一、干馏式炭化机热解法炭化烟气如何处理?
利用干馏热解法把农林废弃生物质炭化成生物质炭很早已被应用,随着传统能源日益匮乏,开发生物质能源显得尤为重要,于是制炭业成了一大致富产业。可是,在废弃资源转化为经济优势的同时,出现了污染环境的严重问题,生物质经过干馏热解生成生物质炭的同时还产生大量的木煤气、木焦
油、木醋液混合烟气,一直是个让人头疼的问题。
针对这种现状,河南艾米信开始探讨把烟气净化分离,可燃气循环利用、木焦油木醋液分别收集的新方案,经过 对 20 多种生物质进行了干馏热
解试验,2011年艾米信环保烟气净化设备研制成功,可把生物质炭化过程中产生的烟气全部转化为纯净可燃气体,作为自身炭化的热源,同时分
别收集木焦油、木醋液副产品,这一试验的成功为生物质热解无烟炭化干馏式炭化机开拓了广阔的前景。
二、干馏式炭化机气化式无烟炭化过程-
找到烟气处理的好办法之后,艾米信人又从节约能源方面下功夫,找到一条气化式炭化新路子,和烟气处理设备合理结合,制造了新型无烟炭化
设备-气化式热解干馏式炭化机,属于自动化生产线,该生产线炭化过程解析如下:
点燃气化炉前期造气,作为炭化前期升温的热源,气化炉造气过程同时也是个无烟炭化过程,不消耗燃料,不污染环境;加热炭化机主机,生
物质刚加热不久,在 275℃以前排出的都是水蒸气,这个过程就是热解的干燥过 程,含水份越多的物料,这个过程就越长,气化炉造气时间越
长,因为只 有把水 份蒸干了才能开始热解;另外在实际生产中,这部分蒸汽是不排空的,而是进入后热交换器塔内, 被冷凝成水从底部流出
储存使用,不需要配用原料干燥设备。
当原料中的水份被蒸干后,随着温度的上升,进入了干馏热解的第二阶段 ——预炭化阶段,这个阶段的温度为 275-400℃。原料中的半纤维素
等不 稳定 成分开始分解,这时开始产烟,打开回收烟气阀,这时产出的气热值很低,主要是 CO2、CO 和少量的醋酸,需要和气化炉气混合使
用,也就是说仍然需要不断地外加热才行。 当温度继续上升,超过 500℃时,原料开始加快分解,随着温度提高,分解 速度生物质热裂解过
程及产物加快,生成大量分解物,如甲烷、乙烷、乙烯、醋酸、甲醇、丙醇、木 焦 油等,这时把收气阀门完全打开,让烟气全部进入净化系
统,处理后继续加热炭化机,可以说这一阶段 不用外加热就可以使反应进行下去,气化炉关闭,造气工作停止。这一阶段称为热解炭化阶段。
生物质的干馏热解主要产物都是在这个阶段形成的。特别是木醋液、木焦油 几乎全部都是在这个阶段中形成的。这时得到的产物有炭、可燃气
、木焦油、木醋液,其中炭的产量**高,可燃气产量能充分供应自身炭化,烟气净化途中焦油木醋液被分离用专用装置收集。每吨原料可产炭
330~400kg。热解过程继续下去,气量和热值继续增加,进入煅烧阶段,煅烧阶段温度可高达 600℃、700℃,乃至 1000℃以上。煅烧阶段随
着温度的升高不再产生木醋液和焦油, 而只是产生木煤气, 其中主要是 CH4 和 H2, 可使木煤气的热值大大提高。例如在 1000℃下热解,
木煤气的热值可达 6000 大卡/m3,而木炭的产量只有 220~230kg(每吨原料)。 需要特别指出的是:煅烧阶段是吸热反应,也就是说需要外
加热。所以从能 量平衡角度看,并不是热解温度越高越好。在实际生产中究竟选择什么样的热解温度,要因时、因地、因产品结构、因生产目
巩义市艾米信机械厂
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