[发明专利]内外加热热解反应器

说明书

本发明提供内外加热热解反应器，具有耗能低、热效率高、生物质处理量大、杂质少等优点，它包括：外壳体；外分隔部；中心气管，设置在外分隔筒内，作为热解气通道；内分隔部，设置在外分隔筒与中心气管之间；高温流体入口，设置在外壳体上，与最下层的外侧子空腔底部相连通；气道部，包括多组气道单元，用于引导进入外侧子空腔底部的高温流体进入内侧子空腔，然后再进入上一层外侧子空腔和上一层内侧子空腔，呈S形曲折流动，依次进入各层外侧子空腔和内侧子空腔；每组气道单元用于连通一层外侧子空腔和内侧子空腔；蓄热部，包括填充在气道单元、外侧子空腔和内侧子空腔中的多孔蓄热材料；以及热解气出口，设置在外壳体上，与中心气管相连通。

技术领域

本发明属于可再生能源利用技术领域，具体涉及一种内外加热热解反应器。

背景技术

生物质热裂解技术是世界上生物质能研究的前沿技术之一。该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将以木屑等生物质转化为高品质的易储存、易运输、能量密度高且使用方便的代用液体燃料(生物油)，其不仅可以直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧，而且可通过进一步改进加工使液体燃料的品质接近于柴油或汽油等常规动力燃料的品质，此外还可以从中提取具有商业价值的化工产品。相比于常规的化石燃料，生物油因其所含的硫、氮等有害成分极其微小，可视为21世纪的绿色燃料。

生物质热解反应器按照生物质的受热方式可以分为两类：直接加热反应器和间接加热反应器。直接加热反应器使用热载体与生物质直接混合，传热性能好，处理量大，但是也存在着难以解决的问题：1.使用大量的热载气导致能耗高，且产物杂质较多，物料适应性差；2.固体热载体的耐磨损性能差，使用寿命不长。而间接加热反应器例如微波热解反应器、电磁热解反应器等，利用微波或者电磁对生物质进行加热，虽然杂质较少，但设备昂贵、能耗高、热解产率低且无法大型化、处理量低，并不适于工业使用。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种耗能低、热效率高、生物质处理量大、杂质少的内外加热热解反应器。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种内外加热热解反应器，其特征在于，包括：外壳体；外分隔部，位于外壳体内，包括：与外壳体间隔一定距离设置、并与外壳体共同围成外侧空腔的外分隔筒，和设置在该外分隔筒与外壳体之间、将外侧空腔分隔成多层外侧子空腔的多个外分隔环；中心气管，设置在外分隔筒内，作为热解气通道；内分隔部，设置在外分隔筒与中心气管之间，包括：位于外分隔筒与中心气管之间、并与外分隔筒共同围成生物质料道、与中心气管共同围成内侧空腔的内分隔筒，和设置在该内分隔筒与中心气管之间、将内侧空腔分隔成至少两层内侧子空腔、并且在轴向上与外分隔环交错设置的多个内分隔环；气道部，包括多组气道单元，用于引导进入外侧子空腔底部的高温流体进入内侧子空腔，然后再进入上一层外侧子空腔和上一层内侧子空腔，呈S形曲折流动，依次进入各层外侧子空腔和内侧子空腔；每组气道单元用于连通一层外侧子空腔和内侧子空腔，每个气道单元的一端与内分隔筒相连通、另一端与外分隔筒相连通；蓄热部，包括填充在气道单元、外侧子空腔和内侧子空腔中的蓄热材料；以及高温流体入口，设置在外壳体上，与最下层的外侧子空腔底部相连通；热解气出口，设置在外壳体上，与中心气管相连通。

以上方案的有益效果为：