[发明专利]气固联合生物质分区控速热解系统及其使用方法

权利要求书

1.一种气固联合生物质分区控速热解系统，包括生物质原料整备设备、生物质热解设备、产品采收设备和废气处理设备，其特征在于：生物质热解设备包括干燥清灰炉、次中温热解炉和中温热解炉，生物质热解时先后分别进入所述三个设备分区热解。

2.根据权利要求1所述的气固联合生物质分区控速热解系统，其特征在于：所述的次中温热解炉采用惰性固体物作为载热质。

3.根据权利要求1所述的气固联合生物质分区控速热解系统，其特征在于：所述的生物质原料整备设备包括生物质破碎设备和生物质成型机，生物质破碎设备是粉碎机或磨碎机；所述次中温热解炉采用惰性固体载热球作为载热质；所述生物质热解设备还包括热风炉、惰性球加热炉、热烟气风机和输送烟气的相应风管，热风炉通过输出风管连接中温热解炉和惰性载热球加热炉；惰性载热球加热炉中的惰性球加热后通过惰性载热球加热炉和次中温热解炉之间的输送道进入次中温热解炉，降温后的惰性固定球通过输送道回到惰性载热球加热炉；惰性球加热炉和干燥清灰炉之间设有输送低温烟气的风管，该风管上设有热烟气风机以加压低温烟气进入干燥清灰炉；所述产品采收设备包括热解气处理系统、储气柜和生物质焦炭冷却炉；热解气处理系统包括降温除尘设备和除焦油、木醋液设备；热解气处理系统的输入风管分别与次中温热解炉和中温热解炉相连接，输出风管与储气柜相连接，其中输出风管上设有煤气风机；热解气处理系统还设有排除木焦油和木醋液的管道；废气处理设备包括烟气净化器，烟气净化器输入风管和干燥清灰炉相连接，输出风管和排烟装置相连接，其中输出风管上设置废气引风机。

4.根据权利要求1或2或3所述的气固联合生物质分区控速热解系统，其特征在于：所述的次中温热解炉下部设有球体生物质分离装置，对次中温热解炉中放热后的惰性固体载热球与生物质原料进行分离。

5.根据权利要求1或2或3所述的气固联合生物质分区控速热解系统，其特征在于：所述次中温热解炉中所述的惰性固体物或固体球具有一定粒径。

6.根据权利要求4所述的气固联合生物质分区控速热解系统，其特征在于：所述次中温热解炉中所述的惰性固体物或固体球具有一定粒径。

7.一种气固联合生物质分区控速热解系统的使用方法，其特征在于：所述方法包括原料整备进料阶段、生物质热解阶段与产品采收出料阶段，依次包括以下步骤：

原料整备进料阶段：生物质原料首先进入所述生物质破碎设备进行破碎，破碎后的生物质进入所述生物质成型机按规定的粒径及形状进行原料成型；

生物质热解阶段：成型后的生物质进入生物质热解阶段，分别经过干燥清灰炉、次中温热解炉、中温热解炉，其中干燥清灰炉排出的废气经净化后放散，次中温热解炉和中温热解炉产生的烟气进入热解气处理系统；

产品采收出料阶段：次中温热解炉和中温热解炉产生的热解气在煤气风机作用下进入热解气处理系统进行降温、除尘、除焦油及木醋液等，最后进入储气柜储存；热解后的生物质进入生物质焦炭冷却炉进行汽化冷却，最终形成生物质焦炭成品。

8.根据权利要求7所述的气固联合生物质分区控速热解系统使用方法，其特征在于：所述的生物质热解阶段是将生物质热解过程从装置上分为三个阶段，在三个不同的装置中进行，依次包括以下步骤：

第一阶段为干燥清灰阶段：生物质破碎成型后在干燥清灰炉进行干燥清灰，干燥介质为载热球加热炉排出的低温热烟气，传热方式为顺流式对流传热，热烟气在干燥清灰炉中放热后携带生物质中蒸发出的水蒸气及粉尘形成废气排出，并经烟气净化器净化后，由废气引风机形成排烟排入大气；

第二阶段为次中温热解阶段：干燥后的生物质进入次中温热解炉，并在次中温条件下热解，次中温加热炉中采用一定粒径的惰性固体载热球做为载热质对生物质进行加热；惰性固体载热球在惰性球加热炉中被来自热风炉的高温烟气加热到规定的温度后，进入次中温热解炉主体段的混料器与生物质混合传热，惰性固定载热球球体与生物质顺流流动，二者先快速传热，后温和传热，传热方式以辐射及接触导热为主，使热解温度相对恒定于规定的温度范围内，以提高液态产品产率；放热降温后的载热球与生物质分离，并输送回热风炉进行再热，以循环利用；次中温加热炉下部设计有球体生物质分离装置，对生物质及载热质进行分离；次中温热解阶段产生的热解气体在煤气风机产生的负压作用下引出，次中温热解气态产物不再经过中温热解区，而是直接进入热解气处理系统进行降温、除尘、除焦油及木醋液等，最后进入储气柜储存，次中温热解避免了热解产物通过高温区发生二次裂解，以获得较高的液态产品产率；

第三阶段为中温热解阶段：次中温热解后的生物质进入中温热解炉进行进一步热解，所述中文热解炉中采用热风炉产生的高温烟气做为载热质，载热质与生物质逆流换热，由于生物质中温热解需要的热量不多，所以进入热解煤气的热烟气量不多；中温热解阶段产生的热解气也在煤气风机作用下进入热解气处理系统进行降温、除尘、除焦油及木醋液等，最后进入储气柜储存。