本發(fā)明涉及生物質(zhì)處理，具體涉及一種電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著國內(nèi)風(fēng)電、光伏發(fā)電的裝機(jī)日益增多，因其發(fā)電的間歇性，波動(dòng)不連續(xù)使其入網(wǎng)變得相對(duì)困難。因?yàn)殡娋W(wǎng)負(fù)荷調(diào)整的問題，存在一部分風(fēng)電、光電被丟棄，目前國內(nèi)綠電行業(yè)中，棄風(fēng)，棄光率很高，為了盡可能的利用這些綠色能源，各類大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)施應(yīng)運(yùn)而生，比如抽水蓄能、電池儲(chǔ)能，這些設(shè)施已經(jīng)開展了多處試點(diǎn)，但是由于初始投資巨大，而且項(xiàng)目選址有著多種要求，因此無法大規(guī)模推廣。另外，隨著國內(nèi)化石能源消耗的日益增加，碳排放問題日益突出。因此，針對(duì)生物質(zhì)氣化、熱解來生產(chǎn)綠色燃料的研究也越來越多。特別是利用生物質(zhì)氣化制綠色甲醇，或利用生物質(zhì)碳源與電解水制得的綠氫生產(chǎn)綠色甲醇或乙醇是當(dāng)今的熱門話題。

2、現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)出現(xiàn)了生物質(zhì)熱解技術(shù)。比如公開號(hào)為cn102719265a、cn105349185a等的專利申請(qǐng)中均出現(xiàn)了基于電能輸入的生物質(zhì)高溫?zé)峤饧夹g(shù)。這些生物質(zhì)熱解技術(shù)中，熱解爐仍然是基于傳彤的燃料加熱的熱解爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到的，一般是在熱解爐中集成電加熱的線圈等結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)熱解爐的加熱熱解。由于電加熱的方式仍然屬于間接加熱，在生物質(zhì)進(jìn)入熱解爐中后，其升溫速度以及加熱效率實(shí)際上低于傳統(tǒng)的通過燃料氣在熱解爐中燃燒而直接加熱爐內(nèi)氣體與生物質(zhì)的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提升現(xiàn)有的電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)的電能利用率與轉(zhuǎn)化率，降低利用生物質(zhì)熱解工藝儲(chǔ)能的能量損耗，本發(fā)明提供一種電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)及方法。

2、本發(fā)明提供一種電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，包括電感應(yīng)加熱器、熱解爐以及篩分器；電感應(yīng)加熱器用于加熱金屬顆粒；加熱后的金屬顆粒進(jìn)入熱解爐中與投入熱解爐的生物質(zhì)顆粒混合換熱，使得生物質(zhì)顆粒熱解；熱解爐中熱解所得的熱解油氣自熱解爐中輸出；熱解爐中的固體產(chǎn)物以及進(jìn)入熱解爐的金屬顆粒從熱解爐排出進(jìn)入篩分器，篩分器用于篩選出進(jìn)入篩選器中的金屬顆粒。

3、優(yōu)選地，所述金屬顆粒由所述篩分器篩選后重新回到所述電感應(yīng)加熱器中加熱進(jìn)行循環(huán)。

4、優(yōu)選地，所述金屬顆粒為受磁體吸引的金屬材料，所述篩分器為磁選器。

5、優(yōu)選地，所述電感應(yīng)加熱器使用感應(yīng)線圈對(duì)所述金屬顆粒進(jìn)行無接觸加熱。

6、優(yōu)選地，所述熱解爐還包括混合器，加熱后的所述金屬顆粒與所述生物質(zhì)顆粒在所述混合器中混合并換熱。

7、優(yōu)選地，所述混合器為具有坡度的下落床，金屬顆粒以及生物質(zhì)顆粒在所述下落床上翻滾下落完成混合與傳熱。

8、優(yōu)選地，還包括熱解油氣處理系統(tǒng)，所述熱解油氣處理系統(tǒng)包括精細(xì)除塵器以及冷卻凈化裝置；所述熱解爐排出的熱解油氣進(jìn)入精細(xì)除塵器中除塵后進(jìn)入冷卻凈化裝置中，將熱解油氣中的焦油分離。

9、本發(fā)明提供一種電加熱生物質(zhì)熱解方法，首先電加熱金屬顆粒，然后將加熱的金屬顆粒與生物質(zhì)顆粒在熱解爐中混合，通過加熱的金屬顆粒在熱解爐中加熱生物質(zhì)顆粒，使生物質(zhì)顆粒在熱解爐中熱解獲得熱解油氣，最后從熱解爐排出的固體顆粒物中分離出金屬顆粒。

10、優(yōu)選地，從熱解爐排出的固體顆粒物中分離出的金屬顆粒被重新電加熱循環(huán)。

11、優(yōu)選地，基于磁選法從所述熱解爐排出的固體顆粒物中分離出所述金屬顆粒，得到所述生物質(zhì)顆粒熱解后的殘?zhí)俊?/p>

12、本發(fā)明利用了加熱后的金屬顆粒作為固體熱載體來加熱生物質(zhì)，使生物質(zhì)發(fā)生熱解反應(yīng)，獲得熱解油氣和生物質(zhì)殘?zhí)俊Ｏ噍^于直接使用電熱轉(zhuǎn)換來加熱整個(gè)熱解爐而言，本申請(qǐng)的技術(shù)方案的傳熱過程更加直接和精準(zhǔn)，能夠直接將電熱通過熱傳遞的方式高效地傳遞給生物質(zhì)顆粒。通過電感應(yīng)加熱的方式加熱金屬顆粒的能量轉(zhuǎn)化效率更高，而且可以做到無接觸加熱，受熱速度快。本方法的實(shí)現(xiàn)了利用電能熱解生物質(zhì)，將電能轉(zhuǎn)化成綠色化學(xué)能。而且可以利用金屬鐵顆粒的高溫催化作用，提高生物質(zhì)熱解油氣的收率。

1.一種電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，包括電感應(yīng)加熱器(11)、熱解爐(12)以及篩分器(13)；電感應(yīng)加熱器(11)用于加熱金屬顆粒；加熱后的金屬顆粒進(jìn)入熱解爐(12)中與投入熱解爐(12)的生物質(zhì)顆粒混合換熱，使得生物質(zhì)顆粒熱解；熱解爐(12)中熱解所得的熱解油氣自熱解爐(12)中輸出；熱解爐(12)中的固體產(chǎn)物以及進(jìn)入熱解爐(12)的金屬顆粒從熱解爐(12)排出進(jìn)入篩分器(13)，篩分器(13)用于篩選出進(jìn)入篩選器(13)中的金屬顆粒。

2.如權(quán)利要求1所述的電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬顆粒由所述篩分器(13)篩選后重新回到所述電感應(yīng)加熱器(11)中加熱進(jìn)行循環(huán)。

3.如權(quán)利要求1所述的電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬顆粒為受磁體吸引的金屬材料，所述篩分器(13)為磁選器。

4.如權(quán)利要求1所述的電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述電感應(yīng)加熱器(11)使用感應(yīng)線圈對(duì)所述金屬顆粒進(jìn)行無接觸加熱。

5.如權(quán)利要求1所述的電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解爐(12)還包括混合器(121)，加熱后的所述金屬顆粒與所述生物質(zhì)顆粒在所述混合器(121)中混合并換熱。

6.如權(quán)利要求1所述的電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器(121)為具有坡度的下落床，金屬顆粒以及生物質(zhì)顆粒在所述下落床上翻滾下落完成混合與傳熱。

7.如權(quán)利要求1所述的電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，還包括熱解油氣處理系統(tǒng)(14)，所述熱解油氣處理系統(tǒng)(14)包括精細(xì)除塵器(141)以及冷卻凈化裝置(142)；所述熱解爐(12)排出的熱解油氣進(jìn)入精細(xì)除塵器(141)中除塵后進(jìn)入冷卻凈化裝置(142)中，將熱解油氣中的焦油分離。

8.一種電加熱生物質(zhì)熱解方法，其特征在于，首先電加熱金屬顆粒，然后將加熱的金屬顆粒與生物質(zhì)顆粒在熱解爐中混合，通過加熱的金屬顆粒在熱解爐中加熱生物質(zhì)顆粒，使生物質(zhì)顆粒在熱解爐中熱解獲得熱解油氣，最后從熱解爐排出的固體顆粒物中分離出金屬顆粒。

9.如權(quán)利要求8所述的電加熱生物質(zhì)熱解方法，其特征在于，從熱解爐排出的固體顆粒物中分離出的金屬顆粒被重新電加熱循環(huán)。

10.如權(quán)利要求8所述的電加熱生物質(zhì)熱解方法，其特征在于，基于磁選法從所述熱解爐排出的固體顆粒物中分離出所述金屬顆粒，得到所述生物質(zhì)顆粒熱解后的殘?zhí)俊?/p>
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)及方法。電加熱生物質(zhì)熱解系統(tǒng)包括電感應(yīng)加熱器、熱解爐以及篩分器；電感應(yīng)加熱器用于加熱金屬顆粒；加熱后的金屬顆粒進(jìn)入熱解爐中與投入熱解爐的生物質(zhì)顆?；旌蠐Q熱，使得生物質(zhì)顆粒熱解；熱解爐中熱解所得的熱解油氣自熱解爐中輸出；熱解爐中的固體產(chǎn)物以及進(jìn)入熱解爐的金屬顆粒從熱解爐排出進(jìn)入篩分器，篩分器用于篩選出進(jìn)入篩選器中的金屬顆粒。該系統(tǒng)利用了加熱后的金屬顆粒作為固體熱載體來加熱生物質(zhì)，使生物質(zhì)發(fā)生熱解反應(yīng)，獲得熱解油氣和生物質(zhì)殘?zhí)俊鳠徇^程更加直接和精準(zhǔn)，能夠直接將電熱通過熱傳遞的方式高效地傳遞給生物質(zhì)顆粒。受熱速度快，傳熱效率高，且可提高生物質(zhì)熱解油氣的收率。

技術(shù)研發(fā)人員：婁文昊,婁建軍,黃楊柳,楊年龍,張秋民
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆乾海環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10