[实用新型]生物质电磁感应热解液化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及含碳材料的热解领域，是一种生物质电磁感应热解液化反应器，特别适用于薪柴、农作物秸秆、水生植物等生物质的热解，亦可适用于煤、油页岩及城市垃圾等固体燃料的热解。

背景技术

生物质能是人类利用最早的能源之一，具有分布广、可再生、成本低等优点。在全球能源消费中生物质约占15％，仅次于煤炭、石油和天然气。

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源。生物质在自然界中的分布广泛，在我国种植业发达，每年光合作用产生可用的生物质能折合标准煤5.12亿吨。这些原料大部分被直接烧掉，没有很好利用，转化效率仅在10％左右。如果将生物质转化为液体生物质油则将大大提高了生物质能的利用品质，同时也提高了能量密度，且易储存运输。

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降解为液体产物以及一部分气体产物和固体产物的过程。

生物质热解液化是在中温(500～650℃)、高加热速率(104～105℃/s)和极短气体停留时间(小于2s)的条件下，将生物质直接热解，产物经快速冷却，可使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体前冷凝，从而得到高产量的生物质液体油。生物质热解液化反应产生的生物油可通过进一步的分离和提取制成燃料油和化工原料；气体视其热值的高低，可单独或与其他高热值气体混合作为工业或民用燃气；生物质炭可用作活性剂等。

生物质热解液化系统一般包括原料破碎和干燥设备、进料装置、液化反应器(热解发生器)、气固分离装置、快速冷却装置和气体输送设备等，其中，液化反应器是核心部分，它的运行方式决定了液化技术的种类。目前，快速热裂解法制备生物质油所采用的液化反应器主要有两大类：一类为有气体载体，通常称为：流化床式反应器，其特点是生物质颗粒和热载体主要依靠气体运动所产生的曳力进行碰撞和混合，以实现动量和热量的交换，如流化床式、循环流化床式和喷动流化床式；另一类为无气体载体，通常称为：非流化床式反应器，其特点是生物质颗粒和加热载体主要依靠自身的位移运动进行碰撞和混合，以实现动量和热量的交换，如旋转锥式、真空移动床式。

流化床式反应器的优点主要不含运动部件，结构较为简单，工作可靠性大，运行寿命长等；但缺点是需要流化气体的引入及在流化床内保持一定量的固体热载体。流化气体通常为热解生成的气体或高温烟气的一部分，而固体热载体通常为沙子。流化气体的引入一方面提高了系统运行能耗，因为这部分外加气体也要经历加热和冷却的工艺过程；另一方面，流化气体的引入会稀释热解产生的不可冷凝气体，使其热值大为降低，应用遇到一定的困难。流化床内由于要求一定量的热沙子作为固体热载体，且在床内要保持流化状态，故对床内的磨损严重。

非流化床式反应器与流化床式反应器正好相反，优点是极少或不需要外加气体，降低了系统的能耗和热解成本，避免了可燃气体的稀释，但缺点是反应器含有运动部件，对材料的和轴承的耐热性、耐磨性、密封性等要求相当高。旋转锥式反应器，它由内外两个同心锥共同组成，内锥不动，外锥绕轴旋转。外旋转锥必须由一旋臂的外伸支撑作旋转运动，而支撑外伸轴的轴承必须要能够在高温和高粉尘工况下长时间地工作，困难相当大，此外，旋转锥式反应器也需要沙子等惰性热载体，而沙子要不停地在两锥壁面之间做间歇运动，它对高温壁面的磨损也相当严重，因此，旋转锥式反应器存在着结构复杂、成本高、使用寿命短等不足。

真空移动床式反应器是采用熔盐混合物进行加热生物质实现热解的，而熔盐混合物的加热需要热解生成的不可冷凝气体再附加的燃烧室燃烧放出的热量。且由于采用移动床不但摩擦磨损比较严重，密封也较为困难。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种既不需要气体热载体，也不需要固体热载体，结构简单，操作方便，运行连续，加热均匀、热解速度快、质量好，清洁、环保，成本低，使用寿命长的生物质电磁感应热解液化反应器。

解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生物质电磁感应热解液化反应器，其特殊之处是，它包括支撑架11，在支撑架11上置有螺旋输料器6，所述螺旋输料器6的结构是，具有壳体5，在壳体5上设有喂料斗3、排气管7和出渣管9，在壳体5内置有螺旋轴14；在所述螺旋输料器6的壳体5上绕置电感线圈12。

所述电感线圈12为绕置于壳体5圆筒上的至少一层空芯管，空芯管的空芯为冷却液流通道4。