热解生物质的系统和方法
【专利摘要】本发明公开了热解生物质的系统和方法，该系统包括：包括：移动床热解反应器和冷凝器，其中，所述移动床热解反应器包括：热解进料口、热解油气出口、半焦出口和催化剂入口；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置；油气导出管道，所述油气导出管道的管壁上设置有通孔；布料器，所述布料器设置于所述蓄热式辐射管上方；以及除尘装置，所述除尘装置部分嵌入到反应器中，除尘装置与油气导出管道通过集气管连通，并且除尘装置包括滤尘室、提升管和集气室。该系统可以有效抑制油气二次裂解，提高生物质油收率，并且提高系统的热效率并简化了系统工艺。
【专利说明】
热解生物质的系统和方法
技术领域
[0001] 本发明属于化工领域，具体而言，本发明涉及一种热解生物质的系统和方法。
【背景技术】
[0002] 生物质能是太阳能以化学能形式蕴藏在生物质中的一种能量形式，它直接或间接 地源于植物的光合作用，是以生物质为载体的能量。目前世界各国为了实现国家经济的可 持续发展，都在致力于开发高效无污染的生物质能利用技术，以保护本国的矿物能源资源。 生物质热解是指生物质在没有氧化剂(空气、氧气、水蒸气等)存在或只提供有限氧的条件 下，加热到逾500°C，通过热化学反应将生物质大分子物质分解成较小的燃烧物质（固态炭、 可燃气、生物油）的热化学转化技术方法。
[0003] 生物质热解反应过程中，会发生着复杂的化学变化和物理变化。从反应进程来分 析生物质的热解过程大致可以分为三个阶段:①预热解阶段:温度上升至120~200°C时，即 使加热很长时间，原料重量也只有少量减少，主要是H2〇、CO和C0受热释放所致，外观无明显 变化，但物质内部结构发生重排反应，如脱水、断键、自由基出现、碳基、羧基生成和过氧化 氢基团形成等;②固体分解阶段:温度为300~600°C，各种复杂的物理、化学反应在此阶段 发生，生物质中的纤维素、木质素和半纤维素在该过程先通过解聚作用分解成单体或单体 衍生物，然后通过各种自由基反应和重排反应进一步降解成各种产物;③焦炭分解阶段:焦 炭中的C-H，C-0键进一步断裂，焦炭质量以缓慢的速率下降并趋于稳定，导致残留固体中碳 素的富集。
[0004] 从对生物质的加热速率和完成反应所用时间来看，生物质热解工艺基本上可以分 为两种类型：一种是慢速热解，一种是快速热解。慢速热解工艺具有几千年的历史，是一种 以生成木炭为目的的炭化过程，低温热解的加热温度为500~580°C，中温热解温度为660~ 750 °C，高温热解的温度为900~1100°C。将木材放在窑内，在隔绝空气的情况下加热，可以 得到占原料质量30%~35%的木炭产量。快速热解是将磨细的生物质原料放在快速热解装 置中，严格控制加热速率(一般大致为10~200°C/s)和反应温度(控制在500°C左右），生物 质原料在缺氧的情况下，被快速加热到较高温度，从而引发大分子的分解，产生了小分子气 体和可凝性挥发分以及少量焦炭产物。可凝性挥发分被快速冷却成可流动的液体，成为生 物油或焦油，其比例一般可达到原料质量的4 0 %~6 0 %。与慢速热解相比，快速热解的传热 反应过程发生在极短的时间内，强烈的热效应直接产生热解产物，再迅速冷却，最大限度地 增加了液态产物油。
[0005] 然而，目前的生物质热解技术仍有待改进。
【发明内容】
[0006] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种热解生物质的系统和方法，该系统能够有效抑制油气二次裂解，提 高生物质油收率，并且可以提高系统的热效率并简化系统工艺。
[0007] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种热解生物质的系统。根据本发明的实施 例，该系统包括:移动床热解反应器和冷凝器，
[0008] 其中，所述移动床热解反应器包括：
[0009] 热解进料口、半焦出口和催化剂入口；
[0010] 所述热解进料口位于所述反应器的顶壁上；
[0011] 所述半焦出口位于所述反应器的底部；
[0012] 所述催化剂入口位于所述反应器的顶壁和/或侧壁上；
[0013] 蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应 器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；
[0014] 油气导出管道，所述油气导出管道的管壁上设置有通孔；
[0015] 布料器，所述布料器设置于所述蓄热式辐射管上方用于使输送至所述热解反应器 内的物料在接触所述蓄热式辐射管之前均匀分散;以及
[0016] 除尘装置，所述除尘装置部分嵌入到所述反应器中，所述除尘装置与所述油气导 出管道通过集气管连通，并且所述除尘装置包括滤尘室、提升管和集气室，其中，提升管的 顶部与滤尘室的顶部连通，提升管的底部与滤尘室的底部连通，滤尘室与提升管相连通构 成环形回路;滤尘室位于所述反应器内，提升管和集气室位于所述反应器外;滤尘室伸入所 述反应器内部的侧壁上设有用于与所述集气管连通的热解油气入口，滤尘室与集气室相邻 且滤尘室与集气室共用的侧壁上设有孔道，集气室的与滤尘室和集气室共用的侧壁相对的 侧壁上设有热解油气出口，并且所述热解油气出口与所述冷凝器相连;提升管的顶部设置 有含尘气出口，提升管的底部设置有风帽。
[0017]由此，根据本发明实施例的热解生物质的系统可以有效抑制油气二次裂解，提高 生物质油收率，并且通过采用蓄热式辐射管加热技术，提高了系统的热效率并简化了系统 工艺。
[0018] 在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道沿所述热解反应器的高度方向多层 布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道。由此，可以显著提高反应器中 的油气导出效率。
[0019] 在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道与所述蓄热式辐射管平行布置，且 所述蓄热式辐射管各自的左右两侧对称设置有两根油气导出管道。由此，可以进一步提高 反应器中的油气导出效率。
[0020] 在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道与邻近的所述蓄热式辐射管的管壁 之间距离为所述油气导出管道管径d的1/2-3倍。由此，可以进一步提高反应器中的油气导 出效率。
[0021] 在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道的管壁上设置有多个通孔。由此，可 以进一步提高反应器中的油气导出效率。
[0022] 在本发明的一些实施例中，所述通孔在所述油气导出管道的长度方向上均匀分 布。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。
[0023]在本发明的一些实施例中，所述蓄热式辐射管的两侧管壁上分别设置有挡板，所 述挡板位于所述油气导出管道的上方，且覆盖所述油气导出管道的全部竖向投影。由此，不 仅可以有效防止油气导出管道的堵塞，而且可以将下落的生物质打散，从而提高生物质热 解效率。
[0024]在本发明的一些实施例中，所述挡板从所述蓄热式辐射管的管壁的竖直切面的相 切线为起点，呈一定角度向下延伸至所述油气导出管道的竖直切面。
[0025]在本发明的一些实施例中，所述角度为40-90度，不含90度。
[0026] 在本发明的一些实施例中，同一层所述油气导出管道连通至同一个除尘装置。
[0027] 在本发明的一些实施例中，相邻两层或更多层的油气导出管道连接至同一个除尘 装置。
[0028] 在本发明的一些实施例中，同一层所述油气导出管道通过同一根所述集气管连通 至同一个除尘装置。
[0029] 在本发明的一些实施例中，相邻两层或更多层的油气导出管道通过两根或更多根 所述集气管连通至同一个除尘装置，并且所述油气导出管的层数与所述集气管的根数相 同。
[0030] 在本发明的一些实施例中，在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管均匀分布。
[0031] 在本发明的一些实施例中，沿所述反应器的高度方向布置的蓄热式辐射管彼此平 行并且错开布置。
[0032] 在本发明的一些实施例中，所述除尘装置还包括隔板，隔板设置在连通滤尘室的 底部与提升管的底部的管道中。所述隔板用于调节过滤介质的进出流量平衡，同时便于启 动热解反应器时过滤介质的装入。
[0033] 优选，所述隔板是插板阀或蝶阀。
[0034] 在本发明的一些实施例中，滤尘室中容纳有过滤介质，所述过滤介质的粒径为5-20mm 〇
[0035] 在本发明的一些实施例中，所述孔道的直径为2-10mm，优选3mm。
[0036] 在本发明的一些实施例中，所述孔道均匀分布在滤尘室的侧壁上。需要说明的是， 将除尘装置部分嵌入到热解反应器内部，无需添加外部热源，除尘装置温度略低于热解反 应器炉膛温度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除尘装置的过滤介质可循环使用，除尘 效率高，操作简单。
[0037] 在本发明的一些实施例中，所述热解生物质的系统进一步包括:进料斗、烘干提升 管、热解料斗和螺旋进料器;所述进料斗通过所述烘干提升管与所述热解料斗连通;所述热 解料斗具有待热解物料入口和待热解物料出口，所述待热解物料入口与所述烘干提升管的 出口相连;所述螺旋进料器具有进料口和出料口，所述进料口与所述待热解物料出口相连， 所述出料口与所述移动床热解反应器的热解进料口相连。由此，使得生物质入炉时水分小， 耗热少，从而可以进一步提高生物质的热解效率。
[0038] 在本发明的一些实施例中，所述热解生物质的系统进一步包括:螺旋出料器，所述 螺旋出料器与所述移动床热解反应器的半焦出口相连。由此，可以通过将系统内部得到的 热解产物半焦冷却排出，便于后续利用。
[0039] 在本发明的一些实施例中，所述热解生物质的系统进一步包括：多组旋风分离装 置和一个共用的半焦收集器，其中，所述多组旋风分离装置设置在所述移动床热解反应器 和所述冷凝器之间，每组旋风分离装置包括一级旋风除尘器和设置在所述一级旋风除尘器 下方的二级旋风分离器，所述一级旋风除尘器与所述二级旋风分离器之间设置有用于连通 或隔断所述一级旋风除尘器与所述二级旋风分离器的阀，后一组旋风分离装置的一级旋风 除尘器的油气入口与前一组旋风分离装置的一级旋风除尘器的油气出口相连，所述半焦收 集器与每组旋风分离装置的所述二级旋风分离器的出口相连。由此，可以有效分离得到较 纯净的热解气，便于后续步骤的进行，得到的生物油纯度高。
[0040] 在本发明的一些实施例中，所述热解生物质的系统进一步包括:净化塔，所述净化 塔的入口与所述冷凝器的气体出口相连。由此，便于进一步除去从冷凝器出来的燃气中的 油蒸汽。
[0041] 在本发明的一些实施例中，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的 蓄热式辐射管且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式 辐射管平行。由此，生物质进入反应器可以通过辐射管进行均布，保障了生物质在反应器的 均匀加热，从而进一步提高生物质的热解效率。
[0042]在本发明的一些实施例中，所述反应器的高度为3~20m，宽度为2-6m，所述蓄热式 辐射管的管径为200~300mm，相邻所述蓄热式辐射管外壁间的水平距离为200~500mm，相 邻所述蓄热式辐射管外壁间的竖直距离为200~700mm。由此，可以保障生物质热解停留时 间，从而进一步提尚生物质的热解效率。
[0043] 在本发明的另一个方面，本发明提出了一种热解生物质的方法。根据本发明的实 施例，该方法是采用上述所述的热解生物质的系统进行的。根据本发明的具体实施例，该方 法包括：
[0044] 将生物质输送至所述移动床热解反应器中进行热解处理，以便分别得到半焦和热 解油气；
[0045] 将所述热解油气输送至所述冷凝器中进行冷凝处理，以便分别得到生物油和燃 气。
[0046] 由此，根据本发明实施例的热解生物质的方法可以有效抑制油气二次裂解，提高 生物质油收率，并且通过采用蓄热式辐射管加热技术，提高了系统的热效率并简化了系统 工艺。
[0047]在本发明的一些实施例中，在进行所述冷凝处理之前，进一步包括:将所述热解油 气输送至所述多组旋风分离装置进行分离纯化处理。由此，可以有效分离得到较纯净的热 解气，便于后续冷凝步骤的进行，得到的生物油纯度高。
[0048] 在本发明的一些实施例中，所述热解生物质的方法进一步包括:将所述燃气输送 至所述净化塔进行净化处理。由此，便于进一步除去从冷凝器出来的燃气中的油蒸汽，得到 较纯净的燃料气，进而可以供给至蓄热式辐射管作为燃料使用，以便显著降低对外部补给 燃料的依赖。
[0049] 在本发明的一些实施例中，所述热解生物质的方法进一步包括:使所述生物质依 次通过进料斗和烘干提升管进行预处理，然后使预处理产物依次通过热解料斗和螺旋进料 器输送至所述移动床热解反应器。由此，使得生物质入炉时水分小，耗热少，从而可以进一 步提尚生物质的热解效率。
[0050] 在本发明的一些实施例中，所述生物质的粒径小于2_，所述生物质的热解反应时 间为1-10秒，热解反应温度为450-550摄氏度。由此，可以进一步提高生物质的热解效率。
[0051] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0052]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中：
[0053]图1是根据本发明一个实施例的热解生物质的系统结构示意图；
[0054] 图2和图3是根据本发明一个实施例的热解生物质的系统中的移动床热解反应器 的部分结构示意图；
[0055] 图4是根据本发明再一个实施例的热解生物质的系统结构示意图；
[0056] 图5是根据本发明一个实施例的热解生物质的方法流程示意图；
[0057] 图6是根据本发明再一个实施例的热解生物质的方法流程示意图；
[0058]图7是根据本发明又一个实施例的热解生物质的方法流程示意图；
[0059] 图8是根据本发明又一个实施例的热解生物质的方法流程示意图；
[0060] 图9是根据本发明又一个实施例的热解生物质的方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0061] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0062]在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时 针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或 位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0063]此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三 个等，除非另有明确具体的限定。
[0064] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等 术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连 接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员 而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0065] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第 一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0066] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种热解生物质的系统。下面参考图1-4对本 发明实施例的热解生物质的系统进行详细描述。根据本发明的实施例，该系统包括:移动床 热解反应器100和冷凝器200。
[0067] 根据本发明的实施例，移动床热解反应器100包括:热解进料口 101、半焦出口 102、 催化剂入口 103、蓄热式辐射管11、油气导出管道12、除尘装置15和布料器16。
[0068] 根据本发明的实施例，热解进料口 101位于反应器的顶壁上，且适于将生物质原料 供给至反应器内。
[0069] 根据本发明的实施例，半焦出口 102可以设置在反应器的底部，且适于将热解生成 的半焦排出反应器。
[0070] 根据本发明的实施例，蓄热式辐射管11在移动床热解反应器100的内部沿着反应 器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管。根据本发 明的具体实施例，在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管均匀分布，优选地，沿反应器的高 度方向布置的蓄热式辐射管彼此平行并且错开布置。根据本发明的具体示例，蓄热式辐射 管的管径可以为200~300mm。由此，可以显著提高生物质的热解效率，进而提高热解油收 率。
[0071] 根据本发明的实施例，相邻蓄热式辐射管外壁间的水平距离为200~500mm，相邻 蓄热式辐射管外壁间的竖直距离为200~700mm。需要解释的是，相邻蓄热式辐射管外壁间 的水平距离可以理解为在同层上蓄热式辐射管外壁间的距离，而相邻蓄热式辐射管外壁间 的竖直距离可以理解为相邻上下两层间的相邻蓄热式辐射管外壁间的距离。
[0072] 根据本发明的实施例，多层蓄热式辐射管的层数可以为10-25层。发明人发现，该 种结构布置可以使得反应器内温度场分布均匀，从而可以显著提高生物质的热解效率，进 而提高热解油的收率。
[0073]根据本发明的实施例，蓄热式辐射管可以为单向蓄热式燃气蓄热式辐射管，即通 过蓄热式辐射管管体将燃烧燃气产生的热量以辐射的方式进行供热。根据本发明的具体实 施例，蓄热式辐射管上可以设置有燃气调节阀（未示出）。由此，可以通过调整燃气调节阀调 节通入蓄热式辐射管的燃气的流量来等实现对热解过程的精确控温，从而可以显著提高生 物质的热解效率，进而提高热解油的收率。
[0074] 具体的，蓄热式辐射管沿水平方向从反应器侧壁的一侧伸入到反应器中且贯穿反 应器，即蓄热式辐射管沿水平方向从反应器侧壁的一侧伸入反应器中且穿出反应器的另一 侧壁，并且蓄热式辐射管的两端均伸出反应器侧壁，其中，蓄热式辐射管上的燃料入口位于 蓄热式辐射管上伸出反应器的一端，蓄热式辐射管上的烟气出口位于蓄热式辐射管上伸出 反应器的另一端，或者蓄热式辐射管上的燃料入口和烟气出口位于蓄热式辐射管上的同一 端。通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量等实现对热解过程的精确控温，并且蓄热式 辐射管采用定期换向的燃烧方式，使得单个蓄热式辐射管的温度场相差不大于30°C，从而 保证反应器内温度场的均匀性，例如通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量使得反应器 内上段区域的蓄热式辐射管的调节温度范围为500~800°C，保证生物质的充分热解，通过 调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量使得反应器内下段区域的蓄热式辐射管的调节温度 范围为450~650°C，从而进一步加热一部分没有完全热解的生物质。
[0075] 根据本发明的实施例，油气导出管道12的管壁上设置有通孔。由此，通过设置油气 导出管道，使得热解过程中产生的热解油气快速导出，从而有效抑制油气二次裂解，提高热 解油收率。
[0076] 根据本发明的具体实施例，油气导出管道12沿反应器的高度方向多层布置，每层 具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道。由此，可以显著提高反应器中的油气导 出效率。
[0077] 根据本发明的具体实施例，油气导出管道12与蓄热式辐射管11平行布置，且蓄热 式辐射管11的左右两侧对称设置有两根油气导出管道12。发明人发现，通过在每根蓄热式 辐射管两侧安装油气导出管道，热解产生的油气通过导出管道被迅速导出，从而有效地抑 制了油气的二次裂解，进而提高热解油的收率(热解油的收率达到了铝甑含油率的94%)， 经济效益好。
[0078]根据本发明的具体示例，油气导出管道的管径可以为30~80mm。
[0079] 根据本发明的具体实施例，如图2所示，油气导出管道与邻近的蓄热式辐射管的管 壁之间距离为油气导出管道管径d的1/2-3倍。由此，可以立刻导出产生的热解油，避免热解 油裂解，从而能够进一步提高热解油产率。
[0080] 根据本发明的具体实施例，油气导出管道12的管壁上设置有多个通孔，优选地，多 个通孔在油气导出管道12的长度方向上均匀分布。由此，便于热解油快速导出，可以进一步 提高反应器中的油气导出效率。
[0081 ]根据本发明的具体实施例，如图2所示，蓄热式辐射管11的两侧管壁上分别设置有 挡板13,挡板13位于油气导出管道12的上方，且覆盖油气导出管道12的全部竖向投影。通过 在蓄热式辐射管12的两侧管壁上设置挡板13,可以防止生物质下降过程中摩擦油气导出管 道，进而延长油气导出管道的寿命;并且挡板13还能起到对生物质的引流作用，防止生物质 卡在蓄热式辐射管与油气导出管道之间，造成生物质堵塞。
[0082] 根据本发明的具体实施例，如图2所示，挡板13从蓄热式辐射管11的管壁的竖直切 面A(A1)的相切线为起点，呈一定角度α向下延伸至油气导出管道12的竖直切面B(B1)，角度 α为40-90度，不含90度。由此使得挡板的最短长度是能够遮挡油气导出管道。
[0083] 根据本发明的实施例，如图1所示，除尘装置15部分嵌入到反应器100中，除尘装置 15与油气导出管道12通过集气管14连通。使得反应器内的热解油气被油气导出管道收集后 经集气管供给至除尘装置15,即集气管14分别与油气导出管道12和除尘装置15相连。
[0084] 根据本发明的具体实施例，如图3所示，除尘装置15包括滤尘室151、提升管152和 集气室153。
[0085] 具体地，参照图3,提升管152的顶部与滤尘室151的顶部连通，提升管152的底部与 滤尘室151的底部连通，滤尘室151与提升管152相连通构成环形回路;滤尘室151位于所述 反应器内，提升管152和集气室153位于所述反应器外;滤尘室151伸入反应器100内部的侧 壁上设有用于与集气管14连通的热解油气入口 154,滤尘室151与集气室153相邻且滤尘室 151与集气室153共用的侧壁上设有孔道159,集气室153的与滤尘室和集气室共用的侧壁相 对的侧壁上设有热解油气出口 155,并且热解油气出口 155与冷凝器200相连;提升管152的 顶部设置有含尘气出口 156,提升管152的底部设置有风帽157(用于向所述提升管152中吹 入气体）。
[0086] 其中，滤尘室151位于热解反应器100内部，此设计有助于利用热解反应器100的温 度。
[0087] 具体地，除尘装置15的工作过程包括：
[0088] 热解油气通过滤尘室151的伸入反应器100内部的侧壁上设置的热解油气入口 154 进入滤尘室，并流过过滤介质，通过过滤介质的碰撞可以除去灰尘，由此除去热解油气中的 灰尘，接着经除尘的热解油气通过滤尘室151的另一侧侧壁(即滤尘室151与集气室153共用 的侧壁)上的孔道进入集气室153,进而从集气室153的与滤尘室和集气室共用的侧壁相对 的侧壁上设置的热解油气出口 155排出。
[0089] 根据本发明的一些具体示例，在一次除尘结束后，通过提升管152底部的风帽157 向提升管152内部吹入气体，一方面吹扫掉吸附有灰尘的过滤介质上的灰尘，另一方面将经 吹扫处理的过滤介质吹动循环回至滤尘室151，以循环利用。
[0090] 在本发明的一些实施例中，除尘装置15还包括隔板158,隔板158设置在连通滤尘 室151的底部与提升管152的底部的管道中。隔板158用于调节过滤介质的进出流量平衡，同 时便于启动热解反应器时过滤介质的装入。优选，所述隔板是插板阀或蝶阀。
[0091] 在本发明的一些实施例中，滤尘室151中容纳有过滤介质，所述过滤介质的粒径为 5-20mm〇
[0092] 在本发明的一些实施例中，滤尘室151与集气室153共用的侧壁上设置的孔道159 的直径为2-10mm，优选3mm。
[0093] 在本发明的一些实施例中，所述孔道159均匀分布在滤尘室151的侧壁上。
[0094] 需要说明的是，将除尘装置15部分嵌入到热解反应器100内部，无需添加外部热 源，除尘装置15温度略低于热解反应器100炉膛温度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝， 除尘装置15的过滤介质可循环使用，除尘效率高，操作简单。
[0095]具体地，除尘装置15可以为多个。由此，可以显著降低热解油气的含尘率。
[0096]根据本发明的具体实施例，同一层油气导出管道12连通至同一个除尘装置15。由 此可以将油气汇集并除尘，简化工艺。
[0097] 根据本发明的具体实施例，相邻两层或更多层的油气导出管道连接至同一个除尘 装置15。由此，可以进一步简化工艺。
[0098] 根据本发明的具体实施例，同一层油气导出管道12可以通过同一根集气管14连通 至同一个除尘装置15,即同一层油气导出管道12和同一个除尘装置15分别连接同一根集气 管14。由此可以将油气汇集并除尘，简化工艺。
[0099] 根据本发明的具体实施例，相邻两层或更多层的油气导出管道12可以通过两根或 更多根的集气管14连通至同一个除尘装置15,即油气导出管道的层数与集气管的根数相 同，同一层的油气导出管道通过一根集气管与同一个除尘装置15相连，并且多根集气管最 终汇集至同一个除尘装置15,例如如图1所示，中间相邻两层的油气导出管道12通过两根集 气管14连通至同一个除尘装置15。
[0100] 根据本发明的实施例，反应器顶部区域可以呈球面型或锥形。
[0101] 根据本发明的实施例，反应器的底部可以呈倒锥形。由此，可以使得热解生成的半 焦顺利排出反应器。
[0102] 根据本发明的实施例，反应器的高度可以为3~20m，宽度为2-6m。由此，可以实现 对生物质的完全热解。
[0103] 根据本发明的实施例，布料器16设置于蓄热式辐射管11上方用于使输送至热解反 应器100内的物料在接触蓄热式辐射管11之前均匀分散。由此，能够有效使物料在接触蓄热 式辐射管之前均匀分散，进而能够有效提高热解效果和生物油收率。
[0104] 根据本发明的实施例，催化剂入口 103位于移动床热解反应器100的顶壁和/或侧 壁上。催化剂通过催化剂入口 103均匀的散落于物料间，通过催化热解产出更多生物油，由 此，热解效果好，油收率高。
[0105] 根据本发明的具体示例，可以在移动床热解反应器100的顶壁与两个侧壁上均设 置催化剂入口 103,由此，催化剂通过各个催化剂入口能够均匀的喷入反应器，并散落于物 料间，从而使得粉碎的生物质固体物料与催化剂能够均匀混合于热解反应器中。
[0106] 根据本发明的另一些具体示例，催化剂采用预热的陶瓷固体酸，由此，在热解温度 为450Γ~550Γ及陶瓷固体酸催化剂的作用下能够使生物质固体物料快速而充分地进行 热解。
[0107] 根据本发明的实施例，冷凝器200适于接收蓄热式移动床热解反应器得到的热解 油气，并对其进行冷凝处理，以便分别得到生物油和可燃气。需要说明的是，如图1所示，冷 凝器200通过循环冷却水完成循环冷却。
[0108] 在本发明的一些实施例中，参照图4,所述热解生物质的系统进一步包括:储油装 置1200。根据本发明的实施例，储油装置1200与冷凝器200相连，用于收集冷凝器200得到的 生物油。
[0109] 根据本发明实施例的热解生物质的系统通过使用多组蓄热式辐射管为热解过程 提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温， 并且蓄热式辐射管通过蓄热式燃烧，保证了温度场的均匀性，从而可以显著提高生物质的 热解效率，进而提高热解油的收率，同时相对于传统的使用气体热载体或固体热载体作为 热解热源的热解反应装置相比，本发明的移动床热解反应器不需要设置预热单元和载体分 离单元，从而可以极大简化热解反应工艺流程，进而显著降低装置的故障率且所得热解油 中含尘率较低，并且排烟温度低，其次本发明通过在蓄热式辐射管的周围布置油气导出管 道，可以将热解产生的油气迅速导出，从而有效地抑制了油气的二次裂解，进而提高热解油 的收率，另外通过在油气导出管道的上方设置挡板，不仅可以有效防止油气导出管道的堵 塞，而且可以将下落的生物质打散，使得生物质在反应器中均匀分散，从而提高生物质热解 效率，并且通过采用冷凝器对热解油气进行冷凝处理，可以分离得到生物油和可燃气，从而 提尚经济效益。
[0110] 具体的，通过调整燃气管道上的调节阀调节通入单向蓄热式辐射管的燃气的流量 等实现对热解过程的精确控温，使得蓄热式辐射管温度为500~700°C，生物质经热解进料 口 101进入反应器内，生物质均匀散落在反应器内且被加热至500~600°C发生热解反应，生 成的热解油气的经设置在蓄热式辐射管周围的油气导出管道汇集至除尘装置(每2-3层油 气导出管道为一组，热解产生的油气通过油气导出管道以组为单元在2秒内汇集到一起）， 并且生物质在下落过程中被设置在油气导出管道上方的挡板打散在反应器中均匀分散，物 料在反应器中停留时间为1-10秒，而得到的热解油气经除尘装置除尘后经其热解油气出口 供给至冷凝器中进行冷凝处理，得到生物油和可燃气。
[0111] 参考图4,根据本发明实施例的热解生物质的系统进一步包括:进料斗300、烘干提 升管400、热解料斗500和螺旋进料器600。
[0112] 根据本发明的实施例，进料斗300通过烘干提升管400与热解料斗500连通;热解料 斗500具有待热解物料入口 501和待热解物料出口 502，待热解物料入口 501与烘干提升管的 出口相连;螺旋进料器600具有进料口 601和出料口 602，进料口 601与待热解物料出口 502相 连，出料口 602与移动床热解反应器100的热解进料口 101相连。
[0113] 根据本发明的具体实施例，经破碎至小于2mm粒径的生物质从进料斗300被送入烘 干提升管400,从烘干提升管400的底部补入200-250 °C的热空气对生物质原料进行提升和 烘干，生物质原料经过烘干后输送至热解料斗500中，然后经螺旋进料器600送入热解反应 器100中进行热解。由此，使得生物质入炉时水分小，耗热少，从而可以进一步提高生物质的 热解效率。
[0114]根据本发明的实施例，进料斗300适于存储生物质原料。需要说明的是，"生物质" 的种类不受特别限制，任何生物质(例如玉米秸杆、麦麸等)都适用于本发明的系统，且本文 中的"进料斗"可以为现有技术中存在的可以用于储存生物质原料的任何装置。
[0115]根据本发明的实施例，可以将烘干提升管的底部与蓄热式辐射管上的烟气出口 (未示出）相连，由此，可以采用蓄热式辐射管中的热烟气对生物质原料进行干燥和提升，得 到含有干燥的生物质和尾气的混合物料。如前所述，蓄热式辐射管中得到的热烟气的温度 可以为200~250°C。由此，不仅可以充分利用烟气的余热，使得系统能耗显著降低，而且可 以有效避免生物质温度过高带来的着火安全隐患。
[0116]参考图4,根据本发明实施例的热解生物质的系统进一步包括:螺旋出料器700。根 据本发明的实施例，螺旋出料器700与移动床热解反应器100的半焦出口 102相连。由此，可 以有效将系统内部沉降下来的热解产物半焦冷却排出，便于后续利用。
[0117]根据本发明的具体实施例，可以进一步将排出的半焦通过气化炉等进行气化处 理，以生产燃料气和灰渣，并将该燃料气输送至蓄热式辐射管作为燃料使用。由此，通过将 系统内部得到的热解产物半焦进行气化，并将气化得到的燃料气供给至蓄热式辐射管作为 燃料使用，可以显著降低对外部补给燃料的依赖。
[0118] 参考图4,根据本发明实施例的热解生物质的系统进一步包括:多组旋风分离装置 800和一个共用的半焦收集器900,其中，多组旋风分离装置800设置在移动床热解反应器 100和冷凝器200之间，每组旋风分离装置800包括一级旋风除尘器81和设置在一级旋风除 尘器81下方的二级旋风分离器82,一级旋风除尘器81与二级旋风分离器82之间设置有用于 连通或隔断所述一级旋风除尘器与所述二级旋风分离器的阀，后一组旋风分离装置的一级 旋风除尘器81的油气入口与前一组旋风分离装置的一级旋风除尘器81的油气出口相连，半 焦收集器900与每组旋风分离装置800的二级旋风分离器82的出口相连。
[0119] 由此，可以在将移动床热解反应器100得到的热解油气输送至冷凝器200之前，对 热解油气进行进一步的除尘和净化处理，以便使经过一级旋风除尘器81与二级旋风分离器 82后下来的细半焦进入半焦收集器900,而经过除尘和分离后得到的较纯净的热解气则可 以输送送入冷凝器内快速冷却，由此，可以提高后续冷却的效率，以及冷凝器中所得油品和 可燃气的品质，得到的生物油纯度高。
[0120] 在本发明的一些实施例中，参照图4,所述热解生物质的系统进一步包括:净化塔 1000。根据本发明的实施例，净化塔1000的入口与冷凝器200的气体出口相连。由此，能够进 一步除去油蒸汽并收集从冷凝器出来的干净燃气，便于对热解产品进行综合利用。
[0121] 在本发明的一些实施例中，参照图4,所述热解生物质的系统进一步包括:集气罐 1100。根据本发明的实施例，集气罐1100与净化塔1000相连，用于收集经过净化塔1000净化 得到的纯净燃气。
[0122] 在本发明的第二个方面，本发明提出了一种热解生物质的方法。根据本发明的实 施例，该方法是采用上述描述的热解生物质的系统进行的。
[0123] 下面参考附图对本发明实施例的热解生物质的方法进行详细描述。
[0124]如图5所示，根据本发明的实施例，该方法包括：
[0125] S100:将生物质输送至移动床热解反应器中进行热解处理
[0126] 根据本发明的实施例，将生物质从热解进料口输送至移动床热解反应器中，将燃 料和空气分别供给至蓄热式辐射管中，使得燃料在蓄热式辐射管中燃烧产生热量对生物质 辐射加热进行热解处理，从而可以得到热解油气和半焦。
[0127] 根据本发明的一个实施例，生物质的粒度并不受特别限制，本领域技术人员可以 根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，生物质的粒度小于2_。由此，可以提高 热解效率。
[0128] 根据本发明的一些具体示例，生物质的热解反应时间为1-10秒，热解反应温度为 450-550摄氏度。由此，热解效率高，生物品质好。具体地，可以通过调整通入蓄热式辐射管 的燃气的流量等实现对热解过程的精确控温，并且蓄热式辐射管采用定期换向的燃烧方 式，使得单个蓄热式辐射管的温度场相差不大于30°C，从而保证反应器内温度场的均匀性， 例如通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量使得反应器内上段区域的蓄热式辐射管的 调节温度范围为500~800°C，保证生物质的充分热解，通过调整通入蓄热式辐射管的燃气 的流量使得反应器内下段区域的蓄热式辐射管的调节温度范围为450~650°C，从而进一步 加热一部分没有完全热解的生物质。
[0129] S200:将热解油气输送至冷凝器中进行冷凝处理
[0130] 根据本发明的实施例，将移动床热解反应器中得到的热解油气经除尘装置的热解 油气出口输送至冷凝器中进行冷凝处理，从而可以得到生物油(本文中有时也称为"焦油"） 和可燃气。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对冷凝器中冷凝处理的条件 进行选择。
[0131] 根据本发明实施例的热解生物质的方法通过使用多组蓄热式辐射管为热解过程 提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温， 并且蓄热式辐射管通过蓄热式燃烧，保证了温度场的均匀性，从而可以显著提高生物质的 热解效率，进而提高热解油的收率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解 热源的热解反应装置相比，本发明的移动床热解反应器不需要设置预热单元和载体分离单 元，从而可以极大简化热解反应工艺流程，进而显著降低装置的故障率且所得热解油中含 尘率较低，并且排烟温度低，其次本发明通过在蓄热式辐射管的周围布置油气导出管道，可 以将热解产生的油气迅速导出，从而有效地抑制了油气的二次裂解，进而提高热解油的收 率，另外通过在油气导出管道的上方设置挡板，不仅可以有效防止油气导出管道的堵塞，而 且可以将下落的生物质打散，使得生物质在反应器中均匀分散，从而提高生物质热解效率， 并且通过采用冷凝器对热解油气进行冷凝处理，可以分离得到生物油和可燃气，从而提高 经济效益。
[0132] 具体地，通过调整燃气管道上的调节阀调节通入单向蓄热式辐射管的燃气的流量 等实现对热解过程的精确控温，使得反应器内上段区域的蓄热式辐射管的调节温度范围为 500~800°C，保证生物质的充分热解，通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量使得反应 器内下段区域的蓄热式辐射管的调节温度范围为450~650°C，从而进一步加热一部分没有 完全热解的生物质。生成的热解油气经设置在蓄热式辐射管周围的油气导出管道汇集至除 尘装置(每2-3层油气导出管道为一组，热解产生的油气通过油气导出管道以组为单元在2 秒内汇集到一起），并且生物质在下落过程中被设置在油气导出管道上方的挡板打散在反 应器中均匀分散，物料在反应器中停留时间为1-10秒，而得到的热解油气经除尘装置的热 解油气出口供给至冷凝器中进行冷凝处理，得到生物油和可燃气。
[0133] 在本发明的一些实施例中，在进行所述冷凝处理之前，进一步包括:将所述热解油 气输送至所述多组旋风分离装置进行分离纯化处理。具体地，如图6所示，根据本发明实施 例的热解生物质的方法进一步包括：
[0134] S300:将热解油气输送至多组旋风分离装置进行分离纯化处理
[0135] 由此，可以在将移动床热解反应器100得到的热解油气输送至冷凝器200之前，对 热解油气进行进一步的除尘和净化处理，以便使经过一级旋风除尘器81与二级旋风分离器 82后下来的细半焦进入半焦收集器900,而经过除尘和分离后得到的较纯净的热解气则输 送至冷凝器内快速冷却，由此，可以提高后续冷却的效率，以及冷凝器中所得油品和可燃气 的品质，得到的生物油纯度高。
[0136] 在本发明的一些实施例中，所述热解生物质的方法进一步包括:将所述燃气输送 至所述净化塔进行净化处理。根据本发明的具体示例，如图7所示，根据本发明实施例的热 解生物质的方法进一步包括：
[0137] S400:将燃气输送至净化塔进行净化处理
[0138] 由此，能够进一步除去油蒸汽并收集从冷凝器出来的干净燃气，便于对热解产品 进行综合利用。例如可以将得到的较纯净的燃料气直接供给至蓄热式辐射管作为燃料使 用，可以显著降低对外部补给燃料的依赖。
[0139] 如图8所示，根据本发明实施例的热解生物质的方法进一步包括：
[0140] S500:将生物质进行预处理并输送至移动床热解反应器
[0141] 在本发明的一些实施例中，S500包括:使所述生物质依次通过进料斗和烘干提升 管进行预处理，然后使预处理产物依次通过热解料斗和螺旋进料器输送至所述移动床热解 反应器。
[0142] 根据本发明的具体实施例，经破碎至小于2mm粒径的生物质从进料斗300被送入烘 干提升管400,从烘干提升管400的底部补入200-250 °C的热空气对生物质原料进行提升和 烘干，生物质原料经过烘干后输送至热解料斗500中，然后经螺旋进料器600送入热解反应 器100中进行热解。由此，使得生物质入炉时水分小，耗热少，从而可以进一步提高生物质的 热解效率。
[0143] 根据本发明的一些实施例，本发明的热解生物质的方法可以进一步包括:将系统 内部沉降下来的热解产物半焦通过与移动床热解反应器100的半焦出口 102相连的螺旋出 料器700冷却排出。
[0144] 此外，参照图9,根据本发明的一个具体示例，本发明的热解生物质的方法包括：
[0145] S500:将生物质进行预处理并输送至移动床热解反应器；
[0146] S100:将生物质输送至移动床热解反应器中进行热解处理；
[0147] S300:将热解油气输送至多组旋风分离装置进行分离纯化处理；
[0148] S200:将热解油气输送至冷凝器中进行冷凝处理；
[0149] S400:将燃气输送至净化塔进行净化处理。
[0150] 也即，根据本发明的具体示例，本发明的热解生物质的方法可以包括：
[0151] 首先，将经破碎至小于2mm粒径的生物质从进料斗300被送入烘干提升管400,从烘 干提升管400的底部补入200-250°C的热空气对生物质原料进行提升和烘干，生物质原料经 过烘干后输送至热解料斗500中，然后经螺旋进料器600送入热解反应器100中。
[0152] 接着，使生物质物料在热解反应器中停留Ι-lOs，并升温至450_550°C，其中粉碎的 生物质固体物料与催化剂混合于热解反应器中，在热解温度为450°C~550°C及陶瓷固体酸 催化剂的作用下使生物质固体物料进行热解，得到热解油气和热态半焦，并且，该热解油气 (500 °C)是经由除尘装置15除尘处理过的；
[0153] 接下来，将热态半焦通过螺旋出料器700冷却排出；将热解反应器中得到的高温热 解油气输送至多组旋风分离装置800,并使经过一级旋风除尘器81和设置在一级旋风除尘 器81下方的二级旋风分离器82后下来的细半焦进入半焦收集装置900,然后将经过除尘和 分离后得到的较纯净的热解油气输送至冷凝器200中。
[0154] 接着，利用冷凝器200对纯净的热解油气进行冷凝处理，得到生物质热解油和燃 气;经过冷却后的生物油被输送至储油装置1200。
[0155] 然后，将从冷凝器200出来的燃气输送至净化塔1000中，以便去除燃气中的油蒸 汽，然后通过集气罐1100收集纯净的燃气。
[0156] 另外，根据本发明的一些具体实施例，本发明的热解生物质的方法可以进一步包 括:将排出的半焦通过气化炉等进行气化处理，以生产燃料气和灰渣，并将该燃料气输送至 蓄热式辐射管作为燃料使用。由此，通过将系统内部得到的热解产物半焦进行气化，并将气 化得到的燃料气供给至蓄热式辐射管作为燃料使用，可以显著降低对外部补给燃料的依 赖。
[0157] 如前所述，根据本发明实施例的热解生物质的系统及方法可以具有选自下列的优 占至少之-.
[0158] 1)移动床热解反应器采用蓄热式辐射管供热，反应系统结构简单，操作方便，温度 分布均匀，加热效果好。
[0159] 2)移动床热解反应器中，蓄热式辐射管自反应器的上部至底部多层布置，将反应 器区域分为两段，可对上下段反应区域进行精确控温，自由调节控制一部分没有完全热解 的物料。辐射管定期换向的燃烧方式，不仅能提高系统的热效率，而且能够保证温度场的均 匀性；
[0160] 3)在每根蓄热式辐射管周围安装油气导出管道，例如在每根蓄热式辐射管两边配 有两根油气导出管道，在反应器侧部与顶部设有多个热解油气出口，能促进油气及时有效 地排出，抑制油气的二次裂解提高生物油产率，经济效益好。
[0161] 4)在油气导出管道的上方安装挡板，既能防止热解油气快速导出管道堵塞，又有 利于物料的打散，从而能够更好地促进热解。
[0162] 5)催化剂通过催化剂入口被喷入以均匀的散落于物料间，通过催化热解产出更多 生物油；
[0163] 6)整个工艺没有热载体，工艺流程得到了极大的简化，能延长系统的无故障连续 运行时间，适合工业化推广。
[0164] 7)物料通过布料器进入热解反应器中，并继续下落再通过挡板和辐射管均匀散落 入移动床反应器中，由此，使物料能在反应炉内始终保持匀均分布，从而能够提高热解效 率。
[0165] 8)热解产物中的热态半焦由移动床热解反应器底部排出，经排渣冷却螺旋冷却得 到冷态半焦直接进入半焦收集装置，进一步，对热态焦油和热解气分别冷却净化处理，能够 极大地对热解产品进行综合利用。
[0166] 9)根据本发明实施例的热解生物质的系统能够处理2mm以下的颗粒生物质，生物 质利用率高，工艺简单，适于推广。
[0167] 10)将除尘装置部分嵌入到热解反应器内部，无需添加外部热源，除尘装置温度略 低于热解反应器炉膛温度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除尘装置的过滤介质可循 环使用，除尘效率高，操作简单。
[0168] 下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述 性的，而不以任何方式限制本发明。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文 献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或仪器未注明生产厂商者，均 为可以通过市购获得的常规产品。
[0169] 实施例
[0170]采用图1-4的热解生物质的系统对玉米秸杆进行处理，玉米秸杆分析数据、工艺操 作参数和物料平衡见表1-表3。
[0171]表1玉米秸杆分析数据
[0172]
[0173] 表2工艺操作参数
[0174]
[0175] 表3物料平衡表
[0176]
[0177] 从表3可以看出，玉米秸杆热解得到的焦油产率为58%，油收率较高。且燃气纯净， 再利用价值高。
[0178] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。
[0179] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种热解生物质的系统，其特征在于，包括:移动床热解反应器和冷凝器， 其中，所述移动床热解反应器包括： 热解进料口、半焦出口和催化剂入口； 所述热解进料口位于所述反应器的顶壁上； 所述半焦出口位于所述反应器的底部； 所述催化剂入口位于所述反应器的顶壁和/或侧壁上； 蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的 高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管； 油气导出管道，所述油气导出管道的管壁上设置有通孔； 布料器，所述布料器设置于所述蓄热式辐射管上方用于使输送至所述热解反应器内的 物料在接触所述蓄热式辐射管之前均匀分散;以及 除尘装置，所述除尘装置部分嵌入到所述反应器中，所述除尘装置与所述油气导出管 道通过集气管连通，并且所述除尘装置包括滤尘室、提升管和集气室，其中，提升管的顶部 与滤尘室的顶部连通，提升管的底部与滤尘室的底部连通，滤尘室与提升管相连通构成环 形回路;滤尘室位于所述反应器内，提升管和集气室位于所述反应器外;滤尘室伸入所述反 应器内部的侧壁上设有用于与所述集气管连通的热解油气入口，滤尘室与集气室相邻且滤 尘室与集气室共用的侧壁上设有孔道，集气室的与滤尘室和集气室共用的侧壁相对的侧壁 上设有热解油气出口，并且所述热解油气出口与所述冷凝器相连;提升管的顶部设置有含 尘气出口，提升管的底部设置有风帽。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述油气导出管道沿所述热解反应器的高 度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道， 任选的，所述油气导出管道与所述蓄热式辐射管平行布置，且所述蓄热式辐射管各自 的左右两侧对称设置有两根油气导出管道， 任选的，所述油气导出管道与邻近的所述蓄热式辐射管的管壁之间距离为所述油气导 出管道管径d的1/2-3倍。3. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述油气导出管道的管壁上设置有多 个通孔，优选地，所述通孔在所述油气导出管道的长度方向上均匀分布。4. 根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述蓄热式辐射管的两侧管壁上 分别设置有挡板，所述挡板位于所述油气导出管道的上方，且覆盖所述油气导出管道的全 部竖向投影， 任选的，所述挡板从所述蓄热式辐射管的管壁的竖直切面的相切线为起点，呈一定角 度向下延伸至所述油气导出管道的竖直切面，优选所述角度为40-90度，不含90度， 任选的，同一层所述油气导出管道连通至同一个除尘装置， 任选的，相邻两层或更多层的油气导出管道连接至同一个除尘装置， 任选的，同一层所述油气导出管道通过同一根所述集气管连通至同一个除尘装置， 任选的，相邻两层或更多层的油气导出管道通过两根或更多根所述集气管连通至同一 个除尘装置， 任选的，在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管均匀分布，优选地，沿所述反应器的高 度方向布置的蓄热式辐射管彼此平行并且错开布置， 任选的，所述除尘装置还包括隔板，隔板设置在连通滤尘室的底部与提升管的底部的 管道中， 任选的，所述隔板是插板阀或蝶阀， 任选的，滤尘室中容纳有过滤介质，所述过滤介质的粒径为5-20_， 任选的，所述孔道的直径为2-10_，优选3_， 任选的，所述孔道均匀分布在滤尘室的侧壁上。5. 根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括:进料斗、烘干提升 管、热解料斗和螺旋进料器； 所述进料斗通过所述烘干提升管与所述热解料斗连通； 所述热解料斗具有待热解物料入口和待热解物料出口，所述待热解物料入口与所述烘 干提升管的出口相连； 所述螺旋进料器具有进料口和出料口，所述进料口与所述待热解物料出口相连，所述 出料口与所述移动床热解反应器的热解进料口相连， 任选的，进一步包括:螺旋出料器，所述螺旋出料器与所述移动床热解反应器的半焦出 口相连。6. 根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括：多组旋风分离装置 和一个共用的半焦收集器， 其中， 所述多组旋风分离装置设置在所述移动床热解反应器和所述冷凝器之间，每组旋风分 离装置包括一级旋风除尘器和设置在所述一级旋风除尘器下方的二级旋风分离器，所述一 级旋风除尘器与所述二级旋风分离器之间设置有用于连通或隔断所述一级旋风除尘器与 所述二级旋风分离器的阀，后一组旋风分离装置的一级旋风除尘器的油气入口与前一组旋 风分离装置的一级旋风除尘器的油气出口相连， 所述半焦收集器与每组旋风分离装置的所述二级旋风分离器的出口相连。7. 根据权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括:净化塔，所述净化塔 的入口与所述冷凝器的气体出口相连。8. -种利用权利要求1-7任一项所述的热解生物质的系统热解生物质的方法，其特征 在于，包括： 将生物质输送至所述移动床热解反应器中进行热解处理，以便分别得到半焦和热解油 气； 将所述热解油气输送至所述冷凝器中进行冷凝处理，以便分别得到生物油和燃气。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在进行所述冷凝处理之前，进一步包括： 将所述热解油气输送至所述多组旋风分离装置进行分离纯化处理。10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括： 将所述燃气输送至所述净化塔进行净化处理， 任选的，在进行所述热解处理之前，进一步包括： 使所述生物质依次通过进料斗和烘干提升管进行预处理，然后使预处理产物依次通过 热解料斗和螺旋进料器输送至所述移动床热解反应器。
【文档编号】C10B23/00GK105907407SQ201610439950
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】张宏伟, 赵延兵, 陈水渺, 肖磊, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司