一種序批式生物質液化工藝的製作方法
2023-06-15 13:03:21 1
本發明屬於可再生能源技術領域，涉及一種生物質處理工藝，尤其是涉及一種序批式生物質液化工藝。
背景技術：
隨著化石能源日益枯竭，人類對於可再生生物質能源的興趣日益提高，世界各國都投入了大量資金和人力，開發生產可再生能源的工藝。所有化石能源其實最早也來源於生物質，經過上億年的地質變遷，生物質中的水分被逐漸析出，生物質中的微觀結構也發生了變化，變成了我們今天使用的石油、天然氣、煤等，統稱為化石能源。我們現在開發的各種可再生生物質能源技術就是要縮短生物質演變的時間，用很短的時間完成大自然需要上億年才能完成的轉變。
開發可再生生物質能源的關鍵是要破解生物質的原有結構，並將其中大量的水分除去。仿照大自然製造化石能源的過程，首先需要對生物質進行液化，然後在液體中提取人類所需要的能源。
連續式生物質液化(continuousbiosolidhydrolysis，cbh)是當前製造生物質燃料的主要方法。在cbh中，含有大量水分的生物質固體通過連續工藝，加溫加壓，再熱能回收，冷卻，減壓，脫水乾燥，即可獲得具有較高熱值的生物質燃料。生物質cbh中，用於加熱生物質的大部分熱能被回收，熱能的利用效率達到了最高。另外，在cbh中，如果運行工況不變，所有的設備一旦穩定運行，無需頻繁操作和調整，這就大大降低了對系統自動控制的要求。
連續式生物質液化cbh雖然具有很多優點，但也存在一些缺陷。首先，cbh的整體壓力較高，習慣於使用低壓設備的用戶往往不願意使用高壓設備；其次，由於系統的壓力較高，整個系統的工藝環節較多，系統投資也偏大，這也是許多用戶不能接受的；第三，cbh的設備較多，系統複雜，佔地面積也相對較大。
為了簡化cbh系統，降低系統壓力，目前，有多個廠家(特別是在歐洲)研發水熱碳化工藝(hydrothermalcarbonization，htc)。htc工藝的生物質碳化過程在一個反應罐中完成，物料加熱靠向罐內輸入高溫蒸汽實現。反應器中加入酸性催化劑後，生物質碳化的溫度可以降低至200℃，系統壓力可以降低至2.0mpa。htc系統處理能力的提高和生產的連續性靠安裝多個htc反應罐實現。
由於htc工藝中物料加熱靠向罐內輸入高溫蒸汽實現，為了保證蒸汽能夠在低壓環境下連續輸入，htc反應罐需要在蒸汽注入時不斷減壓。頻繁減壓，增加了系統的複雜性。另外，減壓靠釋放反應罐中的蒸汽實現，生物質中一部分有機揮發物質也同時蒸發，這使得最終碳化產品中的熱值相應減少。htc系統的能量回收是依靠回收蒸汽的顯熱和潛熱實現，由於反應罐釋放的蒸汽溫度很低，回收後的能源溫度更低，這種低值能源很難被利用，故htc系統的能耗較高。
htc工藝的初衷是要通過一個反應罐完成全部生物質碳化過程，從而簡化cbh系統，減少投資和佔地。但由於增加了蒸汽釋放、蒸汽冷凝、熱能回收等環節，工藝逐步複雜。htc的多個工程實例表明，其整體工藝的投資和佔地面積與連續式cbh系統比較都不相上下。
技術實現要素：
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可通過間接媒質回收碳化後生物質液體的能源，回收效率高，佔地面積小，經濟實用性好的序批式生物質液化工藝。
本發明是一種序批式生物質液化工藝(sequencebiosolidhydrolysis，sbh)。該系統發明的目的就是要克服現有序批式水熱碳化技術的缺陷。在sbh系統中只有一種結構簡單的反應器，原理簡單，系統整體壓力低，佔地面積小，投資少，是製造生物質燃料的一種很好的選擇。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
一種序批式生物質液化工藝，該工藝採用間接換熱方式直接回收已經裂解液化生物質中的熱能，所述的工藝包括兩組或兩組以上並聯設置的序批式生物質液化單元、與序批式生物質液化單元配合使用的高溫導熱油循環管路以及低溫導熱油循環管路；
在工作狀態下，當一組序批式生物質液化單元採用高溫導熱油加熱時，另一組序批式生物質液化單元進料，當採用高溫導熱油加熱的序批式生物質液化單元中的生物質完成液化後，與該序批式生物質液化單元配合使用的高溫導熱油循環管路關閉，低溫導熱油循環管路打開，同時打開另一組已經完成生物質進料的序批式生物質液化單元的低溫導熱油循環管路，將已完成生物質液化的序批式生物質液化單元的熱量直接傳遞給另一組已經完成生物質進料的序批式生物質液化單元。
所述的序批式生物質液化單元包括sbh反應器、設置在sbh反應器底部的生物質物料進口閥門、插設在sbh反應器中的磁力耦合攪拌機、設置在sbh反應器頂部的第一放汽閥門、與第一放汽閥門相連通的汽體收集器、設置在sbh反應器邊壁上的換熱器、與換熱器配合使用的換熱控制單元、設置在sbh反應器底部的卸料閥門、與卸料閥門相連通的閃蒸罐；
在工作狀態下，完成生物質液化的序批式生物質液化單元在熱量傳遞後，該序批式生物質液化單元中的sbh反應器內部溫度降低，待溫度降低至極限值時，關閉與該序批式生物質液化單元配合使用的低溫導熱油循環管路，打開卸料閥門，將已經液化的生物質以汽爆方式進入閃蒸罐中；
而完成生物質進料的另一組序批式生物質液化單元中的sbh反應器在經過低溫導熱油循環管路的熱量傳遞後，sbh反應器內部溫度升高，當完成生物質液化的序批式生物質液化單元的低溫導熱油循環管路關閉時，則同時關閉另一組序批式生物質液化單元的低溫導熱油循環管路，並打開與另一組序批式生物質液化單元配合使用的高溫導熱油循環管路，對另一組序批式生物質液化單元中sbh反應器的生物質加熱，直至生物質完全液化。
所述的sbh反應器內生物質液化的設定溫度為200-300℃，液化持續時間為10-30分鐘。
所述的sbh反應器中設有用於檢測換熱器中油溫的溫度計、用於檢測生物質溫度的溫度計、用於檢測生物質液位的液位計、防止sbh反應器超壓的爆破閥、用於檢測換熱器和sbh反應器內部壓力的壓力計。
所述的換熱器包括但不限於盤管式換熱器、列管式換熱器或夾套式換熱器中的一種；
所述的換熱控制單元包括與盤管式換熱器連接並且供高溫導熱油通過的第一閥門及第二閥門、與盤管式換熱器連接並且供低溫導熱油通過的第三閥門及第四閥門；
所述的閃蒸罐的頂部設有第二放汽閥門，該第二放汽閥門通過管道與汽體收集器相連通。
所述的高溫導熱油循環單元包括與每個序批式生物質液化單元中的第一閥門及第二閥門相連接的高溫導熱油循環管路、設置在高溫導熱油循環管路上的高溫導熱油泵、高溫導熱油高位膨脹槽、迴路控制閥、高溫導熱油換熱器、高溫導熱油洩油閥、緊急冷卻器以及與緊急冷卻器配合使用的緊急冷卻器控制閥、與高溫導熱油洩油閥配合使用的第一洩油槽、向高溫導熱油循環管路供熱的熱源；
所述的熱源包括但不限於生物質導熱油鍋爐、蒸汽爐或電加熱爐中的一種。
作為優選的技術方案，所述的熱源機構包括通過熱源循環管路與高溫導熱油換熱器相連接的生物質導熱油鍋爐、設置在熱源循環管路上的導熱油泵、導熱油高位膨脹槽、導熱油控制閥及導熱油洩油閥、與導熱油洩油閥配合使用的第二洩油槽。
所述的低溫導熱油循環單元包括與每個序批式生物質液化單元中的第三閥門及第四閥門相連接的低溫導熱油循環管路、設置在低溫導熱油循環管路上的低溫導熱油泵、低溫導熱油高位膨脹槽以及低溫導熱油洩油閥、與低溫導熱油洩油閥配合使用的第三洩油槽。
所述的閃蒸罐依次與液化生物質儲液池、後續生物質裂解液脫水處理單元相連接。
所述的液化生物質儲液池為全密封儲液池，液化生物質儲液池的頂部設有第三放汽閥門，該第三放汽閥門通過管道與汽體收集器相連通；
所述的後續生物質裂解液脫水處理單元包括依次與液化生物質儲液池相連接的裂解液換熱器、脫水器以及乾燥器、與脫水器相連接的厭氧消化罐、設置在厭氧消化罐與裂解液換熱器之間的冷卻水泵及冷卻水塔；
所述的液化生物質儲液池與裂解液換熱器之間設有液體泵，所述的脫水器與厭氧消化罐之間設有脫水液輸送泵；
所述的乾燥器上設有第四放汽閥門，該第四放汽閥門通過管道與汽體收集器相連通。
在工作狀態下，已經裂解並經閃蒸工藝降溫的生物質裂解液存儲在液化生物質儲液池，液化生物質儲液池中裂解液通過液體泵輸送至裂解液換熱器的管程，冷卻後的裂解液溫度下降至50℃以下，而從裂解液換熱器輸出的裂解液再輸送至脫水器進行脫水，脫水後的生物質固體再輸送至乾燥器，得到含水率小於10％的生物質乾燥顆粒，而蒸汽通過放第四放汽閥門輸送至汽體收集器，處理後排放；
脫水時脫出的液體為高濃度有機廢水，高濃度有機廢水經厭氧消化生成沼氣，沼氣經過濾、脫硫後作為燃料使用，或者，高濃度有機廢水經好氧消化，直接達標處理。
作為優選的技術方案，脫水時脫出的液體為高濃度有機廢水，通過脫水液輸送泵輸送至厭氧消化罐，而裂解液換熱器殼程冷卻生物質產生的熱水通過冷卻水泵輸送給厭氧消化罐作為加熱消化液的熱能，厭氧消化罐產生的沼氣過濾、脫硫後，作為沼氣鍋爐的燃料，沼氣鍋爐生產的熱能則供給乾燥器使用。產生的沼氣可以在自身系統中使用，亦可作為能源提供給其他用戶使用。厭氧消化產生的沼液，如果已經達到了排放標準，可以直接排放；如果其某些指標仍然高於排放標準，則需要進一步的處理。厭氧消化後產生的固體沼渣，仍然是一種生物質，可以作為生物質原料重新進入生物質液化系統處理。
本發明序批式生物質液化(sbh)工藝的核心裝置是sbh反應器。反應器是一個圓形柱狀罐體，安裝有磁力耦合攪拌機。反應器的邊壁上安裝有螺旋管式換熱管。生物質進入反應器後，反應器的進料閥門和放汽閥門關閉，高溫導熱油通過換熱器對生物質加熱，攪拌機工作。隨著生物質溫度的升高，生物質中的少量水分會蒸發，但由於反應器是密閉的壓力容器(耐壓>3mpa)，當蒸發產生的蒸汽壓力等於相應水溫度的飽和蒸汽壓時，生物質中的水分蒸發就會停止。當反應器中的生物質溫度升高至裂解溫度後，反應器中的生物質基本裂解，生物質被液化。
在實際應用時，當第一組sbh反應器升溫時，第二組sbh反應器的生物質進料完成。第一組sbh反應器中的生物質液化後，高溫導熱油對生物質的加溫將停止。低溫導熱油通過低溫導熱油泵、換熱器，將熱能傳導給第二組sbh反應器，第二組sbh反應器中的生物質將被預熱，而第一組sbh反應器中的裂解液溫度將下降，壓力也隨之降低。當第二組sbh反應器中生物質的溫度被預熱到最大值時，第一組sbh反應器中的裂解液溫度也降低至最低值。此時，第一組sbh反應器中的溫度將略高於100℃，壓力略大於大氣壓。預熱結束後，第一組sbh反應器開始出料，而第二組sbh反應器開始由高溫導熱油加熱。
通過打開第一組sbh反應器下部的閥門，已經降溫降壓的裂解液進入閃蒸罐(flashtank)，裂解液的溫度還會有小幅度的下降，壓力降低至常壓(大氣壓)。閃蒸後的裂解液進入儲液池。液化生物質儲液池中的裂解液經過冷卻、脫水、乾燥(如果需要的話)，即可獲得碳化顆粒。由於生物質在反應過程中的蒸發非常小，因此，所獲得的碳化顆粒中將會保留很高的燃值，是很好的固體燃料。如果生物質的成分是市政汙泥，碳化顆粒的熱值一般可超過3000大卡/kg，與褐煤的燃值相當，可作為sbh系統生物質導熱油爐的燃料。
本發明基於序批式生物質液化裝置的工藝系統是序批式工作的，每個sbh反應器的工作周期為2-8小時(根據生物質的種類，反應器的容積確定)。當需要處理的生物質量較大時，需要安裝多組sbh反應器。
本發明工藝中，生物質液化通過2個，或2個以上的sbh反應器完成，每組sbh反應器中安裝有磁力耦合攪拌器、換熱器以及其他必須的監測和安全設備。sbh反應器中生物質完成液化的判斷標準是生物質在sbh反應器中的溫度達到設定溫度，並持續了設定的時間。
sbh反應器進料時，應保持sbh反應器內留有一定的汽化空間，即進料後的生物質體積要小於sbh反應器內部的容積。sbh反應器進料時，為保證進料順利，安裝在sbh反應器上部的放汽閥門應打開，進料完成後，為保持sbh反應器內的壓力，安裝在sbh反應器上部的放汽閥門應關閉。安裝在sbh反應器上部的放汽閥門放出的氣體應收集後做除臭、冷凝處理後方可排放。打開sbh反應器的出料閥門後，為了確保全部裂解生物質排放出sbh反應器，還要打開安裝在sbh反應器上部的放汽閥門。出料閃蒸罐上部安裝有大孔徑放汽閥門，sbh反應器出料前應該打開。閃蒸罐放汽閥門發出的氣體應收集後做除臭、冷凝處理後方可排放。
在實際運行過程中，只要sbh反應器中有物料，sbh反應器中安裝的磁力攪拌器應始終保持運行狀態。
sbh反應器邊壁安裝的換熱器可以是夾套式，亦可以為盤管式，夾套或盤管的耐壓等級應等同於反應器的耐壓等級。
sbh反應器加熱所需要的高溫導熱油由一個耐高溫高壓的導熱油泵輸送，熱能通過一個導熱油換熱器取得。高溫導熱油在換熱器的管程中流動，熱源在換熱器的殼程流動。在高溫導熱油迴路安裝有熱膨脹罐，卸油槽和緊急冷卻器。
高溫導熱油迴路的緊急冷卻器為一個水冷式冷卻器，由出口和入口2個閥門控制。高溫導熱油迴路中一般總有一個反應器需要加熱，因此緊急冷卻器通常不使用。當高溫導熱油迴路中沒有反應器需要加熱時，給高溫導熱油迴路提供的熱源應減少，直至關閉。但當熱源的減少不夠及時，高溫導熱油的溫度持續升高，達到或者超過允許值時，就要啟動緊急冷卻器。
sbh反應器加熱所需要的低溫導熱油由一個耐高溫高壓的導熱油泵輸送，導熱油泵通過導熱油循環，將已經裂解反應器的熱量傳送給完成生物質進料sbh反應器。一組低溫導熱油泵迴路在同一時間內，只能在2組sbh反應器之間通過低溫導熱油循環系統交換熱能。如果需要同一時間內有多對sbh反應器同時通過低溫導熱油循環系統交換熱能，則需要給每對sbh反應器安裝一套低溫導熱油循環系統。每組低溫導熱油迴路均安裝有熱膨脹罐和卸油槽。
導熱油換熱器殼程中可以是高溫導熱油，由生物質導熱油爐加熱，並通過一臺導熱油泵輸送、並循環，形成導熱油爐導熱油循環迴路。迴路中安裝有熱膨脹罐，卸油槽。導熱油換熱器殼程中也可以是高溫蒸汽，由外部高溫蒸汽源提供。
生物質導熱油爐可以直接使用系統自身生產的生物質燃料或其他生物質燃料。如果沒有條件使用生物質導熱油爐，亦可以使用其他任何型式的導熱油爐。
裂解後的生物質經閃蒸後，溫度仍然較高，需要首先用泵將其打入sbh冷卻器，冷卻後的生物質進入存貯池。等待後續的脫水工藝使用。
脫水後的生物質可以直接作為燃料使用，亦可以經過乾燥後，再作為燃料使用。
本發明採用間接換熱方法取代常用的蒸汽直接換熱，工藝中只有一種結構簡單的反應器，原理簡單，工藝系統整體壓力低，佔地面積小，投資少，是製造生物質燃料的一種很好的選擇。本發明工藝採用間接換熱方法直接回收已經裂解液化生物質中的熱能，使用設備少，回收效率高，在整個生物質液化過程中，始終保持封閉狀態，無蒸汽釋放，無需添加催化劑，壓力由相應溫度下水的飽和蒸汽壓控制。由於本發明工藝中的熱能得到有效的回收，已經裂解液化的生物質在最後釋放(閃蒸)時的溫度接近100℃，壓力接近常壓，損失的熱能少，生物質中有機揮發份損失少，不但最終產品的利用價值高，而且大大降低了運行成本。
與現有技術相比，本發明具有以下特點：
1)生物質物料在一個反應器中完成全部液化過程，工藝簡單，向反應器中投加生物質物料時，對投加泵要求的壓力低，系統中對物料尺寸的要求不苛刻，只要輸送泵可以接受，顆粒尺寸略大(例如5cm)亦無影響；
2)反應器中的壓力僅與物料的溫度有關，且永遠不會超過對應溫度水的飽和蒸汽壓，故整個生物質液化過程中無需酸性或鹼性催化劑降低反應壓力；
3)由於系統運行中，不添加酸性或鹼性催化劑，故一般中性生物質液化時，對系統中設備和管道材質的要求降低，無需採用高防腐材質(如不鏽鋼316l等)；
4)物料在反應罐中通過間接媒質加熱時，無需減壓和釋放蒸汽，從而無需蒸汽釋放裝置，蒸汽冷凝裝置等；
5)由於加熱過程中沒有蒸汽釋放，生物質中的有機揮發份得到充分保留，最終碳化產品的熱值高；
6)通過間接媒質回收碳化後生物質液體的能源，工藝簡單，回收效率高，整體系統工藝簡單，佔地面積小，投資小。
附圖說明
圖1為本發明序批式生物質液化單元結構示意圖；
圖中，1─生物質物料，2─sbh反應器，3─閃蒸罐，4─液化生物質儲液池，5─汽體收集器，6─後續生物質裂解液脫水處理單元，010─磁力耦合攪拌機，01─第一閥門，02─第二閥門，03─第三閥門，04─第四閥門，05─生物質物料進口閥門，06─卸料閥門，07─第一放汽閥門，08─第二放汽閥門，09─第三放汽閥門；
圖2為本發明工藝流示意程圖；
圖中，101,102,103,104─sbh反應器，201─低溫導熱油泵，202─低溫導熱油高位膨脹槽，203─低溫導熱油洩油閥，204─第三洩油槽，301─高溫導熱油泵，302─高溫導熱油高位膨脹槽，303,307─迴路控制閥，304─高溫導熱油換熱器，305─高溫導熱油洩油閥，306─第一洩油槽，308,309─緊急冷卻器控制閥，310─緊急冷卻器，401─生物質導熱油鍋爐，402─導熱油泵，403─導熱油高位膨脹槽，404,405─導熱油控制閥，406─導熱油洩油閥，407─第二洩油槽；
圖3為本發明後續生物質裂解液脫水處理單元的流程示意圖；
圖中，4─液化生物質儲液池，501─液體泵，502─裂解液換熱器，503─脫水器，504─乾燥器，505─第四放汽閥門，5─汽體收集器，601─厭氧消化罐，602─冷卻水泵，603─脫水液輸送泵，604─冷卻水塔，7─後續工藝，8─厭氧消化罐生產的沼氣，9─沼液，10─沼渣。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
實施例：
一種序批式生物質液化工藝，該工藝採用間接換熱方式直接回收已經裂解液化生物質中的熱能，工藝包括兩組或兩組以上並聯設置的序批式生物質液化單元、與序批式生物質液化單元配合使用的高溫導熱油循環管路以及低溫導熱油循環管路，在工作狀態下，當一組序批式生物質液化單元採用高溫導熱油加熱時，另一組序批式生物質液化單元進料，當採用高溫導熱油加熱的序批式生物質液化單元中的生物質完成液化後，與該序批式生物質液化單元配合使用的高溫導熱油循環管路關閉，低溫導熱油循環管路打開，同時打開另一組已經完成生物質進料的序批式生物質液化單元的低溫導熱油循環管路，將已完成生物質液化的序批式生物質液化單元的熱量直接傳遞給另一組已經完成生物質進料的序批式生物質液化單元。
如圖1所示，序批式生物質液化單元包括sbh反應器2、設置在sbh反應器2底部的生物質物料進口閥門05、插設在sbh反應器2中的磁力耦合攪拌機010、設置在sbh反應器2頂部的第一放汽閥門07、與第一放汽閥門07相連通的汽體收集器5、設置在sbh反應器2邊壁上的換熱器、與換熱器配合使用的換熱控制單元、設置在sbh反應器2底部的卸料閥門06、與卸料閥門06相連通的閃蒸罐3。
在工作狀態下，完成生物質液化的序批式生物質液化單元在熱量傳遞後，該序批式生物質液化單元中的sbh反應器2內部溫度降低，待溫度降低至極限值時，關閉與該序批式生物質液化單元配合使用的低溫導熱油循環管路，打開卸料閥門06，將已經液化的生物質以汽爆方式進入閃蒸罐3中；
而完成生物質進料的另一組序批式生物質液化單元中的sbh反應器2在經過低溫導熱油循環管路的熱量傳遞後，sbh反應器2內部溫度升高，當完成生物質液化的序批式生物質液化單元的低溫導熱油循環管路關閉時，則同時關閉另一組序批式生物質液化單元的低溫導熱油循環管路，並打開與另一組序批式生物質液化單元配合使用的高溫導熱油循環管路，對另一組序批式生物質液化單元中sbh反應器2的生物質加熱，直至生物質完全液化。
sbh反應器2內生物質液化的設定溫度為200-300℃，液化持續時間為10-30分鐘。
sbh反應器2中設有用於檢測換熱器中油溫的溫度計、用於檢測生物質溫度的溫度計、用於檢測生物質液位的液位計、防止sbh反應器2超壓的爆破閥、用於檢測換熱器和sbh反應器2內部壓力的壓力計。
換熱器包括但不限於盤管式換熱器、列管式換熱器或夾套式換熱器中的一種。在本實施例中，換熱器為盤管式換熱器，換熱控制單元包括與盤管式換熱器連接並且供高溫導熱油通過的第一閥門01及第二閥門02、與盤管式換熱器連接並且供低溫導熱油通過的第三閥門03及第四閥門04；
閃蒸罐3的頂部設有第二放汽閥門08，該第二放汽閥門08通過管道與汽體收集器5相連通。
高溫導熱油循環單元包括與每個序批式生物質液化單元中的第一閥門01及第二閥門02相連接的高溫導熱油循環管路、設置在高溫導熱油循環管路上的高溫導熱油泵301、高溫導熱油高位膨脹槽302、迴路控制閥303,307、高溫導熱油換熱器304、高溫導熱油洩油閥305、緊急冷卻器310以及與緊急冷卻器310配合使用的緊急冷卻器控制閥308,309、與高溫導熱油洩油閥305配合使用的第一洩油槽306、向高溫導熱油循環管路供熱的熱源；熱源包括但不限於生物質導熱油鍋爐、蒸汽爐或電加熱爐中的一種。
在本實施例中，熱源採用生物質導熱油鍋爐，包括通過熱源循環管路與高溫導熱油換熱器304相連接的生物質導熱油鍋爐401、設置在熱源循環管路上的導熱油泵402、導熱油高位膨脹槽403、導熱油控制閥404,405及導熱油洩油閥406、與導熱油洩油閥406配合使用的第二洩油槽407。
低溫導熱油循環單元包括與每個序批式生物質液化單元中的第三閥門03及第四閥門04相連接的低溫導熱油循環管路、設置在低溫導熱油循環管路上的低溫導熱油泵201、低溫導熱油高位膨脹槽202以及低溫導熱油洩油閥203、與低溫導熱油洩油閥203配合使用的第三洩油槽204。
閃蒸罐3依次與液化生物質儲液池4、後續生物質裂解液脫水處理單元6相連接。
液化生物質儲液池4為全密封儲液池，液化生物質儲液池4的頂部設有第三放汽閥門09，該第三放汽閥門09通過管道與汽體收集器5相連通；
後續生物質裂解液脫水處理單元包括依次與液化生物質儲液池4相連接的裂解液換熱器502、脫水器503以及乾燥器504、與脫水器503相連接的厭氧消化罐601、設置在厭氧消化罐601與裂解液換熱器502之間的冷卻水泵602及冷卻水塔604；
液化生物質儲液池4與裂解液換熱器502之間設有液體泵501，脫水器503與厭氧消化罐601之間設有脫水液輸送泵603；
乾燥器504上設有第四放汽閥門505，該第四放汽閥門505通過管道與汽體收集器5相連通。
在實際應用時，生物質進料時，生物質物料進口閥門05和第一放汽閥門07要同時打開，常溫生物質原料1通過生物質物料進口閥門05進入sbh反應器2，sbh反應器2中被原料擠出的氣體通過第一放汽閥門07進入汽體收集器5。生物質進料完成後，生物質物料進口閥門05和第一放汽閥門07要同時關閉，sbh反應器2開始加熱，此時，第一閥門01、第二閥門02打開，其餘閥門關閉。高溫導熱油通過閥門第一閥門01、第二閥門02進入盤管式換熱器，伴隨著導熱油爐的啟動，高溫導熱油逐漸升溫，sbh反應器2中生物質的溫度也將不斷升高。sbh反應器2中的磁力耦合攪拌機010工作，使整個反應器中的生物質溫度儘可能地均勻。加熱過程中，生物質中的少量水分會蒸發，產生蒸汽，sbh反應器2中的壓力也逐漸升高。但由於sbh反應器2是密閉的耐壓容器(耐壓>3mpa，或更高)，當反應器中的壓力等於相應水溫度的飽和蒸汽壓(saturatedvaporpressure)時，蒸發將停止。當sbh反應器2中生物質的溫度升高至設定的生物質裂解溫度時，生物質將裂解液化。
生物質液化後，第一閥門01、第二閥門02關閉。第一組sbh反應器2加溫時，第二組sbh反應器2的生物質進料已經完成。將第一組和第二組的第三閥門03、第四閥門04打開，其餘閥門保持關閉狀態。此時，在外部導熱油泵的驅動下，第一組sbh反應器2的盤管換熱器和第二組sbh反應器2的盤管換熱器中的導熱油將形成循環，第一組sbh反應器2中的裂解液溫度和壓力下降，第二組sbh反應器2中的生物質溫度和壓力將上升，已經裂解液化生物質中熱能得以回收。
當第一組sbh反應器2的溫度下降至略高於100℃，壓力略高於大氣壓，而第二組sbh反應器2的溫度接近100℃時，第二組中生物質物料的預熱結束。此時，第一組sbh反應器2和第二組sbh反應器2的第三閥門03、第四閥門04均關閉。第二組sbh反應器2的第一閥門01、第二閥門02打開，開始用高溫導熱油對第二組sbh反應器2加熱。
第二組sbh反應器2的預熱結束亦表示第一組sbh反應器2降溫降壓結束，此時，打開第一組sbh反應器2底部的放料閥門06，裂解液進入閃蒸罐(flashtank)3，閃蒸罐3上部的第二放汽閥門08打開，閃蒸時產生的蒸汽通過管道進入汽體收集器5。裂解液閃蒸後，溫度將降低至100℃以下，而壓力將降為常壓。閃蒸後，通過連接液化生物質儲液池4的管道，裂解液將進入液化生物質儲液池4，裂解液再通過管道輸送至後續生物質裂解液脫水處理單元6。液化生物質儲液池4中有攪拌器，防止裂解液沉澱。
圖2中，反應器101,102,103,104是系統中4組sbh反應器，圖中的反應器只給出了每個反應器加熱導熱油路的示意，其餘部分的原理參考圖1。
低溫導熱油泵201是低溫導熱油泵，低溫導熱油循環單元中還包括低溫導熱油高位膨脹槽202，低溫導熱油洩油閥203和第三洩油槽204。
高溫導熱油泵301是高溫導熱油循環泵，高溫導熱油循環單元中還包括高溫導熱油高位膨脹槽302，迴路控制閥303和307，高溫導熱油換熱器304，高溫導熱油洩油閥305和第一洩油槽306，緊急冷卻器310，緊急冷卻器控制閥308和309。高溫導熱油的熱源來自生物質導熱油鍋爐401，熱源機構還包括導熱油泵402，導熱油高位膨脹槽403，導熱油控制閥404和405，導熱油洩油閥406和第二洩油槽407。
如果要回收反應器101中已經裂解生物質的熱能給反應器102中的生物質預熱，低溫導熱油泵201應啟動，反應器101的第三閥門03和第四閥門04、反應器102的第三閥門03和第四閥門04打開，其餘閥門關閉，則反應器101內生物質裂解液的溫度和壓力降低，而反應器102內生物質的溫度升高。在圖2所示系統中，同一時間內，只能有2組反應器之間通過低溫導熱油循環系統交換熱能。如果需要同一時間內有多對反應器同時通過低溫導熱油循環系統交換熱能，則需要給每對反應器安裝一套低溫導熱油循環系統。低溫導熱油升溫膨脹時，多餘的導熱油將進入低溫導熱油高位膨脹槽202。導熱油系統維護時，可將循環系統的低溫導熱油洩油閥203打開，導熱油流入第三洩油槽204。
高溫導熱油通過高溫導熱油泵301給反應器中已經預熱的生物質再加熱。此時，迴路控制閥門303和307應處於打開狀態。具體是給哪個反應器加熱，依據打開的閥門確定。如反應器101的第一閥門01和第二閥門02打開，其餘閥門關閉，則高溫導熱油對反應器101加熱。高溫導熱油的熱源通過高溫導熱油換熱器304取得。高溫導熱油在高溫導熱油換熱器304的管程中流動，而生物質導熱鍋爐401加熱的導熱油在高溫導熱油換熱器304的殼程流動。高溫導熱油升溫膨脹時，多餘的導熱油將進入高溫導熱油高位膨脹槽302。導熱油系統維護時，可將循環單元的高溫導熱油洩油閥305打開，導熱油流入第一洩油槽306。高溫導熱油迴路中並聯有一個緊急冷卻器310。一般情況下，高溫導熱油迴路中，總有一個以上反應器使用高溫導熱油加熱。當系統中沒有反應器使用高溫導熱油加熱時，生物質導熱油爐應該減火降溫。如果由於熱慣性作用，高溫導熱油持續升溫，已接近或超過設定值時，就要啟動緊急冷卻器310，並同時打開緊急冷卻器控制閥308和309。緊急冷卻器310為一個降溫裝置，通過熱能消耗，可以降低高溫導熱油的溫度。
高溫導熱油的熱源由生物質導熱油鍋爐401提供，導熱油泵402是生物質導熱油爐導熱油的循環泵，生物質導熱油鍋爐401和導熱油泵402運行時，導熱油控制閥404和405應處於打開狀態。生物質導熱油鍋爐401加熱的導熱油在高溫導熱油換熱器304的殼程流動，給管程流動的高溫導熱油加熱。生物質導熱油鍋爐401加熱的導熱油升溫膨脹時，多餘的導熱油將進入導熱油高位膨脹槽403。生物質導熱油鍋爐系統維護時，可將循環單元的導熱油洩油閥406打開，導熱油流入第二洩油槽407。
如圖3所示，後續生物質裂解液脫水處理單元包括依次與液化生物質儲液池4相連接的裂解液換熱器502、脫水器503以及乾燥器504、與脫水器503相連接的厭氧消化罐601、設置在厭氧消化罐601與裂解液換熱器502之間的冷卻水泵602及冷卻水塔604。
液化生物質儲液池4與裂解液換熱器502之間設有液體泵501，脫水器503與厭氧消化罐601之間設有脫水液輸送泵603。
乾燥器504上設有第四放汽閥門505，該第四放汽閥門505通過管道與汽體收集器5相連通。
在實際應用時，已經裂解並經閃蒸工藝降溫的生物質裂解液存儲在液化生物質儲液池4，液化生物質儲液池4中裂解液通過液體泵501輸送至裂解液換熱器502的管程，冷卻後的裂解液溫度將下降至50℃以下，各種常規設備均可對其處理。從裂解液換熱器502輸出的裂解液再輸送至脫水器503，脫水後的生物質固體再輸送至乾燥器504(如果需要的話)，最後即可以得到含水率小於10％的生物質乾燥顆粒。生物質顆粒輸送至後續工藝7中，可作為能源使用。由於生物質已經裂解，脫水後的生物質固體含水率很小，可降至30％以下，如果繼續對其乾燥。乾燥過程產生的蒸汽亦很少。蒸汽通過放第四放汽閥門505輸送至汽體收集器5，處理後排放。
脫水時脫出的液體為高濃度有機廢水，高濃度有機廢水經厭氧消化生成沼氣，沼氣經過濾、脫硫後作為燃料使用，或者，高濃度有機廢水經好氧消化，直接達標處理。
本實施例中，，高濃度有機廢水通過脫水液輸送泵603輸送至厭氧消化罐601。裂解液換熱器502殼程冷卻生物質產生的熱水通過冷卻水泵602輸送給厭氧消化罐601作為加熱消化液的熱能。厭氧消化罐601產生的沼氣8過濾、脫硫後，可作為沼氣鍋爐的燃料，沼氣鍋爐生產的熱能則可供給乾燥器504，作為進一步乾燥生物質的熱源(圖中未表示)。如果脫水後的生物質無需乾燥，或沼氣鍋爐生產的熱能多於乾燥器504所需要的熱能，多餘的沼氣還可做其他能源利用。
厭氧消化罐601消化後的沼液9，如果已經達到了排放標準，即可以直接排放；如果其某些指標仍然高於排放標準，則需要進一步的處理。厭氧消化罐601消化後產生的沼渣10(極少)則可以輸送至原始生物質集中地，與其他生物質一起，進入sbh系統再液化。
本實施例工藝系統中，生物質液化通過2個，或2個以上的sbh反應器2完成，每組sbh反應器2中安裝有磁力耦合攪拌機010、換熱器以及其他必須的監測和安全設備。
在實際操作過程中，當一組sbh反應器2用高溫導熱油加熱時，另一組sbh反應器2進料。當一組sbh反應器2中的生物質完成液化後，該組sbh反應器2的高溫導熱油迴路關閉，低溫導熱油迴路打開，同時打開另一組已經完成生物質進料的sbh反應器2的低溫導熱油迴路，將已完成液化反應器的熱量傳遞給另一組已經完成生物質進料的sbh反應器2。完成液化sbh反應器2在熱量傳遞後，sbh反應器2內部的溫度將降低，當溫度降低至極限值時，關閉低溫導熱油迴路，打開反應器的卸料閥門06，已經液化的生物質將以汽爆方式進入閃蒸罐3。當全部液化的生物質出料完畢後，即可以重新開始新的生物質進料。
完成生物質進料sbh反應器2在經過低溫導熱油迴路的熱量傳遞後，sbh反應器2內部的溫度將升高，當完成液化sbh反應器2的低溫導熱油迴路關閉時，同時關閉完成生物質進料sbh反應器2的低溫導熱油迴路。打開完成生物質進料sbh反應器2的高溫導熱油迴路，對sbh反應器2中的物料加溫，直至sbh反應器2中的生物質完成液化。
sbh反應器2中生物質完成液化的判斷標準是生物質在sbh反應器2中的溫度達到設定溫度，並持續了設定的時間。
生物質液化的設定溫度範圍為200-300℃，設定的持續時間為10-30分鐘。具體的溫度和持續時間依生物質的種類不同，需要通過反應釜試驗確定。
sbh反應器2進料時，應保持sbh反應器2內留有一定的汽化空間，即進料後的生物質體積要小於sbh反應器2內部的容積。sbh反應器2進料時，為保證進料順利，安裝在sbh反應器2上部的第一放汽閥門07應打開，進料完成後，為保持sbh反應器2內的壓力，安裝在sbh反應器2上部的第一放汽閥門07應關閉。安裝在sbh反應器2上部的第一放汽閥門07放出的氣體應收集後做除臭、冷凝處理後方可排放。
打開sbh反應器2的卸料閥門06後，為了確保全部裂解生物質排放出sbh反應器2，還要打開安裝在sbh反應器2上部的第一放汽閥門07。出料閃蒸罐3上部安裝有大孔徑第二放汽閥門08，sbh反應器2出料前應該打開。閃蒸罐3上的第二放汽閥門08發出的氣體應收集後做除臭、冷凝處理後方可排放。
在實際運行過程中，只要sbh反應器2中有物料，sbh反應器2中安裝的磁力攪拌器應始終保持運行狀態。
sbh反應器2至少還要安裝檢測換熱器中油溫的溫度計、檢測物料溫度的溫度計、檢測物料液位的液位計(或物位計)、防止sbh反應器2超壓的爆破閥、檢測換熱器和sbh反應器2內部壓力的壓力計等。
sbh反應器2邊壁安裝的換熱器可以是夾套式，亦可以為盤管式，夾套或盤管的耐壓等級應等同於反應器的耐壓等級。
sbh反應器2加熱所需要的高溫導熱油由一個耐高溫高壓的導熱油泵輸送，熱能通過一個導熱油換熱器取得。高溫導熱油在換熱器的管程中流動，熱源在換熱器的殼程流動。在高溫導熱油迴路安裝有熱膨脹罐，卸油槽和緊急冷卻器310。
高溫導熱油迴路的緊急冷卻器310為一個水冷式冷卻器，由出口和入口2個閥門控制。高溫導熱油迴路中一般總有一個反應器需要加熱，因此緊急冷卻器310通常不使用。當高溫導熱油迴路中沒有反應器需要加熱時，給高溫導熱油迴路提供的熱源應減少，直至關閉。但當熱源的減少不夠及時，高溫導熱油的溫度持續升高，達到或者超過允許值時，就要啟動緊急冷卻器。
sbh反應器2加熱所需要的低溫導熱油由一個耐高溫高壓的導熱油泵輸送，導熱油泵通過導熱油循環，將已經裂解反應器的熱量傳送給完成生物質進料sbh反應器2。一組低溫導熱油泵迴路在同一時間內，只能在2組sbh反應器2之間通過低溫導熱油循環系統交換熱能。如果需要同一時間內有多對sbh反應器2同時通過低溫導熱油循環系統交換熱能，則需要給每對sbh反應器2安裝一套低溫導熱油循環系統。每組低溫導熱油迴路均安裝有熱膨脹罐和卸油槽。
導熱油換熱器殼程中可以是高溫導熱油，由生物質導熱油爐加熱，並通過一臺導熱油泵輸送、並循環，形成導熱油爐導熱油循環迴路。迴路中安裝有熱膨脹罐，卸油槽。導熱油換熱器殼程中也可以是高溫蒸汽，由外部高溫蒸汽源提供。
生物質導熱油爐可以直接使用系統自身生產的生物質燃料或其他生物質燃料。如果沒有條件使用生物質導熱油爐，亦可以使用其他任何型式的導熱油爐。
裂解後的生物質經閃蒸後，溫度仍然較高，需要首先用泵將其打入sbh冷卻器2，冷卻後的生物質進入液化生物質儲液池4。等待後續的脫水工藝使用。
脫水後的生物質可以直接作為燃料使用，亦可以經過乾燥後，再作為燃料使用。
脫水後的脫水液是高濃度有機廢水，可以直接作為液體有機質利用，亦可以通過厭氧消化，使其生產沼氣。厭氧消化生產出的沼氣可以在自身系統中使用，亦可作為能源提供給其他用戶使用。厭氧消化產生的沼液，如果已經達到了排放標準，可以直接排放；如果其某些指標仍然高於排放標準，則需要進一步的處理。厭氧消化後產生的固體沼渣，仍然是一種生物質，可以作為生物質原料重新進入生物質液化系統處理。
本實施例採用間接換熱方法取代常用的蒸汽直接換熱，系統中只有一種結構簡單的反應器，原理簡單，系統整體壓力低，佔地面積小，投資少，是製造生物質燃料的一種很好的選擇。
本實施例系統採用間接換熱方法直接回收已經裂解液化生物質中的熱能，使用設備少，回收效率高，在整個生物質液化過程中，始終保持封閉狀態，無蒸汽釋放，無需添加催化劑，壓力由相應溫度下水的飽和蒸汽壓控制。由於本發明系統中的熱能得到有效的回收，已經裂解液化的生物質在最後釋放(閃蒸)時的溫度接近100℃，壓力接近常壓，損失的熱能少，生物質中有機揮發份損失少，不但最終產品的利用價值高，而且大大降低了運行成本。