[发明专利]一种生物质热解工艺以及设备

说明书

本发明公布了一种生物质热解工艺，其步骤包括将生物质原料、催化剂投入到气化炉中，进行热解气化，从而得到可燃气、固体颗粒；然后分别收集可燃气和固体颗粒。本发明还公开了一种生物质热解设备，它包括气化炉，所述气化炉由上至下包括炉体和罩体；所述炉体下端开放且开放处设置有炉筛，所述炉体内竖直设置有与其同轴的搅拌轴，所述搅拌轴侧壁上设置有拔料杆，所述搅拌轴与搅拌电机传动连接；所述炉体内还设置有竖向轴，所述竖向轴侧壁上沿竖直方向阵列设置有搅动杆，所述竖向轴与搅动杆内设置有连通的流道，所述流道于竖向轴上端的开口与循环水管一端连通。本发明的目的能够灵活调整气化炉内的温度，从而调整产物的比例。

技术领域

本发明涉及生物质利用领域，具体为一种生物质热解工艺以及设备。

背景技术

生物质主要是指秸秆、木片等有机体。为了利用日常劳作时产生的诸如秸秆等生物质原料，现有的会将生物质原料投入到气化炉中进行热解，以得到可燃气等，可燃气可作为清洁能源使用，热解后产生的活性炭等用于土壤改良剂或空气净化剂等。

但由于以家庭为单位的生物质原料利用，因原料较少、原料来源不稳定(比如收割时，原料较多，但其它时间原料较少)等原因，导致生物质利用的效果并不理想。现有的，为解决分散利用效果较差的情况，常采用集中工业化处理。将生物质燃料集中起来进行处理，能够解决分散处理时出现的原料短缺、缺少专业维护等问题。

为了将生物质原料进行热解，采取的工艺是将生物质原料投入到气化炉中，但生物质反应时的产物根据温度的不同，活性炭和可燃气的比例也会产生变化。为了适应市场需求，需要灵活调整气化炉内的温度。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种生物质热解工艺以及设备，能够灵活调整气化炉内的温度，从而调整产物中活性炭和可燃气的比例。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是一种生物质热解工艺：将生物质原料、催化剂投入到气化炉中，进行热解气化，从而得到可燃气、固体颗粒；然后分别收集可燃气和固体颗粒，在催化剂作用下，气化炉中的生物质原料由上至下分为干燥区、热解区、氧化区、还原区和冷却区，干燥区的温度控制在100-250℃，热解区处于缺氧环境下，且温度控制在 550-650℃，氧化区处于缺氧环境下，且温度控制在650-800℃，还原区处于缺氧环境下，且温度控制在650-850℃；生物质在热分解的作用下析出二氧化碳、一氧化碳、氢气、甲烷等大量生物质可燃气以及活性炭等固体颗粒，氧化还原层是生物质气化的主要反应区域。

本发明还公开了一种生物质热解设备，它用于实施例1的生物质热解工艺，它包括气化炉，所述气化炉由上至下包括炉体和罩体，所述炉体上端设置有进料口，生物质原料从进料口进入到炉体内，生物质原料与催化剂混合后在炉体内进行热解反应；所述炉体下端开放且开放处设置有炉筛，所述炉体下部从罩体上端伸入罩体内，所述罩体上设置有作为可燃气出口的出气管，所述罩体下端设置有出炭口；所述炉体内竖直设置有与其同轴的搅拌轴，所述搅拌轴侧壁上设置有拔料杆，拔料杆横向设置，所述搅拌轴与搅拌电机传动连接；所述炉体内还设置有竖向轴，所述竖向轴侧壁上沿竖直方向阵列设置有搅动杆，位搅动杆于氧化区、还原区和冷却区，所述竖向轴与搅动杆内设置有连通的流道，所述流道于竖向轴上端的开口与循环水管一端连通，所述循环水管另一端伸出炉体与水源连接。

进一步的，为确保活性炭等固体颗粒能从炉筛上掉落下来，所述炉筛中部设置有下料孔，所述炉筛上端面设置为向下料孔一侧倾斜下降的斜面。

进一步的，为确保活性炭等固体颗粒能从炉筛上掉落下来，所述炉筛上设置有一圈与其同心的传动齿，所述传动齿与主动齿轮啮合，所述主动齿轮设置于炉筛驱动电机的输出轴上，炉筛转动产生的振动使固体颗粒掉落。