本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)連續(xù)炭化處理工藝，屬于生物質(zhì)炭化及其能源化利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)熱解炭化技術(shù)是一種很有開(kāi)發(fā)前景的生物質(zhì)能源化利用技術(shù)，熱解后會(huì)得到氣固兩類型態(tài)的產(chǎn)物，固體產(chǎn)物冷卻后就得到生物質(zhì)炭，氣態(tài)產(chǎn)物冷卻后通過(guò)凈化分離分別得到生物質(zhì)燃?xì)?、木焦油和木醋液，它是通過(guò)熱解技術(shù)將生物質(zhì)分解成生物質(zhì)炭、熱解氣、焦油、木醋液等產(chǎn)品。

目前開(kāi)發(fā)利用的注入土悶炭化爐、池式炭化爐等，普遍存在原材料適應(yīng)性差、能耗高、炭化時(shí)間長(zhǎng)、炭化生產(chǎn)效率低、質(zhì)量難以控制、作業(yè)環(huán)境差和不能連續(xù)化生產(chǎn)等缺陷，近年來(lái)，在傳統(tǒng)炭化爐的基礎(chǔ)上，在炭化爐的基礎(chǔ)上，在炭化爐本體、熱解氣回收和余熱利用等方面進(jìn)行改進(jìn)，并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了結(jié)構(gòu)形式的炭化裝置，降低裝置的能耗。專利cn101220283a公開(kāi)了一種連續(xù)式生物質(zhì)炭化裝置，但該方法沒(méi)有將生物質(zhì)缺氧燃燒和炭化過(guò)程合理分開(kāi)，給生產(chǎn)控制帶來(lái)一定難度。

cn102226092a公開(kāi)了一種連續(xù)式生物質(zhì)低溫?zé)峤馓炕椒捌涮炕癄t，但該方法需要補(bǔ)充燃料，另外熱解氣和焦油分段收集，沒(méi)有凈化處理措施，容易堵塞。且木醋液和木焦油混合在一起，浪費(fèi)資源。

cn101353596a公開(kāi)了流化床生物質(zhì)炭、氣、油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，但該方法采用空氣流化生物質(zhì)，在高溫下生物質(zhì)會(huì)與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳，造成資源浪費(fèi)，而且空氣用于流化會(huì)帶走一部分熱量，生物質(zhì)油會(huì)發(fā)生氧化，旋風(fēng)后分離后直接進(jìn)入冷卻塔會(huì)使生物質(zhì)油和粉塵粘合，堵塞管道。

cn102260508a公開(kāi)了生物質(zhì)干餾炭、氣、油、液聯(lián)產(chǎn)集中供氣系統(tǒng)，涉及固定燃燒爐、接力式可移動(dòng)干餾釜、冷卻凈化系統(tǒng)和無(wú)儲(chǔ)氣罐的輸配系統(tǒng)，是一種類似連續(xù)生產(chǎn)、無(wú)儲(chǔ)氣柜的生物質(zhì)干餾炭、氣、油、液聯(lián)產(chǎn)集中供氣系統(tǒng)。因此，無(wú)論從生態(tài)角度還是從化境保護(hù)的角度出發(fā)，對(duì)生物質(zhì)能炭化和利用的研究都是迫在眉睫的大問(wèn)題目前也出現(xiàn)了關(guān)于對(duì)秸稈炭化裝置以及秸稈炭化工藝的報(bào)道這些裝置及工藝存在缺陷。

cn1100745a公開(kāi)了一種生物質(zhì)炭氣油綜合轉(zhuǎn)換設(shè)備，裂解后木質(zhì)氣經(jīng)過(guò)除塵、木焦油回收、冷凝器、洗滌塔、油氣分離器進(jìn)行分離，除塵器設(shè)置在高溫區(qū)，防止管道堵塞，因?yàn)樵诟邷貐^(qū)除塵，防止瀝青降落與煙塵粘結(jié)成塊而堵塞管道，洗氣塔設(shè)置在油氣分離器前上方，經(jīng)水洗和油氣分離后的燃?xì)饽窘褂秃繕O低。

cn103627415a公開(kāi)了生物質(zhì)熱解炭化爐熱解后進(jìn)入油氣分離裝置，分離出的液相進(jìn)行油水分離，分離出木醋液和木焦油，氣相進(jìn)入氣儲(chǔ)箱供炭化爐，氣體沒(méi)有進(jìn)一步凈化措施，氣體會(huì)攜帶木焦油和細(xì)小碳粉固體顆粒，粘結(jié)成塊堵塞管道，焦油也容易在噴嘴處結(jié)焦。

cn101955780a公開(kāi)了生物質(zhì)炭、氣、油與木醋液聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及聯(lián)產(chǎn)方法,只能間歇生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種生物質(zhì)連續(xù)炭化處理工藝，利用生物質(zhì)廢棄物在外熱式回轉(zhuǎn)爐中熱解，并輔助氣固分離、氣體噴淋、冷卻凈化，生產(chǎn)出生物質(zhì)炭、生物質(zhì)燃?xì)?、木醋液和木焦油，?shí)現(xiàn)了規(guī)模化、連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)工藝，生物質(zhì)炭噴淋木醋液后生產(chǎn)炭基復(fù)合肥或土壤改良劑，生物質(zhì)氣部分自用，提高了農(nóng)作物秸稈等綜合利用，對(duì)保護(hù)產(chǎn)地環(huán)境、穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡、緩解資源約束、促進(jìn)農(nóng)民增收起到了重要的作用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)連續(xù)炭化處理工藝，其特征是，包括以下步驟：

（1）將生物質(zhì)顆粒料輸送到炭化爐，在絕氧條件下進(jìn)行干燥、炭化，并生成生物質(zhì)氣和生物質(zhì)炭；

（2）生成的生物質(zhì)氣和生物質(zhì)炭進(jìn)入與炭化爐相連接的沉降室內(nèi)進(jìn)行氣固分離，生物質(zhì)炭經(jīng)過(guò)冷卻、粉碎、噴淋木醋液后輸送至包裝袋包裝；

（3）生物質(zhì)氣從沉降室上部出來(lái)進(jìn)入除塵器，脫除氣體中攜帶的細(xì)小灰塵和炭粉；

（4）生物質(zhì)氣經(jīng)過(guò)除塵器除塵凈化后進(jìn)入至少兩級(jí)串聯(lián)噴淋塔，生物質(zhì)氣在噴淋塔中冷卻的同時(shí)脫除氣體中含有的木醋液、木焦油以及少量炭粉，噴淋液進(jìn)入沉降罐中進(jìn)行沉降分離，分離出沉渣、木醋液、木焦油，將木焦油收集儲(chǔ)存至焦油儲(chǔ)罐；

（5）沉降罐沉降分離出的木醋液經(jīng)過(guò)冷卻塔冷卻后進(jìn)入噴淋塔，循環(huán)噴淋生物質(zhì)氣；一級(jí)沉降罐中的木醋液ph<5.5后，由一級(jí)沉降罐經(jīng)過(guò)泵輸送到木醋液儲(chǔ)罐，一部分用于噴淋生物質(zhì)炭，剩余的木醋液可以作為木醋液葉面肥；二級(jí)沉降罐中的木醋液輸入到一級(jí)沉降罐，二級(jí)沉降罐中補(bǔ)充新鮮水；

（6）從噴淋塔凈化后的氣體進(jìn)入氣液分離塔，將攜帶的液體分離出來(lái)，分離出的液體經(jīng)過(guò)泵打入木醋液儲(chǔ)罐，從氣液分離塔上部出來(lái)的氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)入液封罐，從液封罐出來(lái)的氣體進(jìn)入緩沖罐；

（7）氣體在緩沖罐中進(jìn)一步凈化，凈化分離出的生物質(zhì)氣體進(jìn)入氣柜，部分作為回轉(zhuǎn)爐燃料，富余的生物質(zhì)氣收集利用。

進(jìn)一步地，上述步驟（1）中，將所述生物質(zhì)顆粒料通過(guò)帶電磁除鐵器的皮帶秤計(jì)量，并且通過(guò)螺旋進(jìn)料機(jī)輸送到外熱式回轉(zhuǎn)爐。

進(jìn)一步地，上述步驟（1）中，所述螺旋進(jìn)料機(jī)設(shè)有氮?dú)獬淙肟冢脫Q回轉(zhuǎn)爐中的氧氣，確保炭化在絕氧條件下進(jìn)行。

進(jìn)一步地，上述步驟（1）中，炭化溫度為350～650℃。

進(jìn)一步地，上述步驟（2）中，從沉降室分離出的生物質(zhì)炭經(jīng)過(guò)一級(jí)水冷螺旋輸送機(jī)輸送、夾棍粉碎機(jī)粉碎、二級(jí)水冷螺旋輸送機(jī)輸送、木醋液噴淋罐噴淋后包裝。

進(jìn)一步地，上述步驟（4）中，除塵后的生物質(zhì)氣經(jīng)過(guò)至少兩級(jí)串聯(lián)噴淋塔洗滌凈化后，生物質(zhì)氣溫度降到50℃以下。

進(jìn)一步地，上述步驟（4）中，所述的噴淋塔噴淋攜帶到沉降罐的少量氣體，經(jīng)換熱器后由助燃風(fēng)機(jī)輸送至炭化爐燃燒或直接火炬燒掉。

進(jìn)一步地，所述炭化爐、沉降室、除塵器、噴淋塔以及氣液分離塔是在-4000～3000pa下進(jìn)行，首選微負(fù)壓。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

（1）本發(fā)明采用了生物質(zhì)顆粒料進(jìn)料方式，顆粒料經(jīng)過(guò)皮帶秤計(jì)量，在輸送過(guò)程中電磁除鐵器可以將造粒過(guò)程遺落在顆粒中損壞機(jī)器的零件分離出來(lái)，防止損壞爐子或后續(xù)夾棍卡死。

（2）本發(fā)明創(chuàng)造性地將生物質(zhì)顆粒輸送到外熱式回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行炭化，顆粒料在轉(zhuǎn)動(dòng)爐膛內(nèi)炭化均勻，有利于減少炭化時(shí)間，提高效率。

（3）本發(fā)明在顆粒料炭化后，進(jìn)入沉降室，固體生物質(zhì)炭通過(guò)水冷式螺旋輸送機(jī)從沉降室分離、冷卻、夾棍粉碎后均勻噴淋木醋液，還可以將生物質(zhì)炭中的火星噴滅，防止火災(zāi)，噴淋木醋液具有增強(qiáng)生物質(zhì)炭殺菌、驅(qū)蟲(chóng)的作用；噴淋木醋液的生物質(zhì)炭可以作為炭基肥的原料或土壤改良劑，木醋液也可以作為木醋液葉面肥。

（4）炭化生成的生物質(zhì)氣體經(jīng)過(guò)噴淋塔噴淋凈化，提高生物質(zhì)氣純度，凈化后的生物質(zhì)氣作為炭化爐燃料或其他民用。

（5）經(jīng)過(guò)噴淋塔凈化氣體進(jìn)入氣液分離塔分離攜帶的液體，由風(fēng)機(jī)輸入液封罐，液封罐將前后氣體通道強(qiáng)制切斷，防止氣體回流以及空氣進(jìn)入爐膛而使炭燃燒。

（6）噴淋塔噴淋液在沉降罐中沉降分離，回收木醋液、焦油，攜帶的少量氣體收集后經(jīng)換熱器后由助燃風(fēng)機(jī)輸送至炭化爐燃燒或直接火炬燒掉，防止有機(jī)氣體排放到大氣中污染環(huán)境。

（7）生產(chǎn)工藝模塊化式一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)熱解dcs自動(dòng)化控制。

（8）生產(chǎn)工藝全密閉，炭化產(chǎn)生的氣體、粉塵以及焦油可以收集利用，減少污染，且生產(chǎn)出生物質(zhì)炭、生物質(zhì)氣、木醋液和木焦油等有用資源得以利用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的原理流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)連續(xù)炭化處理工藝，包括以下步驟：

（1）將生物質(zhì)顆粒料通過(guò)配備電磁除鐵器的皮帶秤計(jì)量，電磁除鐵器可以將造粒過(guò)程遺落在顆粒中損壞機(jī)器的零件分離出來(lái)，防止損壞爐子或后續(xù)夾棍卡死；將生物質(zhì)顆粒料通過(guò)螺旋進(jìn)料機(jī)輸送到外熱式回轉(zhuǎn)爐，顆粒料在轉(zhuǎn)動(dòng)爐膛內(nèi)炭化均勻，有利于減少炭化時(shí)間，提高效率；所述螺旋進(jìn)料機(jī)設(shè)有氮?dú)獬淙肟?，置換回轉(zhuǎn)爐中的氧氣，使生物質(zhì)粒料在絕氧條件下進(jìn)行干燥、炭化，炭化溫度為350～650℃，生成生物質(zhì)氣和生物質(zhì)炭。

（2）生成的生物質(zhì)氣和生物質(zhì)炭進(jìn)入與炭化爐相連接的沉降室內(nèi)進(jìn)行氣固分離，從沉降室分離出的生物質(zhì)炭經(jīng)過(guò)一級(jí)水冷螺旋輸送機(jī)輸送、夾棍粉碎機(jī)粉碎、二級(jí)水冷螺旋輸送機(jī)輸送、木醋液噴淋罐噴淋后，經(jīng)炭輸送機(jī)輸送至包裝袋里包裝。噴淋液可以將生物質(zhì)炭中的火星噴滅，防止火災(zāi)；噴淋木醋液還具有增強(qiáng)生物質(zhì)炭殺菌、驅(qū)蟲(chóng)的作用；噴淋木醋液的生物質(zhì)炭可以作為炭基肥的原料或土壤改良劑，木醋液也可以作為木醋液葉面肥。

（3）生物質(zhì)氣從沉降室上部出來(lái)進(jìn)入除塵器，脫除氣體中攜帶的細(xì)小灰塵和炭粉，除塵器中沉積固體顆粒定期清理。

（4）生物質(zhì)氣經(jīng)過(guò)除塵器除塵凈化后進(jìn)入至少兩級(jí)串聯(lián)噴淋塔，生物質(zhì)氣溫度降到50℃以下，生物質(zhì)氣在噴淋塔中冷卻的同時(shí)脫除氣體中含有的木醋液、木焦油以及少量炭粉，噴淋液進(jìn)入沉降罐中進(jìn)行沉降分離，分離出沉渣、木醋液、木焦油，將木焦油收集儲(chǔ)存至焦油儲(chǔ)罐；噴淋塔噴淋攜帶到沉降罐的氣體，攜帶的少量氣體經(jīng)由沉降罐收集經(jīng)換熱器后由助燃風(fēng)機(jī)輸送至炭化爐燃燒或直接火炬燒掉，防止有機(jī)氣體排放到大氣中污染環(huán)境。

（5）沉降罐沉降分離出的木醋液經(jīng)過(guò)冷卻塔冷卻后進(jìn)入噴淋塔，循環(huán)噴淋生物質(zhì)氣；一級(jí)沉降罐中的木醋液ph<5.5后，由一級(jí)沉降罐經(jīng)過(guò)泵輸送到木醋液儲(chǔ)罐，一部分用于噴淋生物質(zhì)炭；二級(jí)沉降罐中的木醋液輸入到一級(jí)沉降罐，二級(jí)沉降罐中補(bǔ)充新鮮水。

（6）從噴淋塔凈化后的氣體進(jìn)入氣液分離塔，將攜帶的液體分離出來(lái)，分離出的液體經(jīng)過(guò)泵打入木醋液儲(chǔ)罐，從氣液分離塔上部出來(lái)的氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)入液封罐，從液封罐出來(lái)的氣體進(jìn)入緩沖罐。液封罐將前后氣體通道強(qiáng)制切斷，防止氣體回流以及空氣進(jìn)入爐膛而使炭燃燒。

（7）氣體在緩沖罐中進(jìn)一步凈化，凈化分離出的生物質(zhì)氣體進(jìn)入氣柜，部分作為回轉(zhuǎn)爐燃料，富余的生物質(zhì)氣供給土壤改良劑炭基肥的生產(chǎn)或民用燃料。

上述炭化爐、沉降室、除塵器、噴淋塔以及氣液分離塔是在-4000pa～3000pa下進(jìn)行，首選微負(fù)壓。

本發(fā)明利用生物質(zhì)廢棄物在外熱式回轉(zhuǎn)爐中熱解，并輔助氣固分離、氣體噴淋、冷卻凈化，生產(chǎn)出生物質(zhì)炭、生物質(zhì)燃?xì)?、木醋液和木焦油，?shí)現(xiàn)了規(guī)?；?、連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)工藝，生物質(zhì)炭噴淋木醋液后生產(chǎn)炭基復(fù)合肥或土壤改良劑，生物質(zhì)氣部分自用，提高了農(nóng)作物秸稈等綜合利用，對(duì)保護(hù)產(chǎn)地環(huán)境、穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡、緩解資源約束、促進(jìn)農(nóng)民增收起到了重要的作用。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。