專利名稱：一種廢棄人造板熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化制備生物油的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢棄人造板熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化制備生物油的裝置，屬于廢物能源化 利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱化學(xué)轉(zhuǎn)換制備生物油技術(shù)是目前木質(zhì)生物質(zhì)有機(jī)材料能源化利用最有前景的 方法之一。國(guó)內(nèi)每年有大量的廢棄人造板產(chǎn)生，廢棄人造板中的主要成分是木質(zhì)生物質(zhì)，因 此利用熱化學(xué)方法將廢棄人造板轉(zhuǎn)化為生物油具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制備生物油技術(shù)主要是指快速熱解技術(shù)。廢棄人造板由于含有各種膠 黏劑，在常規(guī)的快速熱解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含N化合物，這些含N化合物在快速熱解的冷凝過(guò)程 中會(huì)溶解在生物油當(dāng)中，從而增加生物油的腐蝕性，對(duì)生物油的后續(xù)利用也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影 響；另外，廢棄人造板在快速熱解過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生氮氧化合物等環(huán)境危害物質(zhì)，這些物質(zhì)需 要額外的處理才能達(dá)到環(huán)保要求，無(wú)疑更增加了廢棄人造板利用常規(guī)快速熱解工藝制備生 物油技術(shù)的成本。本申請(qǐng)人曾經(jīng)提出過(guò)“一種小型移動(dòng)式農(nóng)林生物質(zhì)快速熱裂解裝置”申請(qǐng)?zhí)枮?200910170228. 4，該裝置用于廢棄人造板的熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化，但還不能有效除去產(chǎn)品中的 有害污染物，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體也不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種廢棄人造板熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化制備生物油的裝置，針對(duì)已 有技術(shù)的不足，對(duì)已有的熱解煉油裝置的結(jié)構(gòu)指出改進(jìn)，使裝置可以適用于多種廢棄人造 板的熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化，而且使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、體積小、能量效率高、運(yùn)行穩(wěn)定。本發(fā)明提出的廢棄人造板熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化制備生物油的裝置，包括進(jìn)料倉(cāng)、預(yù)熱 解器、主熱解器、氣固分離器、冷凝器、換熱器、旋液分離器、靜電除塵器和氣體分配器；所述 的進(jìn)料倉(cāng)與預(yù)熱解器的上部相連通，進(jìn)料倉(cāng)與預(yù)熱解器之間設(shè)有上關(guān)風(fēng)器；預(yù)熱解器的下 部通過(guò)管道與主熱解器相連，所述的預(yù)熱解器內(nèi)設(shè)有螺旋進(jìn)料器，預(yù)熱解器的底部設(shè)有下 關(guān)風(fēng)器，預(yù)熱解器的外部設(shè)有管式預(yù)熱解器煙道；所述的主熱解器的上部為流化床反應(yīng)器， 流化床反應(yīng)器的外部設(shè)有管式主反應(yīng)器煙道，管式主反應(yīng)器煙道與管式預(yù)熱解器煙道相連 通，主熱解器的底部為高溫燃爐，流化床反應(yīng)器的下部伸入高溫燃爐上部的燃燒腔內(nèi)，流化 床反應(yīng)器的下部通過(guò)管道與所述的氣體分配器相連通，高溫燃爐的底部設(shè)有輔助燃料進(jìn)口 和空氣進(jìn)口，高溫燃爐的底部分別通過(guò)管道與所述的氣體分配器和預(yù)熱解器相連通；流化 床反應(yīng)器的上部與所述的氣固分離器的進(jìn)口端相連，氣固分離器的氣體出口端與所述的冷 凝器的進(jìn)口端相連，冷凝器的氣體出口端與所述的旋液分離器的進(jìn)口端相連；所述的旋液 分離器的液體出口端與所述的冷凝器相連，旋液分離器上部的氣體出口端與靜電除塵器的 進(jìn)口端相連，靜電除塵器的出口端通過(guò)風(fēng)機(jī)與氣體分配器相連；所述的換熱器的冷空氣管 路與冷凝器并聯(lián)。
本發(fā)明提出的廢棄人造板熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化制備生物油的裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明在已有裝置(申請(qǐng)?zhí)枮?00910081839. 1)的基礎(chǔ)上增加了一套慢速升溫預(yù)熱解器，預(yù)熱解器在200-300°C工作，能夠有效去除人造板熱解產(chǎn)生的70-80%的含N化 合物，大大減少了人造板快速熱解產(chǎn)物在后續(xù)工藝中的負(fù)面效果。2、本發(fā)明的制備生物油的裝置中，預(yù)熱解器與進(jìn)料機(jī)構(gòu)合并設(shè)計(jì)，使得整個(gè)裝置 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，成本降低。3、本發(fā)明的制備生物油的裝置中，將慢速預(yù)熱解和快速熱解產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入高溫 加熱爐燃燒，產(chǎn)生的煙氣中不含環(huán)境危害氣體，可以直接排放。主反應(yīng)器中的氣體經(jīng)冷凝后 部分循環(huán)使用，其余導(dǎo)入高溫燃爐。4、本發(fā)明的制備生物油的裝置中，預(yù)熱解器和主反應(yīng)器利用預(yù)熱解器中產(chǎn)生的氣 體和快速熱解主反應(yīng)器中產(chǎn)生的氣體作為燃料，給整個(gè)裝置供熱，排出的乏煙氣還可以用 于原料的干燥等，提高了能量效率，有效節(jié)約了成本。5、本發(fā)明的制備生物油的裝置中，主反應(yīng)器和高溫燃爐一體化設(shè)計(jì)，使得主反應(yīng) 器結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本降低。附圖及說(shuō)明

圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)的廢棄人造板熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化制備生物油的裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖1中，1是進(jìn)料倉(cāng)，2是上關(guān)風(fēng)器，3是螺旋進(jìn)料器，4是預(yù)熱解器，5是預(yù)熱解器煙 道(預(yù)熱解器的管式外套，其中流動(dòng)煙氣對(duì)預(yù)熱解器進(jìn)行加熱)，6是下關(guān)風(fēng)器，7是流化床 主反應(yīng)器，8是主反應(yīng)器煙道(主反應(yīng)器的管式外套，其中流動(dòng)煙氣對(duì)主反應(yīng)器進(jìn)行加熱)， 9是高溫燃爐，10是風(fēng)機(jī)，11是氣固分離器，12是固體收集器，13是冷凝器，14是泵，15是換 熱器，16是旋液分離器，17是靜電除塵器，18是風(fēng)機(jī)，19是氣體分配器，20是閥門(mén)，21是閥 門(mén)，22是主反應(yīng)器。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的廢棄人造板熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化制備生物油的裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所 示，包括進(jìn)料倉(cāng)1、預(yù)熱解器4、主熱解器22、氣固分離器11、冷凝器13、換熱器15、旋液分離 器16、靜電除塵器17和氣體分配器19。進(jìn)料倉(cāng)1與預(yù)熱解器4的上部相連通，進(jìn)料倉(cāng)1與 預(yù)熱解器4之間設(shè)有上關(guān)風(fēng)器2，預(yù)熱解器4的下部通過(guò)管道與主熱解器22相連。預(yù)熱解 器4內(nèi)設(shè)有螺旋進(jìn)料器3，預(yù)熱解器4的底部設(shè)有下關(guān)風(fēng)器6，預(yù)熱解器4的外部設(shè)有管式 預(yù)熱解器煙道5。主熱解器22的上部為流化床反應(yīng)器7，流化床反應(yīng)器7的外部設(shè)有管式 主反應(yīng)器煙道8，管式主反應(yīng)器煙道8與管式預(yù)熱解器煙道5相連通，主熱解器22的底部為 高溫燃爐9，流化床反應(yīng)器7的下部伸入高溫燃爐9上部的燃燒腔內(nèi)，流化床反應(yīng)器7的下 部通過(guò)管道與所述的氣體分配器19相連通，連通管道上設(shè)有閥門(mén)20。高溫燃爐9的底部設(shè) 有輔助燃料進(jìn)口和空氣進(jìn)口，高溫燃爐的底部分別通過(guò)管道與氣體分配器19和預(yù)熱解器5 相連通，連通管道上分別設(shè)有閥門(mén)21和風(fēng)機(jī)10。流化床反應(yīng)器# 7的上部與氣固分離器 11的進(jìn)口端相連，氣固分離器11的氣體出口端與冷凝器13的進(jìn)口端相連，冷凝器13的氣 體出口端與旋液分離器16的進(jìn)口端相連。旋液分離器16的液體出口端與冷凝器13相連， 旋液分離器16上部的氣體出口端與靜電除塵器17的進(jìn)口端相連，靜電除塵器17的出口端通過(guò)風(fēng)機(jī)18與氣體分配器19相連。換熱器15的冷空氣管路與冷凝器并聯(lián)。以下結(jié)合附圖介紹本發(fā)明制作的工作過(guò)程將廢棄人造板物料粉碎，粉碎后的顆粒度為0. 25_2mm，粉碎后的物料從進(jìn)料倉(cāng)1 的底部通過(guò)上關(guān)風(fēng)器2進(jìn)入預(yù)熱解器4中反應(yīng)，預(yù)熱解器4中安裝有螺旋進(jìn)料器3，使物料 源源不斷地從上而下通過(guò)預(yù)熱解器4反應(yīng)，反應(yīng)溫度為200-300°C，產(chǎn)生的預(yù)熱解氣從預(yù)熱 解器上部排出后通過(guò)風(fēng)機(jī)10進(jìn)入高溫加熱爐9中燃燒，預(yù)熱解器4中反應(yīng)產(chǎn)生的固體物 質(zhì)從預(yù)熱解器的底部通過(guò)下關(guān)風(fēng)器6進(jìn)入主反應(yīng)器7中反應(yīng)，主反應(yīng)器7中的反應(yīng)溫度為 500-550°C，產(chǎn)生的炭和熱解氣隨循環(huán)流化氣體從主 反應(yīng)器的頂部排出，進(jìn)入氣固分離器11 中，分離得到的炭從氣固分離器底部的固相出口排出進(jìn)入固體收集器12中，分離得到的熱 解氣隨循環(huán)流化氣體從氣固分離器頂部的氣相出口排出進(jìn)入冷凝器13中，熱解氣經(jīng)冷凝 后得到生物油，部分生物油從冷凝器下部排出經(jīng)泵14及換熱器15后作為冷凝介質(zhì)流回冷 凝器13中，不凝氣體從冷凝器頂部排出進(jìn)入旋液分離器16中，分離得到的液體從旋液分離 器底部流入冷凝器13中，除去液體成分的不凝氣從旋液分離器頂部排出進(jìn)入靜電除塵器 17中，經(jīng)靜電除塵的氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)18進(jìn)入氣體分配器19中，氣體分配器19中的氣體有部 分通過(guò)閥門(mén)20作為流化氣體進(jìn)入主反應(yīng)器7中循環(huán)使用，其余氣體通過(guò)閥門(mén)21進(jìn)入高溫 燃爐9進(jìn)行燃燒，高溫燃爐9燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入主反應(yīng)器煙道8中為主反應(yīng)器提供 熱量，高溫?zé)煔鈴闹鞣磻?yīng)器煙道8頂部排出后進(jìn)入預(yù)熱解器煙道5中為預(yù)熱解器提供熱量， 通過(guò)預(yù)熱解器后的高溫?zé)煔獬蔀榉煔鈴念A(yù)熱解器煙道5的頂部排出。
權(quán)利要求
一種廢棄人造板熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化制備生物油的裝置，其特征在于該裝置包括進(jìn)料倉(cāng)、預(yù)熱解器、主熱解器、氣固分離器、冷凝器、換熱器、旋液分離器、靜電除塵器和氣體分配器；所述的進(jìn)料倉(cāng)與預(yù)熱解器的上部相連通，進(jìn)料倉(cāng)與預(yù)熱解器之間設(shè)有上關(guān)風(fēng)器；預(yù)熱解器的下部通過(guò)管道與主熱解器相連，所述的預(yù)熱解器內(nèi)設(shè)有螺旋進(jìn)料器，預(yù)熱解器的底部設(shè)有下關(guān)風(fēng)器，預(yù)熱解器的外部設(shè)有管式預(yù)熱解器煙道；所述的主熱解器的上部為流化床反應(yīng)器，流化床反應(yīng)器的外部設(shè)有管式主反應(yīng)器煙道，管式主反應(yīng)器煙道與管式預(yù)熱解器煙道相連通，主熱解器的底部為高溫燃爐，流化床反應(yīng)器的下部伸入高溫燃爐上部的燃燒腔內(nèi)，流化床反應(yīng)器的下部通過(guò)管道與所述的氣體分配器相連通，高溫燃爐的底部設(shè)有輔助燃料進(jìn)口和空氣進(jìn)口，高溫燃爐的底部分別通過(guò)管道與所述的氣體分配器和預(yù)熱解器相連通；流化床反應(yīng)器的上部與所述的氣固分離器的進(jìn)口端相連，氣固分離器的氣體出口端與所述的冷凝器的進(jìn)口端相連，冷凝器的氣體出口端與所述的旋液分離器的進(jìn)口端相連；所述的旋液分離器的液體出口端與所述的冷凝器相連，旋液分離器上部的氣體出口端與靜電除塵器的進(jìn)口端相連，靜電除塵器的出口端通過(guò)風(fēng)機(jī)與氣體分配器相連；所述的換熱器的冷空氣管路與冷凝器并聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢棄人造板熱化學(xué)清潔轉(zhuǎn)化制備生物油的裝置，屬于廢物能源化利用技術(shù)領(lǐng)域。本裝置包括預(yù)熱解器、主熱解器、氣固分離器、冷凝器、換熱器、旋液分離器、靜電除塵器和氣體分配器等。主熱解器的上部為流化床反應(yīng)器，其外部設(shè)有煙道，煙道與預(yù)熱解器外部煙道相連，底部為高溫燃爐，流化床反應(yīng)器的下部伸入高溫燃爐上部的燃燒腔內(nèi)，并通過(guò)管道與氣體分配器相連，流化床反應(yīng)器的上部依次與氣固分離器、冷凝器、旋液分離器等相連。本裝置中增加預(yù)熱解器，有效去除人造板熱解產(chǎn)生的70-80％的含N化合物，大大減少了人造板快速熱解產(chǎn)物在后續(xù)工藝中的負(fù)面效果。整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，能量效率高，生物油制造成本低。
文檔編號(hào)C10B53/02GK101955786SQ20101028605
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者任學(xué)勇, 司慧, 常建民, 茍進(jìn)勝, 許守強(qiáng), 韓彥雪 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)