[发明专利]一种生物质连续热解装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质连续热解装置，特别是指一种带有弹簧送料器和降速出气口的生物质连续热解装置。

背景技术

生物质能源是继石油、煤炭、天然气等化石能源之后，当今全球第四大能源，我国生物质资源丰富，每年生产的农作物秸秆、谷物壳皮等生物质扣除各种已利用部分，尚有相当于2-2.5亿吨标准煤的生物质待开发利用，林业废弃生物质资源每年约有3700万立方米，相当于2000万吨标准煤。另外，我国每年还有相当于2亿吨标准煤的城镇有机垃圾生物质资源有待处理和开发利用。生物质能利用方式较多，其中在生物质热化学转换技术中，由于热解可直接获得炭、液态和气态产物而越来越受到人们的关注。

中国专利ZL，00263035.4，提出了一种列管式移动床连续干馏热解方法。其特征在于：碳化区产生的热解燃气自下而上与原料逆流或者错流通过料层，最后从顶部排出进入冷凝系统，使生物油和不凝缩燃气得到分离；在炉内的煅烧区有控制地从外部导入空气使碳化过程放出的可燃气体燃烧，产生的高温气体加热床层使煅烧温度达到700～1100℃；在冷却区木炭沿着冷却管道逐渐下移并与冷却介质进行间接热交换，降至不会自燃的温度后取出。这种方法的不足是木醋液中煅烧时进入的空气量不易控制，可能使木炭煅烧过度或不充分。

专利ZL，200620135129.4，提出了一种封闭式生物质连续翻炒干馏炭化气化装置。其特点在于：在干馏炭化床上设有螺旋推进装置，干馏炭化床外层壳间与燃烧室连通。干馏炭化床的托料截面呈圆弧状，每个干馏炭化床轴向平行排列，其端面结构呈矩阵状排布。螺旋推进装置的螺旋蛟龙板呈铲板状，并沿螺旋方向间段分布。使炭料在均匀翻炒干馏中有效推进，实现各层干馏炭化床封闭缺氧炭化。但此技术的缺点是：干馏炭化时物料要在反应器中经两次换向才能排出，导致装置的机构复杂、传动复杂，系统一旦出现问题拆装困难；引风机直接将烟气抽出，易将细小颗粒带出，导致出气管堵塞；反应器由自产气燃烧供热，当产气不均匀时干馏炭化床内的温度难以控制，温度的变化将导致产炭品质不均。

专利日特开2001-131562提出了一种管式炭化炉，其炭化炉是一根横放的长直管，干馏时利用燃烧炉产生的高温烟气对长直管进行外加热，原料通过料斗向炭化炉供料，在炭化炉的进料端有进气孔，干馏时惰性气体通过该气孔进入炭化炉内，物料进入炭化炉后一边炭化一边在气力的作用下向末端移动，炭化管末端接有冷凝装置，炭化结束后，固体炭经冷却后排出管外。优点是炭化炉结构简单，缺点是物料移动的速度不宜控制，容易造成炭化不均。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种生物质连续热解装置，用于生物质连续热解，所得产品为热解气、木醋液、焦油和半焦；反应温度为中温，反应压力接近常压，反应时间短，产品品质稳定。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种生物质连续热解装置，其包括驱动电机、热管、进料器、进料冷却器、电炉、弹簧送料器、降速出气口、炭箱及冷凝收集系统，该驱动电机的输出轴与弹簧送料器连接，弹簧送料器装设于热管内，该弹簧送料器分为三部分，由与驱动电机输出轴连接的一端起依次包括前部的密弹簧，中部的宽弹簧及尾部的反向弹簧，该进料器、进料冷却器依次设于密弹簧对应的热管上，该电炉设于宽弹簧对应的热管上，该炭箱设于宽弹簧与反向弹簧连接处对应的热管上，该降速出气口设于反向弹簧对应的热管上，该降速出气口与冷凝收集系统相连通。

该弹簧送料器和热管为不锈钢结构。

所述降速出气口为扩口结构，其外壁与热管相切，横向截面为矩形，纵向截面为梯形。该外壁与热管的连接形式为焊接。

该弹簧送料器的中部宽弹簧与尾部反向弹簧之间具有至少一个截距的间隔。所述密弹簧、宽弹簧和反向弹簧的连接形式为焊接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、变截距弹簧和反向弹簧送料器实现了热解反应的连续化。

2、反应温度为中温，反应压力接近常压，反应时间短，产品品质稳定。

3、将生物质全部转化为热解气、木醋液、焦油和半焦。

4、系统中没有引入惰性气体做载气，产气品质高。

5、采用变截距弹簧和反向弹簧的送料器，不仅保证了系统的密封性，而且防止了反应器尾部半焦堆积造成的系统堵塞。

6、弹簧为柔性材料，减少了刚性材料受热变形造成的与热管之间的巨大摩擦，也减少了由于物料积压而带来的送料器与热管的摩擦阻力。

附图说明

图1为本发明生物质连续热解装置的结构示意图。

具体实施方式