CN207671989U - 农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本系统是一种农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统。即将一种农业秸秆和林业废弃物经粉碎一定的粒度烘干和自动连续干馏热解制取高品质燃气、秸秆炭、木质炭等生物质炭、有机物质及化工原料和利用余热制取热水的设备系统。本系统包括原料粉碎、烘干及除尘装置，自动连续干馏热解装置，冷凝分离装置，燃气输出净化装置，烟气除尘净化装置，循环氮气干洗焦装置，炭粉成型装置，余热回收制取热水装置。本系统充分利用农业秸秆及林业废弃物可再生能源，将废弃的农业秸秆和林业废弃物经自动连续干馏热解制取燃料、有机物质、化工原料及余热回收制取高温热水供暖。本系统不仅获得生物质燃气，生物质炭，还可获得木醋液和木焦油，并利用余热制取高温热水供暖。本系统可创造可观的经济效益，对秸秆等生物质废弃原料的综合率高，且无任何三废排放。

Description

农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统

一技术领域

本系统涉及农业秸秆及林业废弃物的综合利用技术，特别是一种从以秸秆为主的农业废弃物中制取燃料，有机物质，化工原料及余热回收制取高温热水供暖的系统。

二背景技术

具统计，目前我国每年农业各类秸秆产量大约在8-9亿吨，但生物质能源在中国的新能源中所占的比例只有1％-3％，且近三分之二的农业秸秆被焚烧，由此造成了严重的空气污染。近年来有不少机构和技术人员研究秸秆的综合利用技术，但目前这些技术比较单一，综合利用差，产品附加值低，秸秆不但没有全部加以利用，并且还造成一定的污染。

三发明内容

1本系统以节能减排为目的，充分利用秸秆类可再生资源，将废弃的各种农作物秸秆经连续干馏热解制取燃料，有机物质，化工产品及利用余热产生高温热水供暖。

2本系统的目的是通过以下技术方案实现的。

3本系统其特征在于：包括原料粉碎、烘干及除尘装置，自动连续干馏热解装置，冷凝分离装置，燃气输出净化装置，烟气净化除尘装置，循环氮气干洗焦装置，炭粉成型装置，余热回收制取高温热水装置。

4所述的原料粉碎、烘干及除尘装置包括粉碎机(1)，烘干机(2)，除尘器(15)，干燥除油塔(3)，粉碎机(1)有两个出口，一个固体原料出口连接烘干机(2)，另一个粉尘出口管道连接除尘器(15)，烘干机 (2)有两个出口，一个固体原料出口连接干燥除油塔(3)，另一个烟气出口管道连接除尘器(15)。

5所述的自动连续干馏热解装置包括蛟龙输送机(4)，滚筒式干馏热解炉(5)，干燥除油塔(3)的出口连接蛟龙输送机(4)，蛟龙输送机(4)的出口连接滚筒式干馏热解炉(5)。

6所述的冷凝分离装置包括燃气冷却器(8)，洗涤冷却塔(9)，冷凝液罐(10)，焦油储罐(11)，醋液储罐(12)，清晰分离器(13)，精醋液储罐(14)，燃气出口连接燃气冷却器(8)的入口，燃气冷却器(8)的出口连接洗涤冷却塔(9)的入口，醋液储罐(12)中的醋液洗涤液通过管道接入洗涤冷却塔(9)的喷淋设备，同时滚筒式干馏热解炉(5)的燃气通过燃气冷却器(8)后通入洗涤冷却塔(9)，洗涤冷却塔(9)的出气口连接到干燥除油塔(3)，洗涤冷却塔(9)的冷凝液出口连接到冷凝液罐 (10)，冷凝液罐(10)有两个出口，一个连接焦油储罐(11)，一个连接醋液储罐(12)，醋液储罐(12)的另一个出口连接清晰分离器(13)，清晰分离器(13)一个出口连接精醋液储罐(14)，另一个出口连接焦油储罐(11)。

7所述的燃气输出净化装置包括燃气除尘器(16)，燃气储柜(17)，燃气发电机组(18)，洗涤冷却塔(9)的出气管道连接干燥除油塔(3)，干燥除油塔(3)的出气管道连接到燃气除尘器(16)的入口，燃气除尘器(16)的出口连接燃气储柜(17)，燃气储柜(17)的出气口连接燃气发电机组(18)。

8所述的烟气净化除尘装置为烟气除尘器(20)。

9所述的循环氮气干洗炭装置包括干洗焦设备(6)，氮气储罐(22)，氮气冷却器(21)，氮气储罐(22)的出口连接干洗焦设备(6)的进气口，干洗焦设备(6)出气口连接氮气冷却器(21)入口，氮气冷却器(21)出口连接氮气储罐(22)。

10所述的炭粉成型装置是以自产的焦油为粘合剂成型的型炭机(7)。

11所述的余热回收制取高温热水装置为废热锅炉(19)。

12本系统可利用几乎所有的农业植物，以之为原料，经过粉碎、烘干、干馏热解而获得高品质的燃气，生物质炭，有机物质，化工产品和高温热水，经过对15种废弃植物进行的干馏热解实验比较，平均每1000kg可产燃气为220M³，木醋液260kg，木焦油50kg，生物质炭330kg，无任何废物排放，不污染环境。

13干馏热解所产生的燃气组分(体积百分比)为：氧气0.7，一氧化碳16.5，二氧化碳23.6，氢气28.1，甲烷26.0，乙烷1.3，丙烷0.7，乙烯0.5，丙烯0.4，氮气2.0，热值为3200kacl/m³ -3600kacl/m³。

14煤与石油资源正在不断的减少，本系统最重要的特点是利用农业秸秆和林业废弃物这一可再生资源开发生物质能源及重要的化工原料，对废弃农业秸秆的综合利用率之高是现有技术无法比拟的，其利用价值可创造可观的经济效益。本系统另一个特点是工艺合理，自动连续给料，连续出料，连续产气，连续生产，干馏热解所得荒燃气通过燃气塔冷却(8)，经洗涤冷却塔(9)醋液直接喷淋降温，喷淋后的燃气进入干燥除油塔(3)与粉碎的秸秆原料直接接触，进一步除去气相中的多余焦油和杂质，并经过燃气除尘器 (16)除去气相中的颗粒物质，以上方法是对现有技术的重大改进和优化。

四附图说明

图1是本系统的组成框图。

以下是图1的文字说明：

1粉碎机 2烘干机 3干燥除油塔 4蛟龙输送机 5滚筒式干馏热解炉 6干洗焦设备7型炭机 8燃气冷却器 9洗涤冷却塔 10冷凝液罐 11焦油储槽 12醋液储罐 13清晰分离器14精醋液储罐 15除尘器 16燃气除尘器 17燃气储柜 18燃气发电机组 19废热锅炉 20烟气除尘器 21氮气冷却器 22氮气储罐

五具体实施方式：

1参见图1，本系统是一种自动连续干馏热解制取生物质燃气，有机物质，化工产品及余热制取高温热水供暖的系统。它包括原料粉碎、烘干及除尘装置，自动连续干馏热解装置，冷凝分离装置，燃气输出净化装置，烟气净化除尘装置，循环氮气干洗焦装置，炭粉成型装置，余热回收制取高温热水装置。

2所述的原料粉碎、烘干及除尘装置包括粉碎机(1)，烘干机(2)，除尘器(15)，干燥除油塔(3)，粉碎机(1)有两个出口，一个固体原料出口连接烘干机(2)，另一个粉尘出口管道连接除尘器(15)，烘干机(2)有两个出口，一个固体原料出口连接干燥除油塔(3)，另一个烟气出口管道连接除尘器(15)。

3所述的自动连续干馏热解装置包括蛟龙输送机(4)，滚筒式干馏热解炉(5)，干燥除油塔(3)的出口连接蛟龙输送机(4)，蛟龙输送机(4)的出口连接滚筒式干馏热解炉(5)。

4所述的冷凝分离装置包括燃气冷却器(8)，洗涤冷却塔(9)，冷凝液罐(10)，焦油储罐(11)，醋液储罐(12)，清晰分离器(13)，精醋液储罐(14)，燃气出口连接燃气冷却器(8)的入口，燃气冷却器(8)的出口连接洗涤冷却塔(9)的入口，醋液储罐(12)中的醋液洗涤液通过管道接入洗涤冷却塔(9)的喷淋设备，同时滚筒式干馏热解炉(5)的燃气通过燃气冷却器(8)后通入洗涤冷却塔(9)，洗涤冷却塔(9)的出气口连接到干燥除油塔(3)，洗涤冷却塔(9)的冷凝液出口连接到冷凝液罐(10)，冷凝液罐(10)有两个出口，一个连接焦油储罐(11)，一个连接醋液储罐(12)，醋液储罐(12)的另一个出口连接清晰分离器(13)，清晰分离器(13)一个出口连接精醋液储罐(14)，另一个出口连接焦油储罐(11)。

5所述的燃气输出净化装置包括燃气除尘器(16)，燃气储柜(17)，燃气发电机组(18)，洗涤冷却塔(9)的出气管道连接干燥除油塔(3)，干燥除油塔(3)的出气管道连接到燃气除尘器(16)的入口，燃气除尘器(16)的出口连接燃气储柜(17)，燃气储柜(17)的出气口连接燃气发电机组(18)。

6所述的烟气净化除尘装置为烟气除尘器(20)。

7所述的循环氮气干洗焦装置包括干洗焦设备(6)，氮气储罐(22)，氮气冷却器(21)，氮气储罐(22)的出口连接干洗焦设备(6)的进气口，干洗焦设备(6)出气口连接氮气冷却器(21)入口，氮气冷却器(21)出口连接氮气储罐(22)。

8所述的炭粉成型装置是以自产焦油为粘合剂成型的型炭机(7)。

9所述的余热回收制取高温热水装置为废热锅炉(19)。

10本系统的工作过程如下：

用粉碎机(1)将原料粉碎成6-10mm颗粒，经烘干机(2)干燥后进入干燥除油塔(3)，干燥后的原料颗粒由蛟龙输送机(4) 连续送入滚筒式干馏热解炉(5)进行升温干馏热解，滚筒式干馏热解炉(5)是全封闭缺氧式外加热炉，加热可采用固体燃料或回炉燃气加热方式，经干馏热解产生的气体挥发份即是荒燃气，其干馏热解温度不低于450摄氏度，连续进料连续出炭粉，干馏热解出来的荒燃气经燃气冷却器(8)降温送入洗涤冷却塔(9)，其间降温荒燃气所形成的少量冷凝液直接出燃气冷却器(8)进入冷凝液罐(10)，用从醋液罐(12)接入洗涤冷却塔(9)喷淋设备的醋液喷淋洗涤，使冷凝下来的醋液和焦油进入冷凝液罐(10)予以回收，同时进一步冷却了燃气，荒燃气被冷却所得冷凝液通过冷凝液罐 (10)静置分离出焦油和醋液，喷淋是用醋液做冷却介质循环喷淋，以提高醋液的浓度，洗涤的醋液可循环使用，由于醋液与焦油存在密度差，通过静置和萃取方法予以分离，醋液经清晰分离器(13) 进一步提纯而获得精醋液，提纯所获得少量焦油经清晰分离器(13) 另一出口回流到焦油储罐(11)，醋液中主要含甲酸、乙酸、丙酸和苯等多种有机化合物，可进一步分离而获得重要化工原料，焦油亦是一种含烃类、酸类、酚类较高的有机化合物，经洗涤后的燃气通过干燥除油塔(3)，燃气经粉碎的原料再次干燥和脱去燃气带出的少量焦油，进入燃气除尘器(16)，除尘后送入燃气储柜(17)，经燃气发电机组(18)发电并网，本系统采用循环氮气经干洗焦设备(6)使炭粉降温，在90摄氏度以下出炭，然后进入型炭机(7)，系统余热回收是采用废热锅炉制取高温热水供暖。

11本系统中所涉及的设备和装置均为现有产品，本领域的技术人员都很熟悉，由于本系统发明的要点不是对其中的任何一设备进行改进，而是在于使用了哪些设备以及这些设备的连接组成，故对涉及的设备不做详细说明。

12本系统不只是利用秸秆为原料，几乎所有农业植物，特别是那些以往不能被利用的农作物果实的皮、核、芯、壳，树木的枝、叶、皮及木削等都可以与秸秆同样的处理，不同植物干馏热解产生的燃气、醋液、焦油和生物质炭的比例有所不同。

Claims (9)

1.农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统，其特征在于：包括原料粉碎、烘干及除尘装置，自动连续干馏热解装置，冷凝分离装置，燃气输出净化装置，烟气净化除尘装置，循环氮气干洗焦装置，炭粉成型装置，余热回收制取高温热水装置。

2.根据权利要求1所述农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统，其特征在于：所述的原料粉碎、烘干及除尘装置包括粉碎机(1)，烘干机(2)，除尘器(15)，干燥除油塔(3)，粉碎机(1)有两个出口，一个固体原料出口连接烘干机(2)，另一个粉尘出口管道连接除尘器(15)，烘干机(2)有两个出口，一个固体原料出口连接干燥除油塔(3)，另一个烟气出口管道连接除尘器(15)。

3.根据权利要求1所述农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统，其特征在于：所述的自动连续干馏热解装置包括蛟龙输送机(4)，滚筒式干馏热解炉(5)，干燥除油塔(3)的出口连接蛟龙输送机(4)，蛟龙输送机(4)的出口连接滚筒式干馏热解炉(5)。

4.根据权利要求1所述农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统，其特征在于：所述的冷凝分离装置包括燃气冷却器(8)，洗涤冷却塔(9)，冷凝液罐(10)，焦油储罐(11)，醋液储罐(12)，清晰分离器(13)，精醋液储罐(14)，燃气出口连接燃气冷却器(8)的入口，燃气冷却器(8)的出口连接洗涤冷却塔(9)，醋液储罐(12)中的醋液洗涤液通过管道接入洗涤冷却塔(9)的喷淋设备，同时滚筒式干馏热解炉(5)的燃气通过燃气冷却器(8)后通入洗涤冷却塔(9)，洗涤冷却塔(9)的出气口连接到干燥除油塔(3)，洗涤冷却塔(9)的冷凝液出口连接到冷凝液罐(10)，冷凝液罐有两个出口，一个连接焦油储罐(11)，一个连接醋液储罐(12)，醋液储罐(12)的另一个出口连接清晰分离器(13)，清晰分离器(13)一个出口连接精醋液储罐(14)，另一个出口连接焦油储罐(11)。

5.根据权利要求1所述农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统，其特征在于：所述的燃气输出净化装置包括燃气除尘器(16)，燃气储柜(17)，燃气发电机组(18)，洗涤冷却塔(9)的出气管道连接干燥除油塔(3)，干燥除油塔(3)的出气管道连接到燃气除尘器(16)的入口，燃气除尘器(16)的出口连接燃气储柜(17)，燃气储柜(17)的出气口连接燃气发电机组(18)。

6.根据权利要求1所述农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统，其特征在于：所述的烟气净化除尘装置为烟气除尘器(20)。

7.根据权利要求1所述农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统，其特征在于：所述的循环氮气干洗焦装置包括干洗焦设备(6)，氮气储罐(22)，氮气冷却器(21)，氮气储罐(22)的出口连接干洗焦设备(6)的进气口，干洗焦设备(6)出气口连接氮气冷却器(21)入口，氮气冷却器(21)出口连接氮气储罐(22)。

8.根据权利要求1所述农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统，其特征在于：所述的炭粉成型装置是以自产焦油为粘合剂成型的型炭机(7)。

9.根据权利要求1所述农业秸秆及林业废弃物的综合利用系统，其特征在于：所述的余热回收制取高温热水装置为废热锅炉(19)。