本發(fā)明屬于生物質(zhì)熱解，具體涉及一種高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng).
背景技術(shù)：
1、生物質(zhì)熱解通過生物質(zhì)能熱轉(zhuǎn)換技術(shù)可高效地利用生物質(zhì)能源，生產(chǎn)各種清潔能源和化工產(chǎn)品。目前，世界各國尤其是發(fā)達(dá)國家，都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)，為實現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供根本保障。
2、生物質(zhì)熱解是指生物質(zhì)在沒有氧存在或只提供有限氧的條件下，通過熱化學(xué)反應(yīng)將生物質(zhì)大分子物質(zhì)(木質(zhì)素、纖維素和半纖維素)分解成較小分子的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)方法。目前生物質(zhì)熱解制炭系統(tǒng)產(chǎn)生的熱解氣先經(jīng)過冷凝、凈化后得到可燃?xì)?，可燃?xì)庖徊糠秩紵┳陨硎褂?，一部分燃燒后排放，帶來如下問題：熱解氣冷凝過程浪費了大量的熱能，能量利用率低；熱解載氣只是為了保障熱解環(huán)境為無氧卻并不能循環(huán)利用，投資高，維護(hù)工作量大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，充分利用熱解過程中產(chǎn)生的熱量，實現(xiàn)煙氣和熱量的循環(huán)利用。
2、本發(fā)明技術(shù)方案如下：
3、一種高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，包括原料箱、熱解碳化爐、儲熱管、熱解管、流量計、壓力表、co2氣罐、尾氣吸收裝置、氧氣吸收裝置、氣泵、冷凝產(chǎn)物收集裝置、水槽、燃燒室、氧氣瓶；
4、原料箱與熱解管通過輸送機(jī)連接；
5、熱解管設(shè)置在熱解碳化爐內(nèi)，熱解碳化爐內(nèi)還設(shè)置燃燒室、儲熱管，儲熱管設(shè)置在熱解管外圍，兩個燃燒室設(shè)置在熱解碳化爐兩端，儲熱管兩端進(jìn)入燃燒室內(nèi)部；
6、燃燒室底部分別與氧氣瓶、熱解管連接，燃燒室頂部連接出氣管，出氣管另一端進(jìn)入水槽內(nèi)部并貫穿水槽之后依次連接氣泵、氧氣吸收裝置、尾氣吸收裝置、壓力表、流量計、熱解管，尾氣吸收裝置、壓力表之間的管道上還連接co2氣罐；
7、熱解管外還設(shè)置加熱電阻。
8、所述出氣管進(jìn)入水槽內(nèi)部的部分為螺旋結(jié)構(gòu)；螺旋結(jié)構(gòu)的底部連接冷凝物收集裝置。
9、所述原料箱外部套設(shè)加熱管，加熱管底部與水槽頂部連接，水槽側(cè)面連接冷凝槽，冷凝槽內(nèi)置水泵，水泵與通過管道與加熱管內(nèi)部聯(lián)通，可在保持水體流通的同時源源不斷的提供低溫水供以煙氣冷凝。
10、所述熱解管內(nèi)設(shè)置溫度傳感器。
11、所述氧氣吸收裝置內(nèi)裝有氧氣吸收劑，氧氣吸收劑為亞硫酸鹽脫氧劑或氯化亞鐵等；尾氣吸收裝置內(nèi)裝有堿性物質(zhì)如氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液等等。
12、所述儲熱管內(nèi)裝有硅油或合成烴類和酯類等。
13、所述連接原料箱與熱解管的輸送機(jī)為刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)或斗式提升機(jī)等。
14、所述流量計為直接式質(zhì)量流量計或間接式質(zhì)量流量計。
15、所述氣泵為渦輪泵、葉片泵、活塞泵或蠕動泵。
16、本發(fā)明熱解管出來的高溫?zé)峤鈿獗惠斔瓦M(jìn)燃燒室，燃燒室內(nèi)點火器產(chǎn)生明火將煙氣點燃，燃燒產(chǎn)生的熱能直接傳遞給儲熱管，充分利用高溫?zé)煔?，減少煙氣的熱量損失，對熱能進(jìn)行利用；同時熱解管內(nèi)設(shè)置溫度傳感器隨時檢測熱解過程中的溫度變化，當(dāng)溫度傳感器提示溫度不足以使熱解進(jìn)行時，打開加熱電阻進(jìn)行加熱補(bǔ)充；當(dāng)溫度達(dá)到實驗要求時，關(guān)閉加熱電阻以節(jié)省能源。
17、本發(fā)明燃燒室內(nèi)煙氣經(jīng)過明火點燃后，煙氣內(nèi)只留有co2和水蒸氣，之后煙氣會進(jìn)入水槽，進(jìn)行煙氣熱量的吸收利用后重新回流到熱解碳化爐內(nèi)作為熱解載氣繼續(xù)對生物質(zhì)進(jìn)行熱解。
18、本發(fā)明生物質(zhì)經(jīng)過烘干達(dá)到設(shè)定水分含量后，以co2作為載氣將其進(jìn)行熱解炭化，含有ch4、co、h2的熱解氣進(jìn)行燃燒后，得到只含有co2、水蒸氣及氧氣的高溫?zé)煔?，將高溫?zé)煔馔ㄈ胨疅嵯到y(tǒng)，對高溫?zé)煔獾臒崃窟M(jìn)行利用，同時會對煙氣內(nèi)除co2以外的雜質(zhì)去除重新作為載氣回流進(jìn)熱解管繼續(xù)熱解。
19、針對生物質(zhì)制炭系統(tǒng)中熱解氣冷凝后導(dǎo)致的熱量損失問題，本發(fā)明通過將熱解爐出口的熱解氣直接全部燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行儲存，燃燒室出口煙氣可為原料的干燥提供熱量，熱量得到充分利用。
20、針對熱解載氣不能循環(huán)利用的問題，本發(fā)明通過將熱解氣直接燃燒，冷凝凈化后回流進(jìn)熱解管做為熱解載氣重新利用。
1.一種高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，包括原料箱、熱解碳化爐、儲熱管、熱解管、流量計、壓力表、co2氣罐、尾氣吸收裝置、氧氣吸收裝置、氣泵、冷凝產(chǎn)物收集裝置、水槽、燃燒室、氧氣瓶；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述出氣管進(jìn)入水槽內(nèi)部的部分為螺旋結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述螺旋結(jié)構(gòu)的底部連接冷凝物收集裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述原料箱外部套設(shè)加熱管，加熱管底部與水槽頂部連接，水槽側(cè)面連接冷凝槽，冷凝槽內(nèi)置水泵，水泵通過管道與加熱管內(nèi)部聯(lián)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解管內(nèi)設(shè)置溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述氧氣吸收裝置內(nèi)裝有氧氣吸收劑，氧氣吸收劑為亞硫酸鹽脫氧劑或氯化亞鐵；尾氣吸收裝置內(nèi)裝有堿性物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述高能量利用率同時以co2作為載氣循環(huán)利用的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)，其特征在于，所述儲熱管內(nèi)裝有硅油或合成烴類和酯類。