本發(fā)明涉及生物炭，尤其是涉及熱解制備生物炭的生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、生物質(zhì)能是一種分布廣泛的可再生能源，具有碳中性，可以平衡co2的排放和吸收。盡管生物質(zhì)具有直接轉(zhuǎn)化為燃料的潛力，但其水分高、能量密度低、體積大、纖維多、研磨性差和均勻性差等缺點，導(dǎo)致生物質(zhì)運輸困難、成本高和受季節(jié)限制等一系列問題制約其更廣泛的應(yīng)用。

2、熱解作為一項生物質(zhì)處理和燃料升級技術(shù)，可以改善原料自身特性，并生產(chǎn)能源和化工產(chǎn)品。通過熱解技術(shù)通常將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣、液、固三相產(chǎn)物，而三相產(chǎn)物的收率通過改變熱解工藝參數(shù)來調(diào)控，例如：改變熱解溫度、升溫速率和載氣流量等。在這三相產(chǎn)物中，生物炭因其良好的燃料特性(能量密度高、熱值高、碳含量高、氧含量低)，是最有潛質(zhì)替代燃煤的產(chǎn)物。

3、傳統(tǒng)的生物質(zhì)熱解工藝中，大部分的碳被轉(zhuǎn)移到了生物油和熱解氣中，因此導(dǎo)致生物炭產(chǎn)率低，生成的生物炭碳保留率和燃燒性能具有局限性，經(jīng)濟性較差。而提高生物質(zhì)的炭產(chǎn)率和碳含量可使更多的碳元素封存于生物炭中，對實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

4、目前生物質(zhì)熱解的固碳方式主要包括兩種，一是使用壓力設(shè)備提升生物質(zhì)熱解過程中的反應(yīng)壓力，但是加壓熱解通常是間歇式的，無法滿足生物質(zhì)熱解固碳技術(shù)的高效性與連續(xù)性，同時壓力設(shè)備的安全性也是阻礙生物質(zhì)加壓熱解固碳發(fā)展的技術(shù)問題；二是使用添加劑與生物質(zhì)混合熱解，但是添加劑的使用會提升工業(yè)生產(chǎn)成本，且加入添加劑會改變生物質(zhì)熱解產(chǎn)物的組成，可能會影響熱解產(chǎn)物的后續(xù)利用價值，同時部分添加劑可能會對環(huán)境造成污染。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出了一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以利用熱解氣熏焙生物質(zhì)原料后再進行熱解，從而將生物質(zhì)中更多的碳元素封存于生物炭中。

2、根據(jù)本發(fā)明實施例的一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，包括：

3、熏焙爐，所述熏焙爐包括第一出料口、第一進氣口和第一出氣口；

4、熱解爐，所述熱解爐內(nèi)設(shè)有熱解室，所述熱解室設(shè)有進料口、第二出料口和第二出氣口，其中，所述進料口與所述第一出料口連通，所述第二出氣口與所述第一進氣口連通。

5、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述熏焙爐包括：第一進料箱、第一回轉(zhuǎn)爐體和第一出料箱，所述第一回轉(zhuǎn)爐體的兩端分別與所述第一進料箱和所述第一出料箱動態(tài)密封連接，所述第一出料口和所述第一進氣口設(shè)于所述第一出料箱上，所述第一出氣口設(shè)于所述第一進料箱上。

6、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述第一回轉(zhuǎn)爐體包括內(nèi)爐體和外爐體，所述內(nèi)爐體和所述外爐體之間設(shè)有冷凝腔。

7、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述冷凝腔包括第一冷凝區(qū)和第二冷凝區(qū)，所述第一冷凝區(qū)的溫度低于所述第二冷凝區(qū)的溫度，所述第一冷凝區(qū)設(shè)于靠近所述第一進料箱一側(cè)，所述第二冷凝區(qū)設(shè)于所述第一出料箱一側(cè)。

8、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述內(nèi)爐體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有抄料板。

9、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述抄料板內(nèi)設(shè)有中空的導(dǎo)熱室，所述導(dǎo)熱室與所述冷凝腔連通。

10、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，還包括燃燒器，所述燃燒器包括進風(fēng)口和出風(fēng)口，所述進風(fēng)口與所述第一出氣口連通，所述出風(fēng)口與所述熱解室連通。

11、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述燃燒器還包括：燃料入口、出渣口和網(wǎng)隔板，所述網(wǎng)隔板設(shè)于所述進風(fēng)口的上方，所述燃料入口設(shè)于所述網(wǎng)隔板的一側(cè)的燃燒器側(cè)壁上，所述出渣口設(shè)于所述網(wǎng)隔板另一側(cè)的燃燒器側(cè)壁上。

12、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述熱解爐包括：第二進料箱、第二回轉(zhuǎn)爐體和第二出料箱，所述第二回轉(zhuǎn)爐體的兩端分別與所述第二進料箱和所述第二出料箱動態(tài)密封連接，所述進料口設(shè)于所述第二進料箱上，所述第二出氣口和所述第二出料口設(shè)于所述第二出料箱上。

13、有益效果：

14、本發(fā)明通過該系統(tǒng)不斷地利用熱解氣熏焙生物質(zhì)，從而促進熱解氣中的可凝揮發(fā)物直接冷凝附著于生物質(zhì)上，然后利用生物油和生物質(zhì)的共熱解作用提升生物炭產(chǎn)率和碳保留率，使更多的碳元素封存于生物炭中，從而達到固碳的效果。

15、同時，生物炭中碳元素的高保留率有利于提高生物炭作為替代燃料的燃燒熱值，增強生物炭燃料的熱穩(wěn)定性，改善生物炭的燃料性能，使生物炭燃燒過程趨近于化石燃料。

技術(shù)特征：

1.一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，其特征在于，所述熏焙爐包括：第一進料箱、第一回轉(zhuǎn)爐體和第一出料箱，所述第一回轉(zhuǎn)爐體的兩端分別與所述第一進料箱和所述第一出料箱動態(tài)密封連接，所述第一出料口和所述第一進氣口設(shè)于所述第一出料箱上，所述第一出氣口設(shè)于所述第一進料箱上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，其特征在于，所述第一回轉(zhuǎn)爐體包括內(nèi)爐體和外爐體，所述內(nèi)爐體和所述外爐體之間設(shè)有冷凝腔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝腔包括第一冷凝區(qū)和第二冷凝區(qū)，所述第一冷凝區(qū)的溫度低于所述第二冷凝區(qū)的溫度，所述第一冷凝區(qū)設(shè)于靠近所述第一進料箱一側(cè)，所述第二冷凝區(qū)設(shè)于所述第一出料箱一側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)爐體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有抄料板。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，其特征在于，所述抄料板內(nèi)設(shè)有中空的導(dǎo)熱室，所述導(dǎo)熱室與所述冷凝腔連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，其特征在于，還包括：燃燒器，所述燃燒器包括進風(fēng)口和出風(fēng)口，所述進風(fēng)口與所述第一出氣口連通，所述出風(fēng)口與所述熱解室連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒器還包括：燃料入口、出渣口和網(wǎng)隔板，所述網(wǎng)隔板設(shè)于所述進風(fēng)口的上方，所述燃料入口設(shè)于所述網(wǎng)隔板的一側(cè)的燃燒器側(cè)壁上，所述出渣口設(shè)于所述網(wǎng)隔板另一側(cè)的燃燒器側(cè)壁上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解爐包括：第二進料箱、第二回轉(zhuǎn)爐體和第二出料箱，所述第二回轉(zhuǎn)爐體的兩端分別與所述第二進料箱和所述第二出料箱動態(tài)密封連接，所述進料口設(shè)于所述第二進料箱上，所述第二出氣口和所述第二出料口設(shè)于所述第二出料箱上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種熏焙生物質(zhì)熱解制備生物炭系統(tǒng)，包括熏焙爐和熱解爐，所述熏焙爐包括第一出料口、第一進氣口和第一出氣口；所述熱解爐內(nèi)設(shè)有熱解室，所述熱解室設(shè)有進料口、第二出料口和第二出氣口，其中，所述進料口與所述第一出料口連通，所述第二出氣口與所述第一進氣口連通。由此，本發(fā)明通過該系統(tǒng)不斷地利用熱解氣熏焙生物質(zhì)，從而促進熱解氣中的可凝揮發(fā)物直接冷凝附著于生物質(zhì)上，然后利用生物油和生物質(zhì)的共熱解作用提升生物炭產(chǎn)率和碳保留率，使更多的碳元素封存于生物炭中，從而達到固碳的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：祁風(fēng)雷,王紹倫,張雙林,馬培勇,刁瑞,查振婷,劉小好,閆東旭
受保護的技術(shù)使用者：合肥工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17