[实用新型]一种新型旋转锥反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型旋转锥反应装置，属于化学反应装置技术领域。

背景技术

生物质快速热裂解液化技术是当今世界可再生能源发展领域中的前沿技术之一。国内外生物质热裂解液化工艺装置主要有流化床、旋转锥、烧蚀涡流床、循环传输床、固定床、真空移动床。

其中，旋转锥反应器是一种新型的生物质热裂解反应器，它能最大限度地增加生物油的产量，旋转锥反应器核心工作原理是，将喂入到旋转锥底部的生物质与预先加热的惰性热载体砂子一起沿着高温锥壁呈螺旋状上升，在上升过程中，炽热的砂子将其热量传给生物质，使生物质在高温下发生热裂解而转变成热裂解蒸汽，这些蒸汽迅速离开反应器以抑制二次裂解。目前，现有旋转锥反应器仍存在一些问题，第一，物料在旋转时为自由离心状态下旋转，造成物料和砂子混合不完全的情况，第二，反应器外壳多采用平底圆筒型，易造成沉积死角，第三，载体砂子加热需额外热源，第四，产物中固定碳和砂子的分离较复杂。

发明内容

本实用新型针对目前旋转锥反应器存在的问题，提供一种新型旋转锥反应器装置，用于解决现有旋转锥反应装置中混合不完全、沉积死角、热利用率低等问题。

本实用新型技术方案是：一种新型旋转锥反应装置，包括生物质料箱1、旋转锥主体4、旋转锥盘6、燃烧器8、电机Ⅰ10、旋转轴11、砂箱16、分离器24、循环提升装置19；

所述旋转锥主体4的外壳5的上面开有生成气出口2，侧面开有带有防爆片13的防爆口12，底部开有产物出口9，外壳5内部设有一个旋转锥盘6，旋转锥盘6下面装有旋转轴11，旋转轴11下面接有电机Ⅰ10，旋转轴11和电机Ⅰ10封闭在一个绝热壳7内；

所述生物质料箱1和砂箱16内壁四周分别开有烟气腔Ⅰ25和烟气腔Ⅱ15；

所述循环提升装置19顶部装有从动轮17，底部装有主动轮22，电机Ⅱ21与主动轮22连接，从动轮17和主动轮22上套有一根皮带18，皮带18上均匀布有排斗20；

所述产物出口9连接燃烧器8入口，燃烧器8出口分别连接砂箱16的烟气腔Ⅱ15和分离器24入口，分离器24的排砂出口连接循环提升装置19，循环提升装置19出口连接砂箱16，砂箱16底部的出砂管14伸入旋转锥主体4内部靠近旋转锥盘6底部处，砂箱16的烟气腔Ⅱ15连通生物质料箱1的烟气腔Ⅰ25，生物质料箱1上开有烟气出口，生物质料箱1底部的出料管3伸入旋转锥主体4内部靠近旋转锥盘6底部处。

所述旋转锥主体4的外壳5为封闭固定锥形体。

所述旋转锥盘6内壁布有连续的螺旋筋26，螺旋筋26截面呈三角形，旋转筋宽a约4mm，高h约3mm，螺距b约25mm，螺旋筋26间形成螺旋轨道28，旋转锥盘6外壁布有一层电热丝27。

本实用新型的工作过程是：生物质料箱1装有处理好的生物质原料，砂箱16装有砂子，先启动电机Ⅰ10和电机Ⅱ21，旋转锥盘6以一定速率旋转，皮带18开始逆时针方向运动，给电热丝27通电，加热旋转锥盘6壁面，生物质原料和砂子分别通过出料管3和出砂管14进入旋转锥盘6底部，两者一起沿着高温螺旋轨道28呈螺旋状上升，上升过程中，物料接收来自炽热砂子的热量以及旋转锥盘6壁面的热量，迅速发生热裂解，裂解产生的气体经生成气出口2排出，砂子和碳则由旋转锥盘6上部甩出，碰到外壳5后由产物出口9进入燃烧器8中进行燃烧，燃烧后的高温烟气经管道23进入砂箱16的烟气腔Ⅱ15中加热砂子，接着再进入生物质料箱1的烟气腔Ⅰ25中预热生物质原料后排出，燃烧器8燃烧后的灰和砂子进入分离器24中分离，灰渣由分离器24底部排出，砂子进入循环提升装置19底部，由排斗20铲入上升至顶部甩出再送入砂箱16循环使用；如果当旋转锥主体4内部出现异常情况，压力增加时，为防止装置爆炸，防爆片13会先压破来释放内部压力。

本实用新型的有益效果是：该装置在旋转锥体内壁设计螺旋筋，使得生物质原料和砂子在旋转上升过程中由自由离心旋转状态变为有轨旋转状态，使物料与砂子接触更充分；旋转锥主体4的外壳设计成锥形使得不会形成砂子和碳的沉积死角；碳的燃烧不仅给砂子提供了热量，减少了额外热量的提供，而且使得砂子和灰的分离较砂子和碳的分离更容易。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型旋转锥盘6截面结构示意图；

图3为本实用新型旋转锥盘6侧面结构示意图；

图4为本实用新型旋转锥盘6尺寸说明示意图。