本发明涉及生物炭,尤其是涉及热解制备生物炭的生产系统。
背景技术:
1、生物质能是一种分布广泛的可再生能源,具有碳中性,可以平衡co2的排放和吸收。尽管生物质具有直接转化为燃料的潜力,但其水分高、能量密度低、体积大、纤维多、研磨性差和均匀性差等缺点,导致生物质运输困难、成本高和受季节限制等一系列问题制约其更广泛的应用。
2、热解作为一项生物质处理和燃料升级技术,可以改善原料自身特性,并生产能源和化工产品。通过热解技术通常将生物质转化为气、液、固三相产物,而三相产物的收率通过改变热解工艺参数来调控,例如:改变热解温度、升温速率和载气流量等。在这三相产物中,生物炭因其良好的燃料特性(能量密度高、热值高、碳含量高、氧含量低),是最有潜质替代燃煤的产物。
3、传统的生物质热解工艺中,大部分的碳被转移到了生物油和热解气中,因此导致生物炭产率低,生成的生物炭碳保留率和燃烧性能具有局限性,经济性较差。而提高生物质的炭产率和碳含量可使更多的碳元素封存于生物炭中,对实现绿色可持续发展具有重要意义。
4、目前生物质热解的固碳方式主要包括两种,一是使用压力设备提升生物质热解过程中的反应压力,但是加压热解通常是间歇式的,无法满足生物质热解固碳技术的高效性与连续性,同时压力设备的安全性也是阻碍生物质加压热解固碳发展的技术问题;二是使用添加剂与生物质混合热解,但是添加剂的使用会提升工业生产成本,且加入添加剂会改变生物质热解产物的组成,可能会影响热解产物的后续利用价值,同时部分添加剂可能会对环境造成污染。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出了一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,该系统可以利用热解气熏焙生物质原料后再进行热解,从而将生物质中更多的碳元素封存于生物炭中。
2、根据本发明实施例的一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,包括:
3、熏焙炉,所述熏焙炉包括第一出料口、第一进气口和第一出气口;
4、热解炉,所述热解炉内设有热解室,所述热解室设有进料口、第二出料口和第二出气口,其中,所述进料口与所述第一出料口连通,所述第二出气口与所述第一进气口连通。
5、根据本发明的一些实施例中,所述熏焙炉包括:第一进料箱、第一回转炉体和第一出料箱,所述第一回转炉体的两端分别与所述第一进料箱和所述第一出料箱动态密封连接,所述第一出料口和所述第一进气口设于所述第一出料箱上,所述第一出气口设于所述第一进料箱上。
6、根据本发明的一些实施例中,所述第一回转炉体包括内炉体和外炉体,所述内炉体和所述外炉体之间设有冷凝腔。
7、根据本发明的一些实施例中,所述冷凝腔包括第一冷凝区和第二冷凝区,所述第一冷凝区的温度低于所述第二冷凝区的温度,所述第一冷凝区设于靠近所述第一进料箱一侧,所述第二冷凝区设于所述第一出料箱一侧。
8、根据本发明的一些实施例中,所述内炉体的内侧壁上设有抄料板。
9、根据本发明的一些实施例中,所述抄料板内设有中空的导热室,所述导热室与所述冷凝腔连通。
10、根据本发明的一些实施例中,还包括燃烧器,所述燃烧器包括进风口和出风口,所述进风口与所述第一出气口连通,所述出风口与所述热解室连通。
11、根据本发明的一些实施例中,所述燃烧器还包括:燃料入口、出渣口和网隔板,所述网隔板设于所述进风口的上方,所述燃料入口设于所述网隔板的一侧的燃烧器侧壁上,所述出渣口设于所述网隔板另一侧的燃烧器侧壁上。
12、根据本发明的一些实施例中,所述热解炉包括:第二进料箱、第二回转炉体和第二出料箱,所述第二回转炉体的两端分别与所述第二进料箱和所述第二出料箱动态密封连接,所述进料口设于所述第二进料箱上,所述第二出气口和所述第二出料口设于所述第二出料箱上。
13、有益效果:
14、本发明通过该系统不断地利用热解气熏焙生物质,从而促进热解气中的可凝挥发物直接冷凝附着于生物质上,然后利用生物油和生物质的共热解作用提升生物炭产率和碳保留率,使更多的碳元素封存于生物炭中,从而达到固碳的效果。
15、同时,生物炭中碳元素的高保留率有利于提高生物炭作为替代燃料的燃烧热值,增强生物炭燃料的热稳定性,改善生物炭的燃料性能,使生物炭燃烧过程趋近于化石燃料。
1.一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,其特征在于,所述熏焙炉包括:第一进料箱、第一回转炉体和第一出料箱,所述第一回转炉体的两端分别与所述第一进料箱和所述第一出料箱动态密封连接,所述第一出料口和所述第一进气口设于所述第一出料箱上,所述第一出气口设于所述第一进料箱上。
3.根据权利要求2所述的一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,其特征在于,所述第一回转炉体包括内炉体和外炉体,所述内炉体和所述外炉体之间设有冷凝腔。
4.根据权利要求3所述的一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,其特征在于,所述冷凝腔包括第一冷凝区和第二冷凝区,所述第一冷凝区的温度低于所述第二冷凝区的温度,所述第一冷凝区设于靠近所述第一进料箱一侧,所述第二冷凝区设于所述第一出料箱一侧。
5.根据权利要求3所述的一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,其特征在于,所述内炉体的内侧壁上设有抄料板。
6.根据权利要求5所述的一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,其特征在于,所述抄料板内设有中空的导热室,所述导热室与所述冷凝腔连通。
7.根据权利要求1所述的一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,其特征在于,还包括:燃烧器,所述燃烧器包括进风口和出风口,所述进风口与所述第一出气口连通,所述出风口与所述热解室连通。
8.根据权利要求2所述的一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,其特征在于,所述燃烧器还包括:燃料入口、出渣口和网隔板,所述网隔板设于所述进风口的上方,所述燃料入口设于所述网隔板的一侧的燃烧器侧壁上,所述出渣口设于所述网隔板另一侧的燃烧器侧壁上。
9.根据权利要求1所述的一种熏焙生物质热解制备生物炭系统,其特征在于,所述热解炉包括:第二进料箱、第二回转炉体和第二出料箱,所述第二回转炉体的两端分别与所述第二进料箱和所述第二出料箱动态密封连接,所述进料口设于所述第二进料箱上,所述第二出气口和所述第二出料口设于所述第二出料箱上。
