生物质快速热解的系统和方法与流程

本发明属于可再生能源中的生物质高效清洁利用技术领域，具体而言，本发明涉及一种生物质快速热解的系统和方法。

背景技术：
生物质热解液化是生物质在完全缺氧或有限氧供给的情况下受热后主要降解为液体产物以及一部分气体产物和固体产物的过程。影响生物质热解液化最主要的四个参数是：104～105℃/s的加热速率、500℃左右的反应温度、不超过2s的气相滞留时间和生物油的快速冷凝与收集。针对热解液化的条件，国内外开发的生物质快速热解液化系统的反应器主要包括：流化床、旋转锥、烧蚀床和移动床等，根据所采用热载体可以分为气体载体、固体载体和无热载体型。由于该项技术从20世纪70年代才开始发展，所采用的反应器基本参考了石油化工、煤化工方面的器型，针对生物质快速热解这种原料结构复杂、反应条件苛刻的特殊工艺，需要开发更适合各种原料种类、结构简便、易于实现工业化的系统，促进对生物质这种可再生能源的高效、清洁利用，以缓解我国能源供应紧张和环境污染的问题。因此，现有的生物质快速热解技术有待进一步研究。

技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种生物质快速热解的系统和方法，该系统可以将生物质转化为高附加值的生物油，从而实现生物质的高效、清洁利用，并且极大简化了快速热解反应工艺流程。在本发明的一个方面，本发明提出了一种生物质快速热解的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：快速热解反应器，所述快速热解反应器包括：反应器本体，所述反应器本体内限定出反应空间，所述反应空间自上而下形成分散区、热解区和出料区；多层蓄热式辐射管，所述多层蓄热式辐射管在所述热解区中沿所述反应器本体高度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管；布料器；生物质入口，所述生物质入口位于所述分散区且位于所述布料器的上方；布料气入口，所述布料气入口位于所述分散区且与所述布料器相连通，以便采用布料气将所述布料器中的生物质吹出进入分散区，均匀地落入热解区；多个热解气出口，所述多个热解气出口分别设置在所述分散区和/或所述热解区；半焦出口，所述半焦出口设置在所述出料区；所述快速热解反应器适于采用所述蓄热式辐射管对生物质进行快速热解处理，以便得到半焦和热解气；冷渣机，所述冷渣机与所述半焦出口相连，且适于对半焦进行冷却处理；以及喷淋塔，所述喷淋塔与所述热解气出口相连，且适于采用冷却液对所述热解气进行喷淋处理，以便得到生物油和燃气。在本发明的生物质快速热解反应系统中，蓄热式辐射管以多层的方式布置。相邻的两个蓄热式辐射管在水平方向上和竖直方向上以一定的间距隔开。温度场根据本发明的一个实施例，多层蓄热式辐射管用于提供热源，使得在热解区形成一个或多个温度场，并且每个温度场的温度是均匀的，由此，在热解区形成温度梯度。例如，在本发明的一个实施例中，所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段。(即，形成了3个温度场)温度场的个数以及温度梯度可根据需要设置。温度场的温度可通过多种方式调节，例如，调整蓄热式辐射管在水平方向和/或竖直方向上的个数；蓄热式辐射管的层数；蓄热式辐射管彼此之间的间距(竖直方向和/或水平方向)；各蓄热式辐射管本身的温度；等等。在本发明的一个实施例中，蓄热式辐射管上设置有燃气调节阀，用于调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量，从而能够精确控制蓄热式辐射管的温度。蓄热式辐射管蓄热式辐射管在管体的两端分别具有燃烧器，在一端燃烧器燃烧产生的火焰在喷出时形成温度梯度，即，从燃烧器向外温度逐渐降低。类似的是，在另一端燃烧器燃烧产生的火焰在喷出时也形成温度梯度。当两端的燃烧器交替进行燃烧时，所形成的两个温度梯度叠加，使得温度互补，导致整个蓄热式辐射管整体的温度均匀。例如，单根所述蓄热式辐射管上的温度差不大于30℃。本发明的生物质快速热解反应系统使用本发明的蓄热式辐射管的布置方式，由于蓄热式辐射管本身固有的属性(如上所述，在蓄热式辐射管两端的燃烧器能够快速交替燃烧，实现蓄热式燃烧)，允许根据需要在反应器布置一个或多个不同的温度场，实现温度梯度并且确保每个温度场具有均匀的温度。在本发明的一个实施方案中，各蓄热式辐射管的温度相同或不同，只要确保温度场的温度均匀即可。在本发明的一个实施方案中，介于相邻蓄热式辐射管之间的间距可以相同或不同，只要确保温度场的温度均匀即可。例如，相邻所述蓄热式辐射管外壁间的水平距离和竖直距离分别独立地为100～500mm，例如200～300mm，例如200mm，例如300mm。在所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段的实施例中，在预热段中的各蓄热式辐射管的温度相同或不同，优选相同，只要确保预热段的温度均匀即可。在所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段的实施例中，在快速热解段中的各蓄热式辐射管的温度相同或不同，优选相同，只要确保快速热解段的温度均匀即可。在所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段的实施例中，在完全热解段中的各蓄热式辐射管的温度相同或不同，优选相同，只要确保完全热解段的温度均匀即可。虽然并不限于理论，但据信，如果生物质在热解区不能均匀受热，局部温度过高则导致热解过程中局部生物油发生高温裂解，使热解产物中部分能产生物油的高分子物质直接生成了燃气和半焦，或者局部温度过低则导致热解过程中局部生物质热解不充分，致使生物质中的挥发分不能释放出来，从而降低了生物油产率。在本发明中，当蓄热式辐射管被布置成形成一个或多个温度场时，由于温度场各自的温度是大致均匀的，因此，生物质在落入各温度场时均匀受热，发生反应的程度大体相同。由此，顺而避免生物油产率下降。热解气的快速导出利用本发明的生物质快速热解反应系统，能够在生物质热解之后实现热解气的快速导出。具体而言，在本发明的一个实施方案中，生物质快速热解反应系统的反应器在热解区的侧壁和/或分散区的顶壁上设有一个或多个热解气出口。在热解反应过程中，产生热解气，使得该反应器内部的压力升高。产生的热解气在升高的压力的驱使下快速从热解气出口导出。在本发明的一个优选实施方案中，在反应器外部设有与热解气出口连通的抽气装置，有利于将热解气从该反应器中快速导出。热解过程中产生的热解气从反应器侧部导出，而位于热解气出口处、反应器内侧的热解气与上方落下来的物料接触，把进入反应器侧部的热解气中的细尘在所述物料重力作用下被携带下落，使得导出的热解气中含尘率低，从而冷却后得到的生物油中含尘率低。热解气出口是至少2个，例如2-100个，3-80个，5-70个，10-50，20-40，30-40个。更具体而言，热解气出口是8个、15个、22个或28个。本发明并不限于此。热解气的快速冷却从热解气出口导出的热解气通过冷却装置被快速冷却，由此将不可凝气体与生物油分离。布料另外本发明通过使用布料器，可以使得生物质在热解区中均匀分散，进而显著提高装置的运行稳定性。生物质通过设置的布料系统使小颗粒生物质分散的、均匀的进入热解反应器，小颗粒生物质在均匀的温度场中经换热，每个生物质颗粒都受热均匀，避免了生物质团聚造成升温速率不均匀和降低进而导致油气产率下降的问题。例如生物质粒径小于3mm。效果由于采用本发明的蓄热式辐射管布置方式，生物质在热解过程中在反应器内能够被快速升温。同时产生的热解气能够被快速导出反应器并且被快速冷却。由此减少了在热解过程、导出过程和冷却过程中可能发生的二次反应(该反应会降低生物油产率)，因此，所得的生物油产率被显著提高。同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的快速热解的系统不需要设置预热单元和载体分离单元，从而可以极大简化快速热解反应工艺流程，进而显著降低装置的故障率。本发明通过采用特定的蓄热式辐射管布置方式，可以在反应器中形成一个或多个温度场并能够确保每个温度场的温度均匀，同时允许反应器各个温度场的温度是可控的。由此，使生物质在反应器中能够均匀受热，实现快速烘干和更充分的热解，进而提高了生物油产率，提高了生物质的快速热解效率。另外，根据本发明上述实施例的生物质快速热解的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本发明的一些实施例中，所述生物质快速热解的系统进一步包括：生物质料斗，所述生物质料斗适于储存生物质；烘干提升管，所述烘干提升管分别与所述生物质料斗和所述快速热解反应器相连，且适于在将生物质进行快速热解反应之前，采用热烟气对所述生物质进行烘干和提升；以及第一风机，所述第一风机分别与所述蓄热式辐射管和所述烘干提升管相连，且适于将所述蓄热式辐射管产生的高温烟气供给至所述烘干提升管作为所述热烟气使用。由此，使得进入热解反应器的生物质的水分小于5wt％，并通过烘干进行物料预热，使得生物质进入反应器后，由于水分少，不需要吸收大量的热来烘干自身的水分，从而提高了生物质原料的加热速率，进而可以显著提高生物质的热解效率。在本发明的一些实施例中，所述生物质快速热解的系统进一步包括：换热器，所述换热器与所述喷淋塔相连，且适于对所述生物油进行冷却处理，以便得到冷却的生物油；油泵，所述油泵分别与所述换热器和所述喷淋塔相连，且适于将所述冷却的生物油供给至所述喷淋塔作为所述冷却液使用；以及水封装置，所述水封装置与所述喷淋塔相连。由此，可以使得反应器中产生的热解产物可以快速冷却和分解，从而显著提高生物油与燃气的分离效率，并利用水封进行反应器压力控制，可以有效保障反应系统的安全性。在本发明的一些实施例中，所述生物质快速热解的系统进一步包括：净化塔，所述净化塔与所述喷淋塔相连，且适于对所述燃气进行净化处理，以便得到净化的燃气；燃气储罐，所述燃气储罐与所述净化塔相连，且适于储存所述净化的燃气；第二风机，所述第二风机分别与所述燃气储罐和所述蓄热式辐射管相连，且适于将所述净化的燃气的一部分供给至所述蓄热式辐射管；以及第三风机，所述第三风机分别与所述燃气储罐和所述布料气入口相连，且适于将所述净化的燃气的另一部分供给至所述布料气入口作为布料气使用。由此，可以显著降低系统能耗。在本发明的一些实施例中，所述生物质快速热解的系统进一步包括：布料加热器，所述布料加热器分别与所述第三风机和所述布料气入口相连，且适于在将所述净化的燃气的另一部分供给至所述布料气入口之前，预先对所述净化的燃气进行预热处理。由此，可以使得生物质进入反应器后能够快速升温，从而进一步提高生物质的快速反应效率。在本发明的一些实施例中，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿反应器本体高度方向错开分布。由此，使得反应器同一区域温度场非常均匀，从而实现精准的反应温度控制，进而进一步提高生物质的快速反应效率。在本发明的一些实施例中，所述反应器本体的高度为2～20m，所述蓄热式辐射管的管径为100～500mm，相邻所述蓄热式辐射管外壁间的水平距离和竖直距离分别独立地为100～500mm。由此，可以保证生物质原料均匀的在反应器停留1-10秒，保障了物料快速热解停留时间的需要，从而可以进一步提高生物质的快速反应效率。在本发明的一些实施例中，蓄热式辐射管为蓄热式燃气辐射管，即通过辐射管管体将燃烧燃气产生的热量以辐射的方式进行供热。在本发明的一些实施例中，所述蓄热式辐射管上设置有燃气调节阀，使用多层蓄热式辐射管提供热解过程所需的热源，能够调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量，从而能够精确控制热解过程的温度。，在本发明的一些实施例中，多层蓄热式辐射管的层数可以为4-30层。发明人发现，该种结构布置可以使得热解区中温度场分布均匀，从而可以显著提高生物质的快速热解效率，进而提高生物油的产率。在本发明的一些实施例中，单根所述蓄热式辐射管上的温度差不大于30℃，所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段，所述预热段的蓄热式辐射管温度为550～900℃，所述快速热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃，所述完全热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃。由此，使得反应器同一区域温度均匀，并且实现反应器上中下温度灵活调整，可以保障物料快速而均匀的加热并反应快速热解反应，因此可以提高生物质的快速反应效率。在本发明的另一个方面，本发明提出了一种生物质快速热解的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将生物质从所述生物质入口供给至所述反应空间中，将可燃气和空气供给至所述蓄热式辐射管中，使得所述可燃气在所述蓄热式辐射管中燃烧产生热量对所述生物质进行快速热解处理，以便得到热解气和半焦；将所述半焦经所述半焦出口供给至所述冷渣机中，以便对所述半焦进行冷却处理；以及在喷淋塔中，采用冷却液对经所述热解气出口排出的所述热解气进行喷淋处理，以便得到生物油和燃气。根据本发明实施例的生物质快速热解的方法通过使用多层蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且蓄热式辐射管通过两端的快速换向和蓄热式燃烧，保证了温度场的均匀性，以及通过调节反应区域的不同温度，实现了生物质的快速升温和热解反应，从而可以显著提高生物质的快速热解效率，进而提高生物油的产率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的快速热解的系统不需要设置预热单元和载体分离单元，从而可以极大简化快速热解反应工艺流程，进而显著降低装置的故障率且所得生物油中含尘率较低，另外本发明通过使用布料器，可以使得生物质在热解区中均匀分散，并且又能防止生物质对辐射管的磨损，进而显著提高装置的运行稳定性。另外，根据本发明上述实施例的生物质快速热解的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本发明的一些实施例中，所述生物质的粒径不高于3mm，所述生物质的快速热解反应时间为1～10秒。由此，可以保障小颗粒物料的加热速率和反应停留时间，从而进一步提高生物质的快速热解反应效率。在本发明的一些实施例中，单根所述蓄热式辐射管上的温度差不大于30℃，所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段，所述预热段的蓄热式辐射管温度为550～900℃，所述快速热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃，所述完全热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃。由此，使得反应器同一区域温度均匀，并且实现反应器上中下温度灵活调整，可以保障物料快速而均匀的加热并反应快速热解反应，因此可以提高生物质的快速反应效率。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本发明一个实施例的生物质快速热解的系统结构示意图；图2是根据本发明一个实施例的生物质快速热解的系统中的快速热解反应器的结构示意图；图3是根据本发明再一个实施例的生物质快速热解的系统结构示意图；图4是根据本发明又一个实施例的生物质快速热解的系统结构示意图；图5是根据本发明又一个实施例的生物质快速热解的系统结构示意图；图6是根据本发明又一个实施例的生物质快速热解的系统结构示意图；图7是根据本发明一个实施例的生物质快速热解的方法流程结构示意图；图8是根据本发明再一个实施例的生物质快速热解的方法流程结构示意图；图9是根据本发明又一个实施例的生物质快速热解的方法流程结构示意图；图10是根据本发明又一个实施例的生物质快速热解的方法流程结构示意图；图11是根据本发明又一个实施例的生物质快速热解的方法流程结构示意图。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本发明的一个方面，本发明提出了一种生物质快速热解的系统。下面参考图1-6对本发明实施例的生物质快速热解的系统进行详细描述。根据本发明的实施例，该系统包括：快速热解反应器100：根据本发明的实施例，参考图2，快速热解反应器100包括反应器本体10，反应器本体10内限定出反应空间11，根据本发明的具体实施例，反应空间11自上而下形成分散区12、热解区13和出料区14。根据本发明的实施例，反应空间11中具有多层蓄热式辐射管15和布料器16。根据本发明的实施例，反应器本体10上具有生物质入口101、布料气入口102、多个热解气出口103和半焦出口104。根据本发明的实施例，生物质入口101位于分散区12且位于布料器16的上方，且适于将生物质供给至反应空间11中并经布料器后均匀分散在热解区中。具体的，生物质入口101可以位于分散区12的侧壁上。根据本发明的实施例，布料气入口102位于分散区12内部且与布料器16相连通，且适于向布料器16中供给布料气(氮气等)，以便将布料器16中的生物质吹出进入分散区12，从而使得生物质在热解区中均匀分布，进而进一步提高生物质的快速热解效率。具体的，布料气入口102可以位于分散区12的侧壁上。根据本发明的实施例，多层蓄热式辐射管15在热解区13中沿反应器本体10高度方向间隔分布，并且每层蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管，根据本发明的具体实施例，每层蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管且每个蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿反应器本体高度方向错开分布。根据本发明的具体示例，蓄热式辐射管的管径可以为100～500mm。由此，可以显著提高生物质的快速热解效率，进而提高生物油的产率。根据本发明的具体实施例，相邻蓄热式辐射管外壁间的水平距离和竖直距离分别独立地为100～500mm。需要解释的是，相邻蓄热式辐射管外壁间的水平距离可以理解为在同层上蓄热式辐射管外壁间的距离，而相邻蓄热式辐射管外壁间的竖直距离可以理解为相邻上下两层间的相邻蓄热式辐射管外壁间的距离。根据本发明的具体实施例，多层蓄热式辐射管的层数可以为4-30层。发明人发现，该种结构布置可以使得热解区中温度场分布均匀，从而可以显著提高生物质的快速热解效率，进而提高生物油的产率。根据本发明的实施例，蓄热式辐射管可以为蓄热式燃气辐射管，即通过在辐射管管体中燃烧燃气以热辐射的方式进行供热。根据本发明的具体实施例，蓄热式辐射管上可以设置有燃气调节阀(未示出)。由此，可以通过调整燃气调节阀调节通入蓄热式辐射管的燃气的流量来等实现对热解过程的精确控温，从而可以显著提高生物质的快速热解效率，进而提高生物油的产率。具体的，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量等实现对热解过程的精确控温，并采用快速切换阀，使得单个辐射管的温度场相差不大于30℃，从而保证反应空间中温度场的均匀性。根据本发明的实施例，热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段，预热段的蓄热式辐射管温度为550～900℃，快速热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃，完全热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃。由此，可以进一步提高生物质的热解效率。根据本发明的实施例，布料器16可以位于分散区12内部，且适于采用氮气等惰性气体将布料器16中的生物质吹出进入分散区，均匀地落入热解区，从而使其均匀散落在热解区中。由此，较传统快速热解工艺相比，本发明通过采用布料器可以省去转动(搅拌)单元，进而显著降低装置的故障率。需要说明的是，本文中的“布料器”可以为现有技术中采用气体将生物质吹散的任意装置。具体的，布料器16可以位于分散区12的侧壁上。根据本发明的实施例，多个热解气出口103可以分别设置在分散区12和/或热解区13。根据本发明的具体实施例，多个热解气出口103可以分别设置在分散区12的顶端和/或热解区13的侧壁上。发明人发现，通过采用顶端出气和/或侧壁出气结合的方式，可以使得热解气中的半焦被沉降分离，从而显著降低热解气的含尘率。从工艺设计的角度，从热解区的侧壁出气的方式是优选的。根据本发明的实施例，半焦出口104可以设置在出料区14，且适于将热解生成的半焦排出出料区。具体的，半焦出口104可以设置在出料区14的底端。根据本发明的实施例，分散区12的内壁面可以呈球面型或锥形。由此，可以使得经布料器打散的生物质经分散区后均匀洒落在热解区，从而进一步提高生物质的热解效率。根据本发明的实施例，出料区14可以呈倒锥形。由此，可以使得热解生成的半焦顺利排出出料区。根据本发明的实施例，反应器本体10的高度可以为2～20m。由此，可以实现对生物质的完全热解。根据本发明的实施例，快速热解反应器适于采用蓄热式辐射管对生物质进行快速热解处理，以便得到半焦和热解气。根据本发明的一个实施例，生物质的粒度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，生物质的粒度可以不高于3mm。由此，可以提高生物质的热解效率。根据本发明的另一个实施例，生物质可以为选自秸秆、锯末和稻壳中的额至少一种。根据本发明的再一个实施例，生物质的快速热解时间为1～10秒。由此，可以有效降低热解产物的二次热解反应和交联反应程度，降低热解过程中燃气和半焦的产量，从而显著提高生物油的产率。冷渣机200：根据本发明的实施例，冷渣机200与半焦出口104相连，且适于对半焦进行冷却处理，从而可以得到冷却的半焦。具体的，从半焦出口得到的半焦温度为500～600℃，经过冷渣机得到的冷却的半焦温度低于50℃。喷淋塔300：根据本发明的实施例，喷淋塔300与热解气出口103相连，且适于采用冷却液对热解气进行喷淋处理，从而可以得到生物油和燃气。根据本发明的一个实施例，喷淋塔300内限定出喷淋空间30，喷淋空间30设置有除渣板31和内旋风单元32，喷淋塔300上具有冷却液入口301、热解气入口302、出渣口303、出油口304和燃气出口305，出渣口303处设置有清渣孔33，出油口304处设置有挡渣板34。根据本发明的再一个实施例，冷却液入口301和纯净的热解气入口302分别独立的设置在喷淋塔300的上端，除渣板31倾斜设置在喷淋空间30中的上部，出渣口303设置在位于除渣板31最低点上方的喷淋塔300侧壁上，内旋风单元32设置在喷淋空间30的中部，出油口304设置在喷淋塔300下方的侧壁上。根据本发明的又一个实施例，冷却液的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，冷却液可以采用生物油。根据本发明的再一个实施例，热解气在喷淋塔中在1～2秒内从450～480摄氏度降至50摄氏度以下。由此，可以进一步提高燃气和生物油的分离效率。具体的，热解气经热解气入口进入喷淋空间中在冷却液的作用下进行冷却处理，热解气中的油蒸汽被冷却为生物油，生物油经过除渣板进行除渣后再经挡渣板后从出油口排出，从而可以有效避免焦渣结渣对喷淋系统的影响，而分离得到的燃气经内旋风单元收集后从燃气出口排出，同时将除渣板的焦渣及时从出渣口排出。具体的，也可以在将热解气供给至喷淋塔进行喷淋处理之前，预先采用旋风分离器对热解气进行气固分离处理，从而可以有效除去热解气中夹带的半焦颗粒，进而可以显著降低生物油的含尘率。根据本发明实施例的生物质快速热解的系统通过使用多层蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且蓄热式辐射管通过两端的快速换向和蓄热式燃烧，保证了温度场的均匀性，从而可以显著提高生物质的快速热解效率，进而提高生物油的产率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的快速热解的系统不需要设置预热单元和载体分离单元，从而可以极大简化快速热解反应工艺流程，进而显著降低装置的故障率且所得生物油中含尘率较低，另外本发明通过使用布料器，可以使得生物质在热解区中均匀分散，并且又能防止生物质对辐射管的磨损，进而显著提高装置的运行稳定性。参考图3，根据本发明实施例的生物质快速热解的系统进一步包括：生物质料斗400：根据本发明的实施例，生物质料斗400适于存储生物质。需要说明的是，本文中的“生物质料斗”可以为现有技术中存在的可以用于储存生物质的任何装置。烘干提升管500：根据本发明的实施例，烘干提升管500分别与快速热解反应器100和生物质料斗400相连，且适于在将生物质进行快速热解反应之前，采用热烟气对生物质进行干燥和提升，从而可以得到含有降温烟气和干燥生物质的混合物。根据本发明的一个实施例，热烟气的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热烟气的温度可以为200～250℃。由此，不仅可以充分利用烟气的余热，使得系统能耗显著降低，而且可以有效避免生物质温度过高带来的着火安全隐患。具体的，本领域技术人员也可以采用旋风分离器对含有降温烟气和干燥生物质的混合物进行气固分离，并将所得的干燥生物质储存至干燥生物质料斗中，然后通过干燥生物质料斗向快速热解反应器中供给干燥生物质进行快速热解反应，同时将所得的降温烟气进行净化处理后再进行排放。第一风机600：根据本发明的实施例，第一风机600分别与蓄热式辐射管15和烘干提升管500相连，且适于将蓄热式辐射管得到的高温烟气供给至烘干提升管作为热烟气使用。由此，可以充分利用烟气的余热，从而进一步降低生产成本。参考图4，根据本发明实施例的生物质快速热解的系统进一步包括：换热器700：根据本发明的实施例，换热器700与喷淋塔300相连，且适于对生物油进行冷却处理，从而可以得到冷却的生物油。具体的，经过换热后得到的冷却的生物油的温度低于40℃。油泵800：根据本发明的实施例，油泵800分别与换热器700和喷淋塔300相连，且适于将冷却的生物油供给至喷淋塔300作为冷却液使用。由此，通过使用系统内部分离出的生物油作为冷却液使用，可以省去额外的冷却液补给装置，从而节省设备成本的投资。水封装置900：根据本发明的实施例，水封装置900与喷淋塔300相连，且适于根据喷淋塔内部压力情况及时泄压，从而防止不安全事故的发生。参考图5，根据本发明实施例的生物质快速热解的系统进一步包括：净化塔1000：根据本发明的实施例，净化塔1000与喷淋塔300相连，且适于对燃气进行净化处理，以便去除燃气中的油蒸汽，从而可以得到的净化的燃气。根据本发明的具体实施例，净化塔1000内部设置有均布器111，均布器111上部设置有填料112，根据本发明的具体实施例，均布器111与燃气出口105相连。根据本发明的一个实施例，均布器可以呈喇叭形。具体的，喷淋塔中收集得到的燃气经燃气出口进入净化塔的均布器中，燃气经两层填料层进行过滤，使得其中夹带的油蒸汽被捕捉下来，而得到的净化的燃气从净化塔上端排出。燃气储罐1100，根据本发明的实施例，燃气储罐1000与净化塔1000相连，且适于储存净化的燃气。第二风机1200：根据本发明的实施例，第二风机1200分别与燃气储罐1100和蓄热式辐射管15相连，且适于将净化的燃气的一部分供给至蓄热式辐射管15。由此，可以实现系统中能源的循环利用，从而显著降低处理成本。第三风机1300：根据本发明的实施例，第三风机1300分别与燃气储罐1100和布料气入口102相连，且适于将净化的燃气的另一部分供给至布料气入口作为布料气使用。由此，可以采用燃气将从生物质入口101进入的生物质打散，从而使其均匀散落在热解区中。参考图6，根据本发明实施例的生物质快速热解的系统进一步包括：布袋加热器1400：根据本发明的实施例，布料加热器1400分别第三风机1300和布料气入口102相连，且适于在将净化的燃气的另一部分供给至布料气入口102之前，对净化的燃气进行预热处理。由此，可以显著提高生物质的快速热解效率。为了方便理解，下面对采用本发明实施例的生物质快速热解系统的工艺进行详细描述。具体的，生物质(粒度低于3mm)经生物质料斗底部的卸料口进入烘干提升管，在热烟气(200～250℃)的作用下对生物质进行烘干和提升，得到含有降温烟气和干燥生物质的混合物(80～100℃)，然后将得到的含有降温烟气和干燥生物质的混合物供给至第一旋风分离器进行气固分离处理，得到干燥生物质和降温烟气，干燥生物质经提料机存储至干燥生物质料斗中，然后将储存在干燥生物质料斗中的干燥生物质经第一螺旋输送机供给至快速热解反应器中反应空间中，通过调整通入蓄热式辐射管的燃气和空气的流量等实现对热解过程的精确控温，使得预热段的蓄热式辐射管温度为550～900℃，快速热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃，完全热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃，进入的生物质被位于生物质入口下方的布料器打散并在分散区中分散开，使得生物质均匀散落在热解区，生成的热解气从反应器本体侧壁或顶端的热解气出口排出，而热解过程中产生的半焦经半焦出口排出反应器本体，并将蓄热式辐射管中产生的高温烟气经第一风机供给至烘干提升管中作为热烟气对生物质进行烘干和提升，将从热解气出口排出的热解气供给至第二旋风分离器中进行气固分离处理，分离得到半焦颗粒和纯净的热解气，得到的半焦颗粒存储在半焦料斗中，然后将经半焦出口得到的半焦和存储在半焦颗粒经第二螺旋输送机供给至冷渣机中进行冷却处理，并将得到的半焦进行堆放，将得到纯净的热解气供给至喷淋塔中进行喷淋处理，热解气在1～2秒内从450～480℃降到50℃以下，其中油蒸汽被捕捉下来形成生物油，从而与燃气进行分离，得到的生物油经油泵供给至喷淋塔中作为冷却液使用，得到的燃气进入净化塔进行净化处理，得到净化的燃气，并将得到的净化的燃气供给至燃气储罐中，然后将储存在燃气储罐中的一部分净化的燃气经第二风机供给至蓄热式辐射管中，将燃气储罐中的另一部净化的燃气经第三风机供给至布袋加热器预热后供给至布料气入口作为布料气将从生物质入口进入的生物质打散，使其均匀散落在热解区中，将第一旋风分离器中得到的降温烟气供给至布袋收尘器中进行净化处理，得到净化的烟气。如上所述，根据本发明实施例的生物质快速热解的系统可以具有选自下列的优点至少之一：根据本发明实施例的生物质快速热解的系统利用蓄热式辐射管提供热量，并结合对流和热传导，达到快速热解加热条件，并且整个工艺没有热载体，工艺流程得到了极大的简化，相同处理量的设备占地面积和造价下降接近一半，并能延长系统的无故障连续运行时间；根据本发明实施例的生物质快速热解的系统在快速热解反应器中能够实现完全隔绝空气热解，并采取200℃的低温烟气烘干，原料烘干不容易带来着火的安全隐患，确保了系统运行安全性；根据本发明实施例的生物质快速热解的系统针对生物质快速热解容易结焦的特性，设计顺流式喷淋塔，并在喷淋塔内进行特殊布置，防止结焦物对喷淋塔运行的影响。在本发明的第二个方面，本发明提出了一种生物质快速热解的方法。根据本发明的实施例，该方法是采用上述描述的生物质快速热解的系统进行的。下面参考图7-11对本发明实施例的生物质快速热解的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：S100：将生物质在快速热解反应器中进行快速热解处理根据本发明的实施例，将生物质从所述生物质入口供给至所述反应空间中，将可燃气和空气供给至所述蓄热式辐射管中，使得所述可燃气在所述蓄热式辐射管中燃烧产生热量对所述生物质进行快速热解处理，从而可以得到热解气和半焦。根据本发明的一个实施例，生物质的粒度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，生物质的粒度可以小于3mm。由此，可以提高生物质的热解效率。根据本发明的另一个实施例，生物质可以为选自秸秆、锯末和稻壳中的额至少一种。根据本发明的再一个实施例，生物质的快速热解时间为1～10秒。由此，可以有效降低热解产物的二次热解反应和交联反应程度，降低热解过程中燃气和半焦的产量，从而显著提高生物油的产率。具体的，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量等实现对热解过程的精确控温，并采用快速切换阀，使得单个辐射管的温度场相差不大于℃，从而保证反应空间中温度场的均匀性，并且通过调整使得预热段的蓄热式辐射管温度为550～900℃，所述快速热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃，所述完全热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃。S200：将半焦在冷渣机中进行冷却根据本发明的实施例，将半焦经半焦出口供给至冷渣机中，从而可以对所述半焦进行冷却处理。具体的，从半焦出口得到的半焦温度为500～600℃，经过冷渣机得到的冷却的半焦温度低于50℃。S300：将热解气在喷淋塔中进行喷淋处理根据本发明的实施例，在喷淋塔中，采用冷却液对经热解气出口排出的热解气供给至喷淋塔中进行喷淋处理，从而可以得到生物油和燃气。根据本发明的一个实施例，冷却液的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，冷却液可以采用生物油。根据本发明的再一个实施例，热解气在喷淋塔中在1～2秒内从450～480摄氏度降至50摄氏度以下。由此，可以进一步提高燃气和生物油的分离效率。具体的，也可以在将热解气供给至喷淋塔进行喷淋处理之前，预先采用旋风分离器对热解气进行气固分离处理，从而可以有效除去热解气中夹带的半焦颗粒，进而可以显著降低生物油的含尘率。根据本发明实施例的生物质快速热解的方法通过使用多层蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且蓄热式辐射管通过两端的快速换向和蓄热式燃烧，保证了温度场的均匀性，从而可以显著提高生物质的快速热解效率，进而提高生物油的产率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的快速热解的系统不需要设置预热单元和载体分离单元，从而可以极大简化快速热解反应工艺流程，进而显著降低装置的故障率且所得生物油中含尘率较低，另外本发明通过使用布料器，可以使得生物质在热解区中均匀分散，并且又能防止生物质对辐射管的磨损，进而显著提高装置的运行稳定性。参考图8，根据本发明实施例的生物质快速热解的方法进一步包括：S400：预先在烘干提升管中采用热烟气对生物质进行干燥和提升根据本发明的实施例，在将生物质供给至反应空间之前，预先在烘干提升管中采用热烟气对生物质进行干燥和提升，从而可以得到含有降温烟气和干燥生物质的混合物。根据本发明的一个实施例，热烟气的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热烟气的温度可以为200～250℃。由此，不仅可以充分利用烟气的余热，使得系统能耗显著降低，而且可以有效避免生物质温度过高带来的着火安全隐患。具体的，本领域技术人员也可以采用旋风分离器对含有降温烟气和干燥生物质的混合物进行气固分离，并将所得的干燥生物质储存至干燥生物质料斗中，然后通过干燥生物质料斗向快速热解反应器中供给干燥生物质进行快速热解反应，同时将所得的降温烟气进行净化处理后再进行排放。S500：采用第一风机将高温烟气供给至烘干提升管中根据本发明的实施例，采用第一风机将高温烟气经烟气出口供给至烘干提升管中作为热烟气使用。由此，可以充分利用烟气的余热，从而进一步降低生产成本。参考图9，根据本发明实施例的生物质快速热解的方法进一步包括：S600：采用换热器对生物油进行冷却处理根据本发明的实施例，采用换热器对生物油进行冷却处理，从而可以得到冷却的生物油。具体的，经过换热后得到的冷却的生物油的温度低于40℃。由此，可以进一步提高生物油与燃气的分离效率。S700：采用油泵将冷却的生物油供给至喷淋塔根据本发明的实施例，采用油泵将所得到的冷却的生物油供给至喷淋塔中作为冷却液使用。由此，通过使用系统内部分离出的生物油作为冷却液使用，可以省去额外的冷却液补给装置，从而节省设备成本的投资。参考图10，根据本发明实施例的生物质快速热解的方法进一步包括：S800：采用净化塔对燃气进行净化处理根据本发明的实施例，采用净化塔对燃气进行净化处理，以便去除燃气中的油蒸汽，从而可以得到的净化的燃气。具体的，喷淋塔中收集得到的燃气经燃气出口进入净化塔的均布器中，燃气经两层填料层进行过滤，使得其中夹带的油蒸汽被捕捉下来，而得到的净化的燃气从净化塔上端排出。S900：将净化的燃气储存在燃气储罐中根据本发明的实施例，将净化塔中得到的净化的燃气储存在燃气储罐中。S1000：采用第二风机将净化的燃气的一部分供给至蓄热式辐射管作为燃料根据本发明的实施例，采用第二风机将且适于将净化的燃气的一部分供给至蓄热式辐射管作为燃料。由此，可以实现系统中能源的循环利用，从而显著降低处理成本。S1100：采用第三风机将净化的燃气的另一部分供给至布料气入口根据本发明的实施例，采用第三风机将净化的燃气的另一部分供给至布料气入口作为布料气使用。由此，可以采用净化的燃气将从生物质入口进入的生物质打散，从而使其均匀散落在反应空间中。参考图11，根据本发明实施例的生物质快速热解的方法进一步包括：S1200：在将净化燃气的另一部分供给至布料气入口之前，预先采用布袋加热器对净化的烟气进行预热根据本发明的实施例，在将净化的燃气的另一部分供给至布料气入口之前，对净化的燃气进行预热处理。由此，可以显著提高生物质的快速热解效率。需要说明的是，上述针对生物质快速热解的系统所描述的特征和优点同样适于该生物质快速热解的方法，此处不再赘述。下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。实施例1本实施例1采用图1-6的生物质快速热解的系统，其中，30层蓄热式辐射管15在热解区13中沿反应器本体10高度方向间隔分布，并且相邻的蓄热式辐射管沿水平和反应器本体高度两个方向上以相同间距隔开且平行错落分布。蓄热式辐射管采用管径为100mm的圆形管，水平上相邻辐射管的外壁距离为100mm，上下层相邻辐射管的外壁间距为100mm。利用本发明的生物质快速热解的系统对锯末进行处理，粒径在3mm以下的范围，锯末分析数据、工艺操作参数和物料平衡见表1-3，快速热解时间10s，由表3可知生物油产率高达65.3％。表1锯末分析数据表2工艺操作参数序号参数名称参数值1预热段辐射管温度550℃2反应器预热段温度429℃3快速热解段辐射管温度500℃4反应器快速热解段温度462℃5完全热解段辐射管温度500℃6反应器完全热解段温度495℃注：表2中的反应器指快速热解反应器。表3物料平衡表实施例2本实施例2采用图1-6的生物质快速热解的系统，其中，4层蓄热式辐射管15在热解区13中沿反应器本体10高度方向间隔分布，并且相邻的蓄热式辐射管沿水平和反应器本体高度两个方向上以相同间距隔开且平行错落分布。蓄热式辐射管采用管径为500mm的圆形管，水平上相邻辐射管的外壁距离为500mm，上下层相邻辐射管的外壁间距为500mm。利用本发明的生物质快速热解的系统对玉米秸秆进行处理，粒径在2mm以下的范围，玉米秸秆分析数据、工艺操作参数和物料平衡见表4-6，快速热解时间1s，由表6可知生物油产率为48wt％。表4玉米秸秆分析数据表5工艺操作参数序号参数名称参数值1预热段辐射管温度900℃2反应器预热段温度475℃3快速热解段辐射管温度800℃4反应器快速热解段温度512℃5完全热解段辐射管温度800℃6反应器完全热解段温度535℃注：表5中的反应器指快速热解反应器。表6物料平衡表在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。