[发明专利]用于制取生物质热裂解液体的加压固定床反应装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于制取生物质热裂解液体的加压固定床反应装置及方法，其包括一级料仓、二级料仓、反应床、催化床、冷凝器和储液器，一级料仓通过进料螺旋与二级料仓相连通，二级料仓通过进料管路与反应床相连通；进料管路的外部设有冷却装置；反应床与催化床相连通，催化床的进口端处设有第一筛网；第一筛网用于隔绝反应床中的进料生物质和热裂解产物生物炭，仅使通过反应床热裂解后得到的热裂解气体进入催化床中进行催化反应；催化床的出口端与冷凝器的进口端相连通；冷凝器与储液器相连通，储液器置于称重台上。本发明的装置结构简单、操控方便，批次进料和连续进料可切换，能够进行加压催化试验，对裂解和催化的温度能够独立进行控制。

技术领域

本发明属于生物质能源技术领域，具体涉及一种用于制取生物质热裂解液体的加压固定床反应装置及方法。

背景技术

生物质是一种有机固体废弃物，常用的处理方式如焚烧和填埋，不仅浪费了宝贵的资源而且有可能造成二次的环境污染。热裂解技术可以利用废弃的生物质资源，生成液态燃料或者化工产业的原材料。固定床反应器由于结构简单操控方便，广泛应用于热裂解生物质研究领域。但是常用的固定床反应器为常压下反应的批次进料反应，因此反应效率较低，适用于实验室阶段的初步研究。

经过现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为：CN201310628406.X，名称为：一种耦合式生物质加压热解工艺及系统。该专利的自述为：本发明涉及一种耦合式生物质加压热解工艺及系统，其能高效地将生物质可燃成分全部转化为合成气。由于采用微波与等离子耦合技术，其加热过程无热惯性，并且基于高温离子体反应，热解完全即可燃成分全部转化为合成气，效率高，碳转化率高，合成气品质好，有效气体积含量达90％以上。同时，热解炉采用加压操作，单炉处理能力大且后续利用过程中无需增设压缩机，大量节省压缩功，降低系统能耗。生成合成气中无焦油，后续净化工艺简单，无环境污染。该项技术的不足之处在于：采用微波和等离子耦合技术产生的温度较高，反应条件较难控制，产物的品质差异性较大。

经过现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为：CN201420820596.5，名称为：一种双原料通道生物质固定床气化热解炉装置。该专利的自述为：本实用新型涉及双原料通道生物质固定床气化热解炉装置，包括炉体，所述炉体内设有分隔的气化通道和热解通道，所述气化通道的出口连通热解通道的入口，所述气化通道与热解通道中分别加入生物质，所述热解通道的末端设有连通炉体外部的燃气出口。本实用新型在炉体内设置了相互分隔的气化通道和热解通道，并在两通道内分别通入生物质，生物质先在气化通道中生产高温生物质燃气，其后高温生物质燃气使热解通道中生物质原料部分热解，同时通过热解通道中生物质料层的阻挡，在一套装置内一体化除去生物质燃气中的尘灰和焦油，实现低含尘量生物质燃气的稳定生产，为后续生物质燃气的处理和使用提供了有利的条件。本实用新型可应用于生物质燃气的净化。该项技术的不足之处在于：设计了两个进料的通道，结构复杂，无法进行加压操作；利用生物质原料过滤除去生物质燃气中的尘灰和焦油，过滤效果难以保证。

经过现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为：CN201610690742.0，名称为：智能立式固定床生物质连续热解炉及燃烧方法。该专利的自述为：智能立式固定床生物质连续热解炉及燃烧方法。本产品其组成包括：燃烧机，其特征是:所述的燃烧机连接绝热燃烧室，所述的绝热燃烧室连接烟气排除管，所述的烟气排除管连接烟气进管，所述的烟气排除管连接气化炉，所述的烟气进管连接生物质干燥机，所述的气化炉连接生物质气进管，所述的生物质气进管连接旋风分离器，所述的旋风分离器连接-空冷塔，所述的-空冷塔连接木醋液循环冷却塔。本发明用于生物质连续热解炉。该项技术的不足之处在于：装置组成复杂，操作较难和维护成本较高。

因此，亟需提供一种结构简单、操控方便的加压固定床反应装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种用于制取生物质热裂解液体的加压固定床反应装置及方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：