[实用新型]一种超声强化超临界生物质水解液化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生物质水解液化装置，特别是一种超声波辅助强化超临界生物质水解液化装置。

背景技术

随着生物质利用新技术、装置的发明，人类对生物质能的利用率越来越高。生物质能的利用方式有生物质气化、生物质液化和生物质固化三种。其中生物质水解液化成液体燃料已在各国迅速投产并应用，近来，各国学者又纷纷进行把超临界流体应用于生物质液化方面的研究，这是一项极具有现实意义和前景的生物质液化技术。但超临界流体液化生物质要求高温高压环境，对设备要求苛刻；同时反应过程还需要磁力或机械搅拌来提高液化率，操作过程中设备能耗较大。

发明内容

本实用新型针对现有超临界生物质水解液化装置的不足，提供一种能缩短液化时间、降低液化压力和温度、设备简单、提高液化率、产品纯度高的超声波辅助强化超临界生物质水解液化装置。

本实用新型的技术方案是：一种超声强化超临界生物质水解液化装置，包括超临界水解反应装置、冷却装置、固液分离装置和精馏装置。超临界水解反应装置通过管道顺次连通冷却装置、固液分离装置和精馏装置，各装置直接得管道上装有水泵和阀门。

所述超临界水解反应装置包括进料斗1、外层包裹一层锡液的包锡反应釜3和超声波换能器21组成；超声波换能器21装在包锡反应釜3，进料斗1通过阀门2和管道与包锡反应釜3连通；冷却装置包括冷却塔19、管道20和水泵6；固液分离装置包括固液分离塔17管道18和水泵8；精馏装置包括精馏塔13、管道16、水泵11和冷凝装置14。

包锡反应釜3特点为外层由一层锡液包裹，反应釜的加热元件布置于最外层，用于加热锡液及使锡液恒温，反应釜内的原料由锡液加热及恒温，这样能缩短反应釜内流体达到超临界状态的时间，减少反应中的热解和积碳现象

所述包锡反应釜3底部连接高温气液出口管4，高温气液出口管4通过阀门5、水泵6和管道20与冷却塔19顶部连通，冷却塔19底部经阀门7和水泵8接管道18，管道18通入固液分离塔17，固液分离塔17右侧下部经阀门10和水泵11接管道16，管道16接入精馏塔13顶部，精馏塔13顶部通过阀门15连接有冷凝装置14。

所述固液分离塔17底部开有固体残留物出口，出口处装有阀门9，固体残留物经此排除。

所述精馏塔13底部开有废液出口，出口处装有阀门12，废液经此排除。

本实用新型的工作原理是：包锡反应釜3先将锡液加热到指定温度并恒温，后打开阀门2，生物质和液体介质由进料斗1进入反应釜3中，进料结束后打开超声波换能器21，此时原料中液体迅速达到超临界状态，将生物质液化，液化结束后打开阀门5，高温气液经管道4由泵6抽入管道20，进入冷却塔19中进行冷却，冷却后打开阀门7，冷却后的物质由泵8抽入管道18，进入固液分离塔17，分离后的固体残留物由阀门9控制排出，半成品液体燃料由阀门10控制，经泵11抽入管道16后，进入精馏塔13进行精馏，精馏后的废液由阀门12控制排出，得到的精馏燃料蒸汽由精馏塔13顶部阀门15控制送入冷凝装置14，冷却后的成品液体燃料去收集处。

本实用新型的有益效果是：反应釜内的原料由锡液加热及恒温，缩短反应釜内流体达到超临界状态的时间，减少反应中的热解和积碳现象；超声波换能器利用超声波的空化效应、机械波动效应以及热效应，使生物质更易液化，降低了液化压力和温度；经过整个装置后能得到较纯净的成品燃料。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中各标号为：1：进料斗，2：阀门，3：包锡反应釜，4：管道，5：阀门，6：水泵，7：阀门，8：水泵，9：阀门，10：阀门，11：水泵，12：阀门，13：精馏塔，14：冷凝装置，15：阀门，16：管道，17：固液分离塔，18：管道，19：冷却塔，20：管道，21：超声波换能器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。