[发明专利]一种熔盐快速热裂解生物质的工艺及装置

权利要求书

1.一种熔盐快速热裂解生物质的装置，主要包括裂解气储罐（1）、裂解气过水槽（4）、列管式冷凝器（5）、电动机（6）、生物质料仓（8）、撞击混合锥台裂解反应器（9）、液体产物收集器（10）、熔融盐储槽（11）、旋液分离器（12）、固体产物收集器（13）和RY型熔盐泵（14），其特征是：RY型熔盐泵（14）的出口管与旋液分离器（12）的入口管连接，旋液分离器（12）的上出口管与固体产物收集器（13）连接，旋液分离器（12）的下出口与撞击混合锥台裂解反应器（9）连接，撞击混合锥台裂解反应器（9）与生物质料仓（8）连接，撞击混合锥台裂解反应器（9）的出口与列管式冷凝器（5）和熔融盐储槽（11）连接，列管式冷凝器（5）的出口与液体产物收集器（10）连接，液体产物收集器（10）的出口分别与裂解气储罐（1）和裂解气过水槽（4）连接，撞击混合锥台裂解反应器（9）的上部连接有电动机（6）。

2.根据权利要求1所述的熔盐快速热裂解生物质的装置，其特征是：所述RY型熔盐泵（14）的出口管位于熔盐收集器（16）内，熔盐收集器（16）内设有K型热电偶（15），熔盐收集器（16）的外壁设有外置式缠绕式的电加热装置（17），电加热装置（17）的加热丝为耐高温的镍铬丝,并且外部为耐高温的保温材料。

3.根据权利要求1所述的熔盐快速热裂解生物质的装置，其特征是：所述电动机（6）连接有螺旋进料器（7），螺旋进料器（7）位于生物质料仓（8）内，螺旋进料器（7）的出口伸入撞击混合锥台裂解反应器（9）内，螺旋进料器（7）的外侧直径大于螺旋进料器管外径的套管。

4.根据权利要求1所述的熔盐快速热裂解生物质的装置，其特征是：所述撞击混合锥台裂解反应器（9）的内部设置锥形台，锥形台的上部设置限流圈（19）和挡边（18），锥形台的斜面（20）成15°-75°角。

5.根据权利要求1所述的熔盐快速热裂解生物质的装置，其特征是：所述裂解气储罐（1）的下部设有阀门（2），裂解气过水槽（4）上设有压力表（3）。

6.一种采用如权利要求1所述熔盐快速热裂解生物质的装置的工艺，其特征在于:包括以下步骤:

（1）称取熔融盐放入熔融盐储槽（11），称取生物质原料放入生物质料仓（8），向系统内通入氮气或抽真空，得以形成惰性无氧氛围；

（2）开启RY型熔盐泵（14）和列管式冷凝器（5）的冷却水开关；

（3）对各段管路进行加热，保证熔融盐在熔融盐储槽（11）内全部熔融，开启RY型熔盐泵（14），熔融盐通过RY型熔盐泵（14）输送，经过旋液分离器（12），进入撞击混合锥台裂解反应器（9），开启螺旋进料器（7）的电动机（6），生物质颗粒进入撞击混合锥台裂解反应器（9）后与熔融盐并流接触，进行热裂解反应；

（4）生成的挥发分进入列管式冷凝器（5），可冷凝的气体挥发后冷凝得到生物油，进入液体产物收集器（10），不可冷凝气经过取样分析后，进入裂解气储罐（1）储存，或者经过裂解气过水槽（4）净化处理；

（5）固体产物颗粒随着RY型熔盐泵（14）的输送在旋液分离器（12）处进行分离，进入固体产物收集器（13），熔融盐继续进入撞击混合锥台裂解反应器（9）；

（6）当所加入的生物质原料完全进入撞击混合锥台裂解反应器（9）后，关闭螺旋进料器（7）的电动机（6），RY型熔盐泵（14）继续开启，保持熔融盐的循环和流动，直至没有热裂解气产生，关闭氮气或者抽真空；

（7）反应完成后，关闭RY型熔盐泵（14），让熔融盐集中于熔融盐储槽（11）内，关闭所有的加热开关，等待所有的测温点温度接近室温时，关闭冷却水。

7.根据权利要求6所述的熔盐快速热裂解生物质的工艺，其特征是：所述热裂解反应温度为：200℃～1000℃，热裂解反应的过程中，每隔3～5min记录各个控温点的温度和测压点的压力，从裂解气管路中取气体产物样品分析组成。

8.根据权利要求6所述的熔盐快速热裂解生物质的工艺，其特征是：所述列管式冷凝器（5）的工作温度为室温，可冷凝的气体为热裂解蒸汽，不可冷凝气为裂解气。

9.根据权利要求6所述的熔盐快速热裂解生物质的工艺，其特征是：所述整个工艺中的熔融盐循环使用。

10.根据权利要求6所述的熔盐快速热裂解生物质的工艺，其特征是：所述熔融盐为碱金属、碱金属的氯化盐、硅酸盐、硝酸盐、磷酸盐或多种上述组成的共熔混合物。