[实用新型]一种生物质热解反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生物质热解反应装置，属于生物质能源化设备技术领域。

背景技术

化石能源的短缺和日益增长的环境污染是当前面临的两大问题，可再生能源的开发受到了普遍的重视，其中生物质能源是可以作为取代化石能源的理想可再生能源之一。生物质的快速热解是指在贫氧或无氧环境及450-600℃的温度条件下，生物质高分子在快速升温的过程中断裂成小分子的过程，因生物质热解液体产率高，是生物质热转化利用的常用技术手段。

目前，生物质热解反应装置存在传热速率低、产物在扩散过程中容易发生二次裂解；而且因为生物质颗粒较轻、堆积密度小、不易流动、含水率较高，遇热容易从生物质内部挥发到表面，增加了生物质颗粒间的黏度，容易发生架桥现象。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种具有传热速率高、产物不易发生二次裂解、能够保证物料平稳输送的生物质热解反应装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下方案：

一种生物质热解反应装置，包括进料装置、反应器和冷凝装置，所述进料装置包括储料仓，储料仓底部设有出料口，与反应器相通，直流调速电机与设置在储料仓底部的旋转轴连接；所述反应器包括反应仓，反应仓底部设有具有开孔的导热板，导热板上设有具有载热性能的陶瓷球或金属钢珠床层，反应仓内设有搅拌装置，所述搅拌装置由电机，与电机相连的搅拌轴，与搅拌轴固定连接的搅拌桨组成，反应仓的仓壁上设有电加热装置，反应仓的下部连接有集炭仓，反应仓的上部设有出气口，出气口通过管道与冷凝装置连接；所述冷凝装置包括一级急冷罐、二级冷凝器和真空冷阱，一级急冷罐一端与二级冷凝器连接，另一端与产品收集器连接，二级冷凝器一端与真空冷阱连接，另一端与产品收集器连接，真空冷阱的一端连接有真空泵，另一端与产品收集器连接。

所述导热板的开孔率为20%，孔径为3-5mm。

所述陶瓷球或金属钢珠的直径为6-10mm，优选为8mm。

所述陶瓷球或金属钢珠床层的层数为6-8层。

本实用新型的有益效果在于：

（1）利用搅拌桨实现了床层的运动，床层内颗粒的运动在强化载热颗粒与生物质颗粒传热过程的同时，也将生物质颗粒表面热解后的炭层磨掉，加速了热解反应的过程，减少了产物在扩散过程中的二次裂解；

（2）床层的运动能够不断的清除反应仓内的热解产物，使之向下运动直至排出，同时，床层的运动使得粒子不停的在热源与热解区域之间流动，维持了均匀稳定的热解反应温度；

（3）导热板的结构设置，既保证了大通量的排炭性能，有能防止钢珠自锁卡住，堵塞排炭口，保证了反应的连续进行；

（4）进料装置采用了长螺旋，短输送节的模式，既保证了料仓中的物料整体平稳输送，又降低了输送过程的瓶颈，同时利用有效螺旋数避免热量反冲造成的堵塞；

（5）冷凝装置采用直接冷却和间接冷却结合的三级冷凝系统，热解后的蒸汽直接进入一级急冷罐，与冷凝介质直接接触，减少了二次裂解，同时除去热解蒸汽中的焦油和固体剩余物，然后热解蒸汽进入二级冷凝器进行冷却，将热解蒸汽冷却至室温，然后进入真空冷阱，冷却最后一部分露点较低的热裂解气，最终的不可凝气由真空泵排出反应系统。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

附图标记说明：

1-储料仓；2-直流调速电机；3-旋转轴；4-反应仓；5-电机；6-搅拌轴；7-搅拌桨；8-电加热装置；9-集炭仓；10-一级急冷罐；11-二级冷凝器；12-真空冷阱；13-真空泵；14-产品收集器；15-导热板。

具体实施方式