[实用新型]一种用于固体有机质快速热解的反应器

说明书

本实用新型涉及一种用于固体有机质快速热解的反应器，包括混合升温区，设置在混合升温区下端的热解反应区以及位于热解反应区侧端的气相产物二级反应区；所述热解反应区与气相产物二级反应区通过第一格栅分开；所述混合升温区顶部设有物料进口和第一辅料进口；所述热解反应区下部设有返料阀；所述气相产物二级反应区顶部设有第二辅料进口，下部设有调节阀，侧部设有气相产物出口；所述气相产物二级反应区与气相产物出口通过第二格栅分开。该反应器能够实现在一个反应器中完成固体有机质的热解、提质与净化，有效地提高液体产物的收率，降低液体产物的含灰率。

技术领域

本实用新型涉及能源利用领域，具体涉及一种用于固体有机质快速热解的反应器。

背景技术

煤炭、生物质、城市生活垃圾等固体有机质在不同的反应条件下进行热解时，都会生成气体、液体和固体三相产物。采用快速热解的方式制取液体燃料是其中最为经济和有效的利用方式，一般需要快速升温、适宜的热解温度和短停留时间的苛刻条件。

采用下行床固体热载体加热技术是当前研究的热点。但是，目前存在的反应系统由于原料在反应过程中摩擦严重，易产生大量粉尘，导致反应生成的气态产物中含大量粉尘，冷凝后存在于液体燃料中，影响了液体燃料的后续利用。另一方面，快速热解工艺需要热解生成的气态产物要快速冷凝成液体燃料，才能保证液体收率，而且得到的液体产物中重组分含量较多，也限制了液体燃料的后续利用途径。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于固体有机质快速热解的反应器，将固体有机质的热解、提质与净化在一个反应器中完成，能够有效降低液体产物的含灰率，提高液体产物的收率和质量。

本实用新型针对上述的技术问题所提供的技术方案为：

一种用于固体有机质快速热解的反应器，包括混合升温区，设置在混合升温区下端的热解反应区以及位于热解反应区侧端的气相产物二级反应区；所述热解反应区与气相产物二级反应区通过第一格栅分开；

所述混合升温区顶部设有物料进口和第一辅料进口；所述热解反应区下部设有返料阀；所述气相产物二级反应区顶部设有第二辅料进口，下部设有调节阀，侧部设有气相产物出口；所述气相产物二级反应区与气相产物出口通过第二格栅分开。

上述的技术方案中，原料固体有机质颗粒由物料进口进入，而热载体或催化剂由第一辅料进口进入，两者通过相互碰撞在混合升温区实现快速混合升温，并迅速进入热解反应区开始剧烈反应，热解反应区生成的气相产物通过第一格栅进入气相产物二级反应区，与气相产物二级反应区中的热载体或催化剂接触进行反应。其中，由第一辅料进口和第二辅料进口进入的热载体或催化剂根据具体的工况进行选择，可以相同也可以不同。

同时，气相产物二级反应区也起到了过滤气相产物中粉尘的作用，气相产物携带的粉尘颗粒被二级反应区的热载体或催化剂过滤并随之下移排出。气相产物二级反应区的宽度和辅料的粒度等决定了由热解反应区生成的气相产物在气相产物二级反应区的停留时间。反应结束后，固体物料经过返料阀、气相物料经过气相产物出口进入后续的工艺系统。

优选的，所述第一辅料进口竖直设置于混合升温区顶部；所述物料进口包括二个，分别倾斜设置于混合升温区顶部。进一步优选，所述二个物料进口对称设置在混合升温区顶部，且物料进口与第一辅料进口的夹角为15-75°。

优选的，所述固体有机质包括煤、生物质、城市生活垃圾等。

优选的，所述混合升温区设有若干物料混合板；所述物料混合板的形状为三菱柱，相互之间平行设置且分层错位排列。进一步优选，所述物料混合板的层数为2-8层。

优选的，所述物料混合板的横截面为等腰三角形，顶角范围为45-120°。