(dǎo)軌圖中2，風(fēng) 機(jī) 5，閥 門 8，螺旋給料器 11冷凝器 14冷卻水泵 17，生物氣出口 20，加熱管 23引風(fēng)機(jī)3，空氣加熱器" 6,流化床裂解爐 9，氣,炭分離器 12，集油罐 15燃?xì)廨斔捅?18生物質(zhì)噴嘴 21保溫層具體實施方式
圖"1"中；由風(fēng)機(jī)"2"吹輸?shù)目諝?，通過空氣加熱器"3"輸送到熱載體粒 加熱爐"1"內(nèi)，與燃?xì)廨斔捅?15"引入的可燃?xì)怏w燃燒。加熱后的熱載體粒 子輸送到旋風(fēng)分離器"4"內(nèi)，氣.粒分離。其熱空氣送至空氣加熱器"3"和氮 氣加熱器"13"用于加熱氣體。熾熱的載體粒子通過閥門"5"進(jìn)入流化床裂解 爐"6"上部。生物質(zhì)粒子從生物質(zhì)料斗"7"、通過螺旋給料器"8"，用氮?dú)饧?熱器"13"加熱的壓力氮?dú)饬?吹送生物質(zhì)粒子。由生物質(zhì)粒噴嘴"18"噴出和 熱載體粒子混合。在氣流的作用下進(jìn)入流化床裂解爐"6"，噴入園筒內(nèi)壁安裝 的原料導(dǎo)軌"22"上端入口。生物質(zhì)和熱載體粒子自上而下沿螺線滑行。粒子 和壁面及軌道間的滑動接觸產(chǎn)生極大的傳熱速率。己被裂解的生物質(zhì)氣體在引 風(fēng)機(jī)"23"的作用下輸送給；氣,炭分離器"9"。經(jīng)分離后，炭粒從下方流出到 炭箱"10"。熱裂解的生物氣進(jìn)入冷凝器"ll"，被冷卻而形成生物油.流入集油罐"12"。不可冷卻的熱裂解生物氣由燃?xì)廨斔捅?15"送入熱載體粒子加熱爐 燃燒,繼續(xù)加熱載體粒子。冷凝器"11"是由冷卻水泵"14"輸送冷水進(jìn)行熱交換的。 本工藝系統(tǒng)的溫度控制，生物質(zhì)粒子進(jìn)料量等均由計算機(jī)監(jiān)控器"16"，按 設(shè)定程序自動調(diào)節(jié)操作完成。其制備方法;將含水量6%以下的農(nóng)作物秸稈或林 木薪柴粉碎為lmm大小的粒子，通過螺旋給料器"8"，用氮?dú)饧訜崞?13"加熱 的壓力氮?dú)饬?，吹送生物質(zhì)粒子。由生物質(zhì)噴嘴"18"噴出，和熱載體粒子加熱 爐"1"，加熱的熱載體粒子混合。在氣流的作用下進(jìn)入流化床裂解爐"6"。爐 內(nèi)溫度控制在49(TC-53(TC之間，生物質(zhì)粒子在爐內(nèi)裂解時間0. 4-0. 8秒，直接產(chǎn) 生熱裂解產(chǎn)物,再迅速淬冷.在0. 5秒內(nèi)急冷到35(TC以下，即生成了生物質(zhì)油。在圖"2"中，園筒式流化床裂解爐"6"上蓋設(shè)多個生物質(zhì)噴嘴"18".每個 噴嘴對準(zhǔn)爐"6"內(nèi)壁安裝的原料導(dǎo)軌"22"上端入口。其爐壁外側(cè)安裝加熱管 "20"，在夾層間填充保溫材料"21"。園筒式流化床裂解爐"6"下端設(shè)置熱載 體粒子出口 "19"。
權(quán)利要求
1，一種利用農(nóng)作物秸稈，林木薪柴，熱裂解制備生物燃料油的方法；它是采用干燥的農(nóng)作物秸稈、林木薪柴經(jīng)加工粉碎為設(shè)定的顆粒同時和加熱后的熱載體輸送到園筒形其壁外置設(shè)加熱器，壁內(nèi)制有螺旋狀原料導(dǎo)軌的閃速流化床裂解爐內(nèi)生物質(zhì)粒子和熱載體粒子混合后在載流體，氮?dú)馔苿酉赂咚傺丶訜岬膱A茼內(nèi)壁螺旋線滑行，在0.5秒內(nèi)閃速裂解為氣體和炭微粒；熱載體粒從裂解器下端流出，輸送到熱載體加熱爐內(nèi)，繼續(xù)加熱循環(huán)使用；裂解后的氣，炭混合物從流化床裂解爐上部蒸發(fā)出，經(jīng)氣流輸送給旋風(fēng)分離器將炭粒分離出，其生物氣體進(jìn)入冷凝器，快速冷卻升成生物油；剩余可燃?xì)怏w，用于再加熱載體；它包括1熱載體粒子加熱爐，4旋風(fēng)分離器，8，螺旋給料器，11冷凝器，6，流化床裂解爐，9，氣，炭分離器，12，集油罐等本發(fā)明特征在于；本工藝系統(tǒng)，適用0。5秒內(nèi)完成熱裂解和冷凝程序；所以生物油產(chǎn)出率高，可達(dá)67％以上.剩余的可燃?xì)怏w和余熱系統(tǒng)采用閉環(huán)，再使用，加熱載體粒子，所以節(jié)約能源，成本低。
2，根據(jù)權(quán)力要求1所述的;一種利用農(nóng)作物秸稈，林木薪柴，熱裂 解制備生物燃料油的方法；其特征在于；由風(fēng)機(jī)"2"吹輸?shù)目諝猓?過空氣加熱器"3"輸送到熱載體粒加熱爐"1"內(nèi)，與燃?xì)廨斔捅?15" 引入的可燃?xì)怏w燃燒;加熱后的熱載體粒子輸送到旋風(fēng)分離器"4"內(nèi)， 氣.粒分離;其熱空氣送至空氣加熱器"3"和氮?dú)饧訜崞?13"用于加 熱氣體。熾熱的載體粒子通過閥門"5"進(jìn)入流化床裂解爐"6"上部; 生物質(zhì)粒子從生物質(zhì)料斗"7"、通過螺旋給料器"8"，用氮?dú)饧訜崞?"13"加熱的壓力氮?dú)饬鳎邓蜕镔|(zhì)粒子;由生物質(zhì)粒噴嘴"18"噴出和熱載體粒子混合,在氣流的作用下進(jìn)入流化床裂解爐"6";噴入園 內(nèi)壁安裝的生物質(zhì)原料導(dǎo)軌"22"上端入口,生物質(zhì)和熱載體粒子自 上而下沿螺線滑行;粒子和壁面及軌道間的滑動接觸產(chǎn)生極大的傳熱 速率，己被裂解的生物質(zhì)氣體在引風(fēng)機(jī)"23"的作用下輸送給；氣，炭 分離器"9"，經(jīng)分離后，炭粒從下方流出到炭箱"10";熱裂解的生物 氣進(jìn)入冷凝器"11"被冷卻而形成生物油流入集油罐"12";不可冷 卻的熱裂解的生物氣由燃?xì)廨斔捅?15"送入熱載體粒子加熱爐燃燒。
3, 根據(jù)權(quán)力要求1所述的；其制備方法;將含水量6%以下的農(nóng)作 物秸稈或林木薪柴粉碎為lmm大小的粒子,通過螺旋給料器"8"，用 氮?dú)饧訜崞?13"加熱的壓力氮?dú)饬?，吹送生物質(zhì)粒子;由生物質(zhì)噴嘴"18"噴出和熱載體粒子加熱爐"1",加熱的熱載體粒子混合,在氣流 的作用下進(jìn)入流化床裂解爐"6";爐內(nèi)溫度控制在490。C-53(TC之間, 生物質(zhì)粒子在爐內(nèi)裂解時間0.5-0.8秒,直接產(chǎn)生熱裂解產(chǎn)物,再迅速淬 冷.在0.5秒內(nèi)急冷到350°C以下,即生成了生物質(zhì)油。
4, 根據(jù)權(quán)力要求1所述的；園筒式流化床裂解爐"6"上蓋設(shè)多個 生物質(zhì)，熱載粒噴嘴"18".每個噴嘴對準(zhǔn)爐"6"內(nèi)壁安裝的原料導(dǎo) 軌"22"上端入口;其爐壁外側(cè)安裝加熱管"20"，在夾層間填充保溫 材料"21";園筒式流化床裂解爐"6"下端設(shè)置熱載體粒子出口 "19"。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用農(nóng)作物秸稈，林木薪柴，熱裂解制備生物燃料油的一種方法，具體是一種熱能化工裂解技術(shù)。它包括1熱載體粒子加熱爐，4旋風(fēng)分離器，8螺旋給料器，11冷凝器，6流化床裂解爐，9氣，炭分離器，12集油罐。其優(yōu)點(diǎn)是；本工藝系統(tǒng)，適用0.5秒內(nèi)完成熱裂解和冷凝工藝。所以生物油產(chǎn)出率高，可達(dá)67％以上。剩余的可燃?xì)怏w和余熱，系統(tǒng)采用閉環(huán)，再使用，加熱載體粒子，所以節(jié)約能源，成本低。
文檔編號C10G1/00GK101328416SQ20071011118
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者郭君濤 申請人:郭君濤