一种生物质热解系统

本发明涉及生物质热解，尤其是涉及一种生物质热解系统。

背景技术：

1、生物质能源具有可再生性、碳中性、广泛分布等优点，生物质能源的利用不仅可以减少温室气体排放,还可以实现生物质废弃物的资源化,促进循环经济发展，其中，对原始生物质(农林生物质残余物)进行热化学预处理能够实现物化性质均匀、高热值生物质炭的制备，可同品质替代传统化石煤炭。

2、但是在传统的热解系统中，热解炉内的生物质在高温热量作用下进行四个阶段；其中，①干燥阶段，生物质物料在炭化反应器内吸收热量，水分首先蒸发逸出，生物质内部化学组成几乎没变；②挥发热解阶段，生物质继续吸收热量到200℃左右，内部大分子化学键发生断裂与重排，有机质逐渐挥发，材料内部热分解反应开始，挥发分的气态可燃物在缺氧条件下，有少量发生燃烧，且这种燃烧为静态渗透式扩散燃烧，可逐层为物料提供热量支持分解；③是全面炭化阶段，物料在急剧热分解的同时产生木焦油、乙酸等液体产物和甲烷、乙烯等可燃气体，随着大部分挥发分的分离析出，最终剩下的固体产物就是由碳和灰分所组成的焦炭。

3、虽然生物质炭的生产普遍遵循上述的热解炭化原理，但是在实际生产中，即使是采用相同品类的生物质原料，也总是容易出现生物炭化不均匀、生物质炭质量不稳定的情况。

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，本发明提出了一种生物质热解系统，通过相变蓄热球作为中间介质给生物质加热热解炭化，并利用相变蓄热球对炭化后的生物质炭进行余热回收，回收后的热量再对未热解炭化的生物质进行预热，能够实现能源充分利用，解决传统热解炭化系统热效率低、炭化不均匀的问题。

2、根据本发明实施例的一种生物质热解系统，包括：

3、料斗；

4、吸热装置，所述吸热装置上设有第三进料口和第三出料口，所述吸热装置内设有第一蓄热球，所述第一蓄热球用于吸收所述吸热装置内的高温热量；

5、热解炉，所述热解炉上设有第一进料口、第一出气口和第一出料口，所述第一进料口与所述第三出料口连通，所述第一进料口与所述料斗连通；

6、筛分装置，所述筛分装置上设有第二进料口、第二出料口和第一卸料口，所述第二进料口与所述第一出料口连通，所述第二出料口与所述第三进料口连通，以用于筛分出蓄热球和生物质炭；

7、其中，所述第一蓄热球在所述吸热装置内吸收热量后，与所述热解炉内的生物质颗粒一起混合并释热。

8、根据本发明的一些实施例中，所述吸热装置为太阳能接收器。

9、根据本发明的一些实施例中，还包括：储热仓，所述储热仓的一端与所述吸热装置连通，另一端与所述第一进料口连通，所述储热仓内用于存储吸热后的第一蓄热球。

10、根据本发明的一些实施例中，还包括：中转仓，所述中转仓的一端与所述筛分装置连通，另一端与所述吸热装置连通，所述中转仓用于储存释热后的第一蓄热球。

11、根据本发明的一些实施例中，还包括：燃烧器，所述燃烧器的一端口与所述第一出气口联通，另一端口与所述中转仓连通。

12、根据本发明的一些实施例中，还包括：第一换热装置、第二换热装置和收集斗，所述第一换热装置设于所述料斗处，所述第一换热装置包括第一换热腔，所述第一换热腔的底部设有第一筛网，所述第一筛网悬置于所述料斗内，所述第一筛网上设有第二卸料口；所述第二换热装置设于所述收集斗处，所述第二换热装置包括第二换热腔，所述第二换热腔的底部设有第二筛网，所述第二筛网悬置于所述收集斗内，所述第二筛网的中心处设有第三卸料口；所述第一换热装置和第二换热装置内流动设有第二蓄热球，其中，所述第二换热腔分别与所述第一卸料口和第二卸料口联通，所述第三卸料口与所述第一换热腔连通。

13、根据本发明的一些实施例中，所述第一换热腔内设有第一螺旋滑道，所述第一螺旋滑道竖向设于所述第一筛网的上方；和/或

14、所述第二换热腔内设有第二螺旋滑道，所述第二螺旋滑道竖向设于所述第二筛网的上方。

15、根据本发明的一些实施例中，所述热解炉包括进料箱、回转炉体和出料箱，所述回转炉体的两端分别与所述进料箱和出料箱动态密封连接，所述第一进料口设于所述进料箱上，所述第一出气口设于所述出料箱的顶部，所述第一出料口设于所述出料箱的底部。

16、根据本发明的一些实施例中，还包括：送料装置，所述送料装置的一端分别与所述储热仓及所述料斗连通，另一端与所述热解炉连通，所述送料装置采用螺旋送料器。

17、根据本发明的一些实施例中，所述第一蓄热球包括壳体和相变体，所述相变体设于所述壳体内，所述壳体采用氧化铝壳体，所述相变体采用al-si相变体。

18、有益效果：

19、本发明利用相变蓄热球吸收余热或者废热的能量给生物质加热热解炭化，不仅有利于实现炭化过程生物质的均匀加热，而且还能节约热解时所消耗的能源。

20、再利用相变蓄热球吸收炭化后生物质炭的热量并给生物质原料进行预加热，一方面便于提升生物质炭的冷却速度，有利于快速收集生物质炭，另一方面还能实现热量的循环利用，避免了热量流失。

技术特征：

1.一种生物质热解系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种生物质热解系统，其特征在于，所述吸热装置为太阳能接收器。

3.根据权利要求1或2所述的一种生物质热解系统，其特征在于，还包括：储热仓，所述储热仓的一端与所述吸热装置连通，另一端与所述第一进料口连通，所述储热仓内用于存储吸热后的第一蓄热球。

4.根据权利要求1或2所述的一种生物质热解系统，其特征在于，还包括：中转仓，所述中转仓的一端与所述筛分装置连通，另一端与所述吸热装置连通，所述中转仓用于储存释热后的第一蓄热球。

5.根据权利要求4所述的一种生物质热解系统，其特征在于，还包括：燃烧器，所述燃烧器的一端口与所述第一出气口联通，另一端口与所述中转仓连通。

6.根据权利要求3所述的一种生物质热解系统，其特征在于，还包括：第一换热装置、第二换热装置和收集斗，所述第一换热装置设于所述料斗处，所述第一换热装置包括第一换热腔，所述第一换热腔的底部设有第一筛网，所述第一筛网悬置于所述料斗内，所述第一筛网上设有第二卸料口；所述第二换热装置设于所述收集斗处，所述第二换热装置包括第二换热腔，所述第二换热腔的底部设有第二筛网，所述第二筛网悬置于所述收集斗内，所述第二筛网的中心处设有第三卸料口；所述第一换热装置和第二换热装置内流动设有第二蓄热球，其中，所述第二换热腔分别与所述第一卸料口和第二卸料口联通，所述第三卸料口与所述第一换热腔连通。

7.根据权利要求6所述的一种生物质热解系统，其特征在于，所述第一换热腔内设有第一螺旋滑道，所述第一螺旋滑道竖向设于所述第一筛网的上方；和/或

8.根据权利要求1所述的一种生物质热解系统，其特征在于，所述热解炉包括进料箱、回转炉体和出料箱，所述回转炉体的两端分别与所述进料箱和出料箱动态密封连接，所述第一进料口设于所述进料箱上，所述第一出气口设于所述出料箱的顶部，所述第一出料口设于所述出料箱的底部。

9.根据权利要求3所述的一种生物质热解系统，其特征在于，还包括：送料装置，所述送料装置的一端分别与所述储热仓及所述料斗连通，另一端与所述热解炉连通，所述送料装置采用螺旋送料器。

10.根据权利要求6所述的一种生物质热解系统，其特征在于，所述第一蓄热球包括壳体和相变体，所述相变体设于所述壳体内，所述壳体采用氧化铝壳体，所述相变体采用al-si相变体。

技术总结本发明公开了一种生物质热解系统，包括料斗、吸热装置、热解炉以及筛分装置，其中，吸热装置上设有第三进料口和第三出料口，吸热装置内设有第一蓄热球，第一蓄热球用于吸收吸热装置内的高温热量，热解炉上设有第一进料口、第一出气口和第一出料口，第一进料口与第三出料口连通，第一进料口与料斗连通，筛分装置上设有第二进料口、第二出料口和第一卸料口，第二进料口与第一出料口连通，第二出料口与第三进料口连通，以用于筛分出第一蓄热球和生物质炭。由此，本发明利用相变蓄热球吸收余热或者废热的能量给生物质加热热解炭化，不仅有利于实现炭化过程生物质的均匀加热，而且还能节约热解时所消耗的能源。技术研发人员：马培勇,蔡浩,程竹松,丁锋,杨树全,祁风雷,刘小好,刁瑞受保护的技术使用者：合肥工业大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18