[发明专利]一种生物质热解装置

说明书

本发明涉及一种生物质热解装置，包括热解器、热解气冷凝器、气体吸收池、集油罐、热解气储存罐和热解炭储存池。热解器设有热量调控器、热解炭排放管、热解炭排放阀、惰性气体进气管、催化剂填料筒、进料管、热解气排放管和热解气排放阀。热解气冷凝器包括热解气入口、热解气出口、生物油出口、冷却液入口、冷却液出口。气体吸收池设有气体吸收池进气管、气体吸收池上盖、气体吸收池集气管，气体吸收池内盛放有碱性或酸性的吸收剂。集油罐接收来自生物油出口的生物油，热解气储存罐接收来自气体吸收池集气管的气体，热解炭储存池接收来自热解炭排放管排放的热解炭。

技术领域

本发明涉及生物质处理技术领域，具体涉及一种生物质热解装置。

背景技术

生物质热解是指在惰性气氛下，将生物质加热到一定温度，生物质内部的大分子物质发生分解，得到液体产物生物油、不可冷凝气体和固体产物炭的过程。与其他生物质利用方法相比，热解法有明显的优点：(1)热解产物为气体、生物油和炭，可以根据不同的需要加以利用。其中，生物油可以直接用作锅炉燃料，也可以作为化工原料使用，还可以经精制改制后作为车用燃油使用。得到的不可冷凝气体可以作为燃气使用或者作为反应的载气。固体炭则可以作为焦炭使用，也可以用来制备活性炭。而焚烧只能利用热能，气化只能利用得到的气体。(2)热解可以简化污染控制。生物质热解产生的氮氧化物和硫氧化物等污染物较少，且烟气中的灰量少。(3)生物质中的硫和重金属等有害成分大部分都被固定在固体炭中，减轻了重金属对环境的污染。(4)与气化相比，热解过程不需要较高的温度，在中等温度(350～600℃)条件下即可进行。因此，热解技术具有广泛的应用前景。

生物质直接热解得到的生物油是一种成分复杂的混合物，具有含氧量高、热值低、化学不稳定性以及与有机溶剂不混溶等缺点，这些都阻碍了生物油的应用，因此必须对生物油进行提质处理才能满足人们使用的要求。催化热解是指在生物质热解的过程中加入催化剂，直接对产生的热解气进行重整，将氧元素以二氧化碳和一氧化碳等小分子物质的形式除去，选择性的提高类汽油的轻质烃类组分。与生物油的催化加氢相比，该过程省去了将生物油加热成为蒸气的过程，节省了能量。此外，该反应在常压下即可进行，也不需要氢气，操作简单，因此该方法受到了研究者的青睐，并进行了大量的研究。生物质催化热解研究的重点是催化剂的加入方式和催化剂的类型。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述生物质热解中的难题，本发明提供一种生物质热解装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生物质热解装置，包括热解器、热解气冷凝器、气体吸收池、集油罐、热解气储存罐和热解炭储存池。

所述的热解器中部为圆柱形结构，圆柱形结构的内壁上设有热量调控器；热解器的底部和最上部设计成圆锥形结构；热解器的最底部设计有热解炭排放管和热解炭排放阀；热解器的下部设有惰性气体进气管。热解器的中心部位设置有催化剂填料筒，催化剂填料筒内设有填料筒搅拌器；催化剂填料筒的外侧和热解器内设有热解器搅拌器；热解器的上部设有进料管；热解器的最上部设计有热解气排放管和热解气排放阀。

催化剂填料筒内添加有催化剂，催化剂的制作过程为：

①按质量比1～3:1～5:5:5的比例把Mo、Zn、Fe、Cu的硝酸盐混合，制成溶液；

②把HZSM-5在400～500℃条件下焙烧4～8小时后加入到步骤①的溶液中；

③把步骤②的混合液静止12～24小时后，在103～110℃条件下烘干；

④把烘干产物在400～500℃条件下焙烧4～8小时后自然冷却，得到催化剂。

所述的热解气冷凝器包括热解气入口、热解气出口、生物油出口、冷却液入口和冷却液出口。所述的热解气入口连通热解器的热解气排放管。