一种利用生物质废弃物生产液体燃料的方法_2

文档序号:8312898阅读:来源:国知局
)为;将步骤(d)中所得的热裂解蒸气经过位于所述反 应装置中的一组或者多组冷凝器,热裂解蒸气中的可冷凝部分凝结为所述生物油。
[002引进一步地,所述方法还包括将步骤化)和步骤(d)中产生的的生物炭利用管道排 出所述反应装置,维持系统的连续运行。
[0029] 其中,热载体加热是装置启动时燃烧生物油,装置正常运装时燃烧热裂解过程中 生成的不可冷凝气体加热热载体,供应生物质废弃物热裂解所需的能量,节约能源,不污染 环境。与生物质换热后的热载体首先在旋风分离器中将生物炭分离,然后经过管道输送到 热载体加热系统中,达到预定温度巧6(TC)的热载体输送到储球室中循环利用。热载体总 量为7t,热载体循环量为70t/h。
[0030] 分离过程是利用一组或多组旋风分离器,分离出热裂解蒸气中的碳粉及热载体中 的碳粉,把碳粉通过管道输送到排炭系统。
[0031] 冷凝过程是高温的热裂解蒸气经过一组或者多组冷凝器,把热裂解蒸气中可冷凝 的部分凝结为液体生物油,实现气态物质转变为液态物质的系统。不可冷凝气体经过管道 输送到热载体加热系统中,其中可燃部分燃烧,供应热裂解反应所需的能量,不可冷凝气可 循环利用,正常运行阶段不需要外界能量输入,只利用不可冷凝气体的燃烧就能提供热裂 解反应所需能量。
[0032] W下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,W 充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【附图说明】
[0033] 图1是本发明方法实施过程的工艺流程图
【具体实施方式】
[0034] 如图1所示,在装置启动阶段,使用生物油燃烧供热,加热热载体,使整个系统启 动。热载体可采用沙子,陶瓷球及粉煤灰等惰性固体颗粒。当热载体加热到合适的温度 巧6(TC),启动进料系统,把生物质废弃物原料输送到反应装置中,与热载体在气固并行向 下流动过程中接触换热,使生物质废弃物发生热裂解反应,产生热裂解蒸气。热载体经分离 后被输送到加热器中。热裂解蒸气中的固体物质通过分离系统使得气固分离,得到副产物 生物炭。热裂解蒸气进一步进入冷凝系统,其中的可冷凝的热裂解蒸气被冷凝成液体燃料: 生物油,剩余的不可冷凝气体,经由管道输送到加热器中燃烧加热热载体。
[0035] 物质衡算;根据物质平衡原理,生物油的产率、生物炭的产率和不可冷凝气体的产 率之和等于1。实际测试中,生物质废弃物消耗量、生物油产量、生物炭产量直接称重测得, 从而得到生物油的产率、生物炭的产率,不可冷凝气体产率采用反平衡方法计算得到。
[0036] 生物油收集后测定其含水率、黏度、密度、pH、热值、固含量、灰分等特性。含水率 测定采用卡尔费休方法(KFT UTRINO plus 870水分测定仪,瑞±万通仪器公司,ASTM D1744),测定标准参见ASTM D1744。黏度测定采用毛细管黏度计法(SYD-26甜运动黏度 测定仪,上海昌吉地质仪器有限公司),测定标准参见ASTM D445。密度测定采用U型管 震荡方法值MA 4100M密度仪,奥地利安东帕有限公司,GB/T1884-2000)。抑测定采用抑 计法(P服-3CT精密抑计,上海雷磁仪器厂,GB11165-1989)。热值测定采用测量仪器:氧 弹式热量计,XRY-1B,上海昌吉地质仪器有限公司,测定标准参见国标GB/T283 W及ASTM D3286-91a。固体颗粒物含量的测量采用己醇溶解法。灰分测定采用775°C受热后重量的差 减法测定,仪器为马弗炉,测定标准参见国标GB/T508-85 W及ASTM D482。所有的测定都采 用=次重复,计算均值及方差。
[0037] 实施例1
[003引启动反应装置,燃烧生物油,加热热载体,达到预定温度巧60°C ),W稻壳粉作为 生物质废弃物原料,通过进料系统输送到反应装置中,生物质废弃物的喂入率为2. 33t/h。
[0039] 生物质废弃物和热载体在下行过程中直接接触换热,热载体和生物质废弃物充分 混合,并将其热量传给生物质废弃物。生物质废弃物瞬时(1-2S)被加热到500°CW上,生物 质废弃物发生热裂解反应,生物质废弃物的挥发分和水分大部分形成热裂解蒸气。生物质 废弃物的灰分和固定碳大部分形成生物炭。
[0040] 热裂解反应后,热载体经分离后被输送到加热器中。利用一组或多组旋风分离器, 分离出热裂解蒸气中的碳粉,实现气相和固相的分离,把碳粉通过管道输送到排炭系统。
[0041] 高温的热裂解蒸气经过一组或者多组冷凝器,把热裂解蒸气中可冷凝的部分凝结 为液体生物油,实现气态物质转变为液态物质。不可冷凝气体经过管道输送到热载体加热 系统中,其中可燃部分燃烧加热热载体,不可冷凝气可循环利用,正常运行阶段不需要外界 能量输入,只利用不可冷凝气体的热量就能提供热裂解反应所需能量。
[0042] 与生物质废弃物换热后的热载体首先在旋风分离器中将生物炭分离,然后经过管 道输送到热载体加热系统中,达到预定温度巧60°C)的热载体输送到储球室中循环利用。 热裂解过程中生成的不可冷凝气体的可燃部分在加热系统中燃烧,加热热载体,供应生物 质热裂解反应所需的能量。
[0043] 排炭系统利用管道把热裂解蒸气中分离出的碳粉和热载体中分离出的碳粉排出 装置,维持系统的连续运行。
[0044] 本实施例中装置运转时间为4. 42h,生物油的产率为48. 1 %,生物炭的产率为 26. 0 %,不可冷凝的气体产率为25. 9 %。具体生物油特性分析结果见表1。
[0045] 实施例2
[0046] 启动反应装置,燃烧生物油,加热热载体,达到预定温度巧60°C ),W稻壳粉作为 生物质废弃物原料,通过进料系统输送到反应装置中,生物质的喂入率为2. 17t/h。
[0047] 生物质废弃物和热载体在下行过程中直接接触换热,热载体和生物质废弃物充分 混合,并将其热量传给生物质废弃物。生物质废弃物瞬时(1-2S)被加热到500°CW上,生物 质废弃物发生热裂解反应,生物质废弃物的挥发分和水分大部分形成热裂解蒸气。生物质 废弃物的灰分和固定碳大部分形成生物炭。
[0048] 热裂解反应后,热载体经分离后被输送到加热器中。利用一组或多组旋风分离器, 分离出热裂解蒸气中的碳粉,实现气相和固相的分离,把碳粉通过管道输送到排炭系统。
[0049] 高温的热裂解蒸气经过一组或者多组冷凝器,把热裂解蒸气中可冷凝的部分凝结 为液体生物油,实现气态物质转变为液态物质。不可冷凝气体经过管道输送到热载体加热 系统中,其中可燃部分燃烧加热热载体,不可冷凝气可循环利用,正常运行阶段不需要外界 能量输入,只利用不可冷凝气的热量就能提供热裂解反应所需能量。
[0化0]与生物质废弃物换热后的热载体首先在旋风分离器中将生物炭分离,然后经过管 道输送到热载体加热系统中,达到预定温度巧60°C)的热载体输送到储球室中循环利用。 热裂解过程中生成的不可冷凝气体的可燃部分在加热系统中燃烧,加热热载体,供应生物 质热裂解所需的能量。
[0051] 排炭系统利用管道把热裂解蒸气中分离出的碳粉和热载体中分离出的碳粉排出 装置,维持系统的连续运行。
[0化2] 本实施例中装置运转时间为80. 4化,生物油的产率为46. 3%,生物炭的产率为 29. 0 %,不可冷凝的气体产率为24. 7 %。具体生物油特性分析结果见表1。
[0化3] 实施例3
[0化4]启动反应装置,燃烧生物油,加热热载体,达到预
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