[实用新型]一种利用烟气余热连续成炭的装置

说明书

本实用新型涉及利用烟气余热连续成炭的装置，属于工业余热利用与能源转化技术领域。该装置包括成型装置、炭化装置、气固液分离装置、冷却装置和收集成品装置，成型装置、炭化装置、气固液分离装置、冷却装置的中心轴位于同一直线上且成型装置、炭化装置、气固液分离装置、冷却装置依次向下倾斜连通，收集成品装置设置在冷却装置的下方且与冷却装置的出料口连通。本实用新型的装置不仅能够将生物质连续成型和热解干馏，并且也能够将工业烟气和生物质材料隔离加热，高效节能，制得的产品成分纯净。

技术领域

本实用新型涉及一种利用烟气余热连续成炭的装置，属于工业余热利用与能源转化技术领域。

背景技术

我国是目前世界上第一大能源消费国，能源需求以前所未有的速率急剧增加，能源生产不能满足GDP快速增长的需求，在相当程度上要依赖国际市场的能源供给，“能源供给危机”已成为制约我国经济发展的焦点问题。工业过程余热和生物质能将是能源补给的有效二次能源，其综合利用可以很大程度上缓解一次能源的消耗。

生物质包括农业废弃物、城市垃圾、林业废弃物以及畜业废弃物等。因生物质能能源密度低，在很大程度上影响了生物质的有效利用。在各种生物质资源利用方式中，热化学处理法（热解和焚烧）在一定程度上有利于生物质资源的大规模利用。干馏热解法处理生物质固体废弃物不仅具有较高的能量回收率，而且由于热解是在缺氧或绝氧的条件下进行的，其污染排放量比焚烧法低的多。生物质的干馏热解可以得到气体（燃气）、液体（焦油）和固体（炭）三种不同形态的产物，气体视其热值的高低，可单独或与其它高热值燃气混合作为工业或民用燃气；焦油可通过进一步的分离和提取制成燃料油或化工原料；炭则可用作还原剂，或用作固体燃料直接燃烧回收余热。

在工业生产加工过程中会产生大量的温度高达1000～1200℃高温烟气，目前烟气的余热主要通过余热锅炉回收，但是余热锅炉的回收利用率比较低，造成大量的烟气余热被浪费。另外因工业过程的规模大小不同及工艺特点，烟气余热过于疏散，不利于采用余热锅炉的方式进行集中回收利用。而生物质干馏热解需要大量的外加热量，可以将工业过程烟气作为热源。本实用新型是将工业过程余热与生物质干馏热解相结合，利用烟气余热成型并干馏成生物质炭，同时得到可燃气体和焦油。利用工业过程烟气余热成型、干馏热解生物质制炭的工艺是一种对生物质资源利用工艺的全新探索与开发。该技术的实现可以提高工业过程烟气余热的利用率，或利用方便灵活的电加热方式，扩大生物质资源的利用范围，改善工艺条件和经济技术指标。

现有的生物质炭化炉分为外热式和内热式两大类。内热式炭化炉一般为间歇式，消耗部分生物质的能量补充自身炭化的热量，因此，降低了生物质炭的转化率，单炉产率较小，耗费时间较长。外热式炭化炉则因为需要添加其他能源用于炭化的热量补充，间接降低了生物质炭的转化率，适应性较差。

申请号为201210180569.1的一种热解成型生物质制炭的方法，具体过程是将生物质材料粉碎后与煤粉混合干燥，成型后送入环形旋转炉的入口，将冶金烟气从环形旋转炉的出口通入，环形旋转炉的旋转方向与冶金烟气的流动方向以逆流方式换热，将成型生物质加热干馏热解成生物质炭和热解气体，热解气体经换热冷凝成为不可冷凝气体和焦油，焦油收集利用，不可冷凝气体经净化后排出利用。本方法是将仅仅宜用于能直接与生物质炭化过程接触的高温冶金烟气进行余热回收的工艺，对烟气的含氧量有比较严格的要求。因冶金烟气与生物质热解气混合，产生的生物质可燃气体成分及品质因冶金烟气的组分特性有很大的关系，品质差异大。

现有技术中生物质成炭装置均无法实现连续成型和热解干馏，并且也难以将工业生产过程烟气余热高效广泛地用于生物质成炭的加热热源。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供一种利用烟气余热连续成炭的装置；本实用新型不仅能够将生物质连续成型和热解干馏，并且也能够将工业烟气和生物质材料隔离加热，高效节能，制得的气体产品成分易于控制与回收利用。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：