[发明专利]智能化生物质及其废弃物连续快速微波裂解装置

说明书

技术领域：

本发明是一种智能化微波裂解装置，属于生物能源领域。利用本装置对生物质及其废弃物进行高温缺氧裂解，得到生物质原油、生物残渣和可燃气体。

 

背景技术：

能源是经济和社会发展的重要基础，我国已成为世界能源生产和消费大国，能源需求将持续增长。增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进经济和社会的可持续发展，是我国经济和社会发展的一项重大战略任务。随着化石燃料的逐渐枯竭和全球经济发展对能源需求的不断扩大，发展新型可再生的清洁能源是世界各国亟待解决的问题。生物质是一种洁净的可再生能源，具有很大的发展潜力。在欧美等发达国家，生物质能发电已经形成非常成熟的产业，成为一些国家重要的发电和供热方式。我国是农业大国，生物质能资源非常丰富，然而，目前我国对农林生物质废弃资源的利用率较低，秸秆规模化利用的主要方式有直燃发电、燃料乙醇转化、厌氧产气等领域。生物质资源无法有效利用的原因主要有两个方面：一是缺乏有效的转化和利用途径，直接燃烧的热值低，污染大；二是生物质废弃资源的分布范围广，收集和运输成本高，导致利润低，难以大规模推广。

我国生物质能源总量丰富但储备分散。如果能够合理利用，可谓用之不竭。急需一种可以小型化、分布式、可移动的装置，以实现生物质及其废弃资源的就地利用，从而降低了原料运输和储存的成本。

发明内容：

    本发明的目的在于提供一种智能化生物质及其废弃物连续快速微波裂解装置，该装置结构简单、设计合理，有利于实现生物质及其废弃资源的就地利用。

本发明的技术内容如下：

本发明智能化生物质及其废弃物连续快速微波裂解装置，其特征在于：包括依次连接的进料斗、储料罐和带有物料推进装置的微波反应器，所述微波反应器与若干组微波发生器连接，所述微波反应器还设有裂解气体排出口和固体残渣排出口。

上述裂解气体排出口经过滤器与风冷式冷凝器连接。

上述风冷式冷凝器进风口与风机连接，风冷式冷凝器热风排出口与进料斗连接，所述风冷式冷凝器还设有与储油罐连接的排油管路。

上述排油管路的另一路与水式冷凝器连接。

上述水式冷凝器与循环冷凝水路连接，所述循环冷凝水路包括依次连接的水泵和水池。

上述水式冷凝器还设有与储油罐连接的第二排油管路，第二排油管路的另一路经罗茨风机与储气罐连接。

上述固体残渣排出口与储渣罐连接。

上述进料斗与储料罐之间，储料罐与微波反应器之间分别设有电动碟阀和电动插板阀，以及料位感应开关，以实现电动碟阀和电动插板阀联动开关。

上述固体残渣排出口与储渣罐的连接管路盘绕在储料罐与微波反应器之间的连接管路上以对物料进行二次预热。

上述微波反应器上设有1-10组微波裂解发生器和1-10组测温器。

本发明技术利用智能化微波高温催化裂解技术，处理生物质及其废弃物，把生物质及其废弃物裂解为20－30%的气体、30－60%的液体和10－35%固体。其中气体基本上为小分子物质（氢气、一氧化碳、甲烷）和少量短碳链碳氢化合物，具有很好的可燃性，可用来燃烧发电供系统本身使用或作为燃料；液体为生物油，既是很好的燃料，又可提炼成高价值的化学制品；固体中含有N、P、K等元素，可作为无机肥料返回田地，完全实现生物质及其废弃物资源的资源化、无害化。

此外，本发明的微波裂解技术具有利用效率很高，物料升温非常迅速、无滞后效应和无污染、可精确地控制裂解温度，使反应处在放热反应过程，大大节约能源，对物料的颗粒大小无严格要求，本发明装置，设备可小型化，特别适用于我国原料资源丰富而分散的特点，在全国广大农村推广，从而实现分散式原料资源就地利用。

 

附图说明：

图1是本发明构造示意图；

图2是本发明的工艺流程图。

 

具体实施方式：

本发明智能化生物质及其废弃物连续快速微波裂解装置，包括依次连接的进料斗1、储料罐4和带有物料推进装置的微波反应器7，微波反应器7与若干组微波发生器8连接，微波反应器还设有裂解气体排出口A和固体残渣排出口B。

上述裂解气体排出口A经过滤器10与风冷式冷凝器11连接。

上述风冷式冷凝器进风口C与风机18连接，风冷式冷凝器热风排出口D与进料斗1连接，风冷式冷凝器11还设有与储油罐12连接的排油管路E。

上述排油管路E的另一路与水式冷凝器13连接。