用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用工藝及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用工藝及其裝置，其特點是，包括的步驟有：采用生物質(zhì)太陽能氣化裝置和生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置，使生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)燃氣、焦油和生物質(zhì)預熱處理及固化制成型煤。一是聚焦太陽光集熱，將熱量傳遞給生物質(zhì)氣化裝置，達到生物質(zhì)氣化溫度后熱解氣化，產(chǎn)生的氣體經(jīng)純化、冷凝、壓縮后形成可燃性氣體，同時，氣化產(chǎn)生的副產(chǎn)物焦油可加入生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置作為型煤生產(chǎn)的黏合劑；二是將熱量傳遞給生物質(zhì)固化成型裝置內(nèi)預處理生物質(zhì)，軟化生物質(zhì)中的木質(zhì)素后進行壓制，生物質(zhì)固化成型為生物質(zhì)型煤，實現(xiàn)了生物質(zhì)太陽能固化成型與氣化工藝的偶聯(lián)。
【專利說明】用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用工藝及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)綜合利用工藝，尤其涉及用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用工藝及其裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，產(chǎn)生的大量廢棄生物質(zhì)由于熱值密度低，不宜運輸與儲存，除少部分被利用外，大部分以傳統(tǒng)方式低效直燃或棄置田間，不僅造成資源浪費、環(huán)境污染，也極易引發(fā)火災(zāi)。針對生物質(zhì)的這種缺點，發(fā)展起的生物質(zhì)氣化與固化成型技術(shù)，雖可以解決生物質(zhì)焚燒與廢棄問題，但由于能耗過高而使推廣受限。近年來新興的生物質(zhì)太陽能氣化工藝雖可降低部分能量輸入，但又面臨著副產(chǎn)物焦油處理難的瓶頸。因此，如何設(shè)計一種既能低耗再利用生物質(zhì)資源及副產(chǎn)物焦油綜合利用的工藝及設(shè)備，是本領(lǐng)域技術(shù)人員一直渴望解決，但迄今尚未解決的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是，對現(xiàn)有技術(shù)進行實質(zhì)性改進和創(chuàng)新，提供一種生物質(zhì)利用率高、能耗低、無污染等的用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用工藝；并提供實現(xiàn)所述工藝的裝置。
[0004]實現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案之一是，一種用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用工藝，其特征是，它包括以下步驟:
1?生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)燃氣和焦油
采用生物質(zhì)太陽能氣化裝置，用第一聚光器通過光能聚焦的熱量加熱氣化釜，粉碎至6-8皿粒徑的生物質(zhì)經(jīng)生物質(zhì)太陽能氣化裝置的第一加料口加入氣化釜內(nèi)，氣化釜內(nèi)設(shè)置的攪拌器與動力機連接，攪拌器攪拌生物質(zhì)原料，強化生物質(zhì)原料與加熱氣化釜的內(nèi)壁面接觸，使原料受熱均勻，當氣化釜的溫度達到生物質(zhì)熱解氣化所需溫度后，生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)生可燃性氣體、副產(chǎn)物焦油和廢渣，可燃性氣體經(jīng)排氣口進入純化池內(nèi)，在純化池內(nèi)經(jīng)純化分離后可作為氣體燃料應(yīng)用，副產(chǎn)物焦油經(jīng)焦油輸送管道進入生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置的第二加料口作為生產(chǎn)生物質(zhì)型煤增加強度的黏合劑，廢渣經(jīng)排渣口排出；
2)生物質(zhì)預熱處理及固化制成型煤
采用生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置，用第二聚光器將光能聚焦的輻射熱傳遞給傳熱板為軟化釜加熱，粉碎至6-8皿粒徑的生物質(zhì)經(jīng)生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置的第二加料口加入軟化釜內(nèi)，且與步驟1)的副產(chǎn)品焦油在軟化釜內(nèi)預熱混合處理后，通過傳動皮帶輪帶動螺旋推進器將其推送至成型筒內(nèi)，經(jīng)壓制固化成型為生物質(zhì)型煤。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案之二是，一種用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用裝置，其特征是，它包括生物質(zhì)太陽能氣化裝置和生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置，所述的生物質(zhì)太陽能氣化裝置的結(jié)構(gòu)是:包括氣化釜2，在氣化釜2上設(shè)有送入6-8皿粒徑生物質(zhì)的第一加料口 1、生物質(zhì)熱解氣化燃氣的排氣口 7和排渣口 9，在氣化釜2外設(shè)置聚集太陽光的第一聚光器10，氣化釜2的排氣口 7與純化池6連通，純化池6上設(shè)有燃氣出口 5和焦油出口 21，在氣化釜2內(nèi)設(shè)置的攪拌器8與動力機4連接；
所述的生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置的結(jié)構(gòu)是:包括:一端與機架16固連的軟化釜14，在軟化釜14上設(shè)有送入6-8皿粒徑生物質(zhì)的第二加料口 12，第二加料口 12與生物質(zhì)太陽能氣化裝置的純化池6的焦油出口 21連通，在軟化釜14外設(shè)置聚集太陽光的第二聚光器20，在軟化釜14上置有傳熱板13，軟化釜14的另一端與生物質(zhì)型煤的成型筒19固連，在軟化釜14置有螺旋推進器17，螺旋推進器17的一端與傳動皮帶輪15固連。
[0006]本發(fā)明的用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用工藝采用生物質(zhì)太陽能氣化裝置和生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置，一是聚焦太陽光集熱，將熱量傳遞給生物質(zhì)氣化裝置，達到生物質(zhì)氣化溫度后熱解氣化，產(chǎn)生的氣體經(jīng)純化、冷凝、壓縮后形成可燃性氣體，同時，氣化產(chǎn)生的副產(chǎn)物焦油可加入生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置作為型煤生產(chǎn)的黏合劑；二是聚焦太陽光集熱，將熱量傳遞給生物質(zhì)固化成型裝置內(nèi)預處理生物質(zhì)，軟化生物質(zhì)中的木質(zhì)素后進行壓制，生物質(zhì)固化成型為生物質(zhì)型煤，實現(xiàn)了生物質(zhì)太陽能固化成型與氣化工藝的偶聯(lián)。其工藝流程科學合理，可同時生產(chǎn)燃氣和型煤，生產(chǎn)效率高，成本低，綜合利用率高，環(huán)保效果好。
[0007]本發(fā)明的用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用裝置包括生物質(zhì)太陽能氣化裝置和生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置，其裝置結(jié)構(gòu)緊湊合理，生產(chǎn)效率高，
能夠充分利用太陽能與生物質(zhì)資源，節(jié)約大量能量輸入，降低了設(shè)備成本，實現(xiàn)了一機多用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0010]參照圖1，本發(fā)明的一種用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用工藝，包括以下步驟:
1?生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)燃氣和焦油
采用生物質(zhì)太陽能氣化裝置，用第一聚光器通過光能聚焦的熱量加熱氣化釜，粉碎至6-8皿粒徑的生物質(zhì)經(jīng)生物質(zhì)太陽能氣化裝置的第一加料口加入氣化釜內(nèi)，氣化釜內(nèi)設(shè)置的攪拌器與動力機連接，攪拌器攪拌生物質(zhì)原料，強化生物質(zhì)原料與加熱氣化釜的內(nèi)壁面接觸，使原料受熱均勻，當氣化釜的溫度達到生物質(zhì)熱解氣化所需溫度后，生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)生可燃性氣體、副產(chǎn)物焦油和廢渣，可燃性氣體經(jīng)排氣口進入純化池內(nèi)，在純化池內(nèi)經(jīng)純化分離后可作為氣體燃料應(yīng)用，副產(chǎn)物焦油經(jīng)焦油輸送管道進入生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置的第二加料口作為生產(chǎn)生物質(zhì)型煤增加強度的黏合劑，廢渣經(jīng)排渣口排出；
2)生物質(zhì)預熱處理及固化制成型煤
采用生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置，用第二聚光器將光能聚焦的輻射熱傳遞給傳熱板為軟化釜加熱，粉碎至6-8皿粒徑的生物質(zhì)經(jīng)生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置的第二加料口加入軟化釜內(nèi)，且與步驟1)的副產(chǎn)品焦油在軟化釜內(nèi)預熱混合處理后，通過傳動皮帶輪帶動螺旋推進器將其推送至成型筒內(nèi)，經(jīng)壓制固化成型為生物質(zhì)型煤。
[0011]參照圖2，本發(fā)明的一種用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用裝置，包括生物質(zhì)太陽能氣化裝置和生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置，所述的生物質(zhì)太陽能氣化裝置的結(jié)構(gòu)是:包括氣化釜2，在氣化釜2上設(shè)有送入6-8皿粒徑生物質(zhì)的第一加料口 1、生物質(zhì)熱解氣化燃氣的排氣口 7和排渣口 9，在氣化釜2外設(shè)置聚集太陽光的第一聚光器10，氣化釜2的排氣口 7與純化池6連通，純化池6上設(shè)有燃氣出口 5和焦油出口 21，在氣化釜2內(nèi)設(shè)置的攪拌器8與動力機4連接；所述的生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置的結(jié)構(gòu)是:包括:一端與機架16固連的軟化釜14，在軟化釜14上設(shè)有送入6-8皿粒徑生物質(zhì)的第二加料口 12，第二加料口 12與生物質(zhì)太陽能氣化裝置的純化池6的焦油出口 21連通，在軟化釜14外設(shè)置聚集太陽光的第二聚光器20，在軟化釜14上置有傳熱板13，軟化釜14的另一端與生物質(zhì)型煤的成型筒19固連，在軟化釜14置有螺旋推進器17，螺旋推進器17的一端與傳動皮帶輪15固連。
[0012]本發(fā)明所用的聚光器采用市售太陽能聚光器。傳熱板13為市售太陽能聚光器的配套產(chǎn)品。動力機4為市售電動減速機。傳動皮帶輪15的動力源為電機軸端的動力皮帶輪。
[0013]本發(fā)明的【具體實施方式】所給出的實施例，并非窮舉，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動的復制和改進仍屬于本發(fā)明權(quán)利要求保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用工藝，其特征是，它包括以下步驟: 1?生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)燃氣和焦油 采用生物質(zhì)太陽能氣化裝置，用第一聚光器通過光能聚焦的熱量加熱氣化釜，粉碎至6-8皿粒徑的生物質(zhì)經(jīng)生物質(zhì)太陽能氣化裝置的第一加料口加入氣化釜內(nèi)，氣化釜內(nèi)設(shè)置的攪拌器與動力機連接，攪拌器攪拌生物質(zhì)原料，強化生物質(zhì)原料與氣化釜的內(nèi)壁面接觸，使原料受熱均勻，當氣化釜的溫度達到生物質(zhì)熱解氣化所需溫度后，生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)生可燃性氣體、副產(chǎn)物焦油和廢渣，可燃性氣體經(jīng)排氣口進入純化池內(nèi)，在純化池內(nèi)經(jīng)純化分離后可作為氣體燃料應(yīng)用，副產(chǎn)物焦油經(jīng)焦油輸送管道進入生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置的第二加料口作為生產(chǎn)生物質(zhì)型煤增加強度的黏合劑，廢渣經(jīng)排渣口排出； 2)生物質(zhì)預熱處理及固化制成型煤 采用生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置，用第二聚光器將光能聚焦的輻射熱傳遞給傳熱板為軟化釜加熱，粉碎至6-8皿粒徑的生物質(zhì)經(jīng)生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置的第二加料口加入軟化釜內(nèi)，且與步驟1)的副產(chǎn)品焦油在軟化釜內(nèi)預熱混合處理后，通過傳動皮帶輪帶動螺旋推進器將其推送至成型筒內(nèi)，經(jīng)壓制固化成型為生物質(zhì)型煤。
2.—種用于生物質(zhì)壓制的太陽能集熱預處理及氣化焦油綜合利用裝置，其特征是，它包括生物質(zhì)太陽能氣化裝置和生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置，所述的生物質(zhì)太陽能氣化裝置的結(jié)構(gòu)是:包括氣化釜(2),在氣化釜(2)上設(shè)有送入6-8！^粒徑生物質(zhì)的第一加料口〔0、生物質(zhì)熱解氣化燃氣的排氣口(7)和排渣口(9),在氣化釜(2)外設(shè)置聚集太陽光的第一聚光器(10),氣化釜(2 )的排氣口( 7 )與純化池(6 )連通，純化池(6 )上設(shè)有燃氣出口(5)和焦油出口(21),在氣化釜(2)內(nèi)設(shè)置的攪拌器(8)與動力機(4)連接；所述的生物質(zhì)太陽能預處理軟化及固化成型裝置的結(jié)構(gòu)是:包括:一端與機架(16)固連的軟化釜(14),在軟化釜(14)上設(shè)有送入6-8111111粒徑生物質(zhì)的第二加料口( 12),第二加料口( 12)與生物質(zhì)太陽能氣化裝置的純化池(6)的焦油出口(3)連通，在軟化釜(14)外設(shè)置聚集太陽光的第二聚光器(20),在軟化釜(14)上置有傳熱板(13),軟化釜(14)的另一端與生物質(zhì)型煤的成型筒(19)固連，在軟化釜(14)置有螺旋推進器(17),螺旋推進器(17)的一端與傳動皮帶輪(15)固連。
【文檔編號】C10L5/44GK104449860SQ201410703488
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月30日
【發(fā)明者】鄭勝, 王佳欣, 唐同同, 魏群, 孫墨杰, 侯作安 申請人:東北電力大學, 吉林市綠洲農(nóng)產(chǎn)品有限公司