[实用新型]一种木屑快速裂解旋流式反应器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及木屑资源化的快速裂解旋流式反应器系统。 

背景技术

快速裂解技术被应用于生物质快速裂解制取生物油，木屑快速裂解旋流式反应器的作用主要是在无氧或缺氧、高温高加热速率、超短反应时间条件下，通过快速热解，将生物质(主要含纤维素、半纤维素、木质素)的长链大分子多聚物断裂成短链的小分子物质，产物主要有蒸汽、烟物质、焦炭等，经过快速冷却形成生物油，但是现有的生物质裂解反应器不足之处是缺氧或无氧条件难于控制、热媒的传质传热速率低、为裂解的颗粒物与热媒介质难于分离和再次循环裂解，裂解产物生物油产率低。 

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足提供一种木屑快速裂解旋流式反应器系统，与现有的裂解装置相比，通过木屑在旋流式反应器内壁快速裂解可提高生物油产率，通过特殊的固体循环管路解决未裂解的颗粒物循环裂解的问题。 

采用的技术方案是： 

木屑快速裂解旋流式反应器系统，包括螺旋进料器、射流器、旋流式反应器、电热装置、保温层、颗粒物排放阀、颗粒物收集器、特殊的固体颗粒物循环管路、出气管、旋风分离器、快速冷凝器、废气处理装置，所述的木屑快速裂解旋流式反应器与射流器连接，旋流式反应器外壁装有电热装置，电热装置外壁设有保温层，旋流式反应器底部连接颗粒物排放阀，颗粒物排放阀连接颗粒物收集器，颗粒物收集器与特殊固体颗粒物循环管路连接。所述的射流器上端与螺旋进料器的进料管相连，射流器前端通过管路与一定压力的高温的氮气管路相连，射流器后端与旋流式反应器相连接，射流器下端与特殊的固体颗粒物循环管路相连；旋流式反应器内部没有热媒介质，木屑沿切线方向进入旋流式反应器，旋流式反应器底偏上部连接出气管，旋流式反应器底部通过管路与颗粒物排放阀相连，颗粒物排放阀通过管路与颗粒物收集器相连，颗粒物收集器与特殊的固体颗粒物循环管路相连；旋流式反应器底偏上部连接出气管，出气管连接到旋风分离器，旋风分离器经出气管与快速冷凝器连接，快速冷凝器通过出气管与废气处理装置相连。 

进一步地，射流器通过管路与旋流式反应器相连。所述的一种木屑裂解旋流式反应器进料射流器喉管直径为0.10m-0.15m，长0.2m-0.30m。 

另外，所述旋流式反应器底向上安装有检测温度的热电偶。便于控制旋流式反应器内部的温度。 

进一步地，所述颗粒物收集器与特殊的固体颗粒物循环管路相连，特殊的固体颗粒物循环管路与射流器下端相连。 

本实用新型采用的射流器，有利于保证向旋流式反应器输送分散的木屑，有利于传质传热，提高裂解率；采用旋流式反应器，具有传质传热速率高，有利于木屑充分快速裂解，提高其产率；采用颗粒物排放阀、颗粒物收集器、特殊的固体颗粒物循环管路，能够使未能裂解的颗粒物循环裂解，提高木屑的利用率及其产率。 

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图 

其中1为螺旋进料器，2为射流器，3为旋流式反应器，4为电热装置，5为保温层，6为颗粒物排放阀，7为颗粒物收集器，8为特殊的固体颗粒物循环管路，9为出气管，10为旋风分离器，11为快速冷凝器，12为废气处理装置。 

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。 

一种木屑快速裂解旋流式反应器系统包括螺旋进料器1，射流器2，旋流式反应器3，电热装置4，保温层5，颗粒物排放阀6，颗粒物收集器7，特殊的固体颗粒物循环管路8，出气管9，旋风分离器10，快速冷凝器11，废气处理装置12。 

在所述的木屑快速裂解旋流式反应器3与射流器2连接，射流器喉管直径0.10m-0.15m，长0.2m-0.3m；射流器前端与一定压力的高温(600℃～750℃)氮气管相连，射流器2上端与螺旋进料器1连接，射流器下端与特殊的固体颗粒物循环管路相连；旋流式反应器3外壁装有电热装置4，从旋流式反应器底向上每隔120mm安装一个热电偶检测温度，旋流式反应器内温度可控制在400℃～700℃；电热装置外侧壁采用石棉保温层5；旋流式反应器底部接有颗粒物排放阀6，颗粒物收集器7通过管路与颗粒物排放阀6相连，颗粒物收集器7通过特殊的固体颗粒物循环管路与射流器2相连；旋流式反应器底上部接有出气管，将其气体输送到旋风分离器10，将气体和颗粒物分离；分离后气体进入快速冷凝器11，将可冷凝的气体冷凝成生物油分离；不可冷凝的有机气体，使其经过废气处理装置12得到净化处理后排放。 

本实用新型的有益效果是在无氧或缺氧、高温高加热速率(1000-10000K/s的升温速率)、超短反应时间(小于2s)条件下，通过旋流式反应器快速热解，将木屑(主要含纤维素、半纤维素、木质素)的长链大分子多聚物断裂成短链的小分子物质，产物主要有蒸汽、烟物质、焦炭等经过分离后，进入快速冷凝器冷凝后形成生物油，提高了生物油的产率。另一方面可以使未裂解的木屑颗粒循环裂解，提高了资源利用率及生物油的产率。