專利名稱：新型生物質(zhì)固體顆粒熱解反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物質(zhì)固體顆粒熱解氣化、熱解液化和熱解炭化的工藝設(shè)備。
技術(shù)背景生物質(zhì)固體顆粒在隔絕空氣條件下可熱解獲得氣體、液體和固體三種產(chǎn)物，且三種產(chǎn)物的產(chǎn)率與加熱溫度和加熱速率有關(guān)高溫(700 900X:或更高)條件下的熱解產(chǎn)物 主要為氣體，故稱熱解氣化(又稱干餾氣化)；中溫(450~55(TC)和快速加熱條件下的, 熱解產(chǎn)物主要為液體，故稱熱解液化；中溫(400~500°C)和慢速加熱條件下的熱解產(chǎn) 物主要為固體，故稱熱解炭化。不論何種條件下熱解，三種產(chǎn)物既可作為燃料使用，又 可作為化工原料使用。國內(nèi)外現(xiàn)已研究開發(fā)出多種生物質(zhì)固體顆粒在隔絕空氣條件下的熱解反應(yīng)器，主要 可以分為兩類 一類是需要載氣的反應(yīng)器，如流化床熱解反應(yīng)器等；另一類是不需要載 氣的反應(yīng)器，如固定床熱解反應(yīng)器等。但現(xiàn)有這些熱解反應(yīng)器的通用性能均不好，并都 存在著各自的不足。如流化床熱解反應(yīng)器它比較適合于生物質(zhì)固體顆粒的熱解氣化和熱 解液化，不太適合于生物質(zhì)固體顆粒的熱解炭化，且作為流化載氣的惰性氣體的加入， 勢必會稀釋熱解氣中有效組分的濃度，從而給熱解氣的冷卻、凈化和應(yīng)用帶來難度。又 如固定床熱解反應(yīng)器它比較適合于生物質(zhì)固體顆粒的熱解氣化和熱解炭化，但不太適合 于生物質(zhì)固體顆粒的熱解液化，且由于生物質(zhì)固體顆粒床層的相對穩(wěn)定和生物質(zhì)導(dǎo)熱性 能的不好，勢必會造成床層熱解不均勻等問題的出現(xiàn)，從而限制了固定床熱解反應(yīng)器在 隔絕空氣條件下的熱解能力。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過對現(xiàn)有設(shè)備的改進，旨在提供一種通用性好，既可用于生物質(zhì)熱解氣化 和熱解液化，又可用于熱解炭化的新型生物質(zhì)固體顆粒熱解反應(yīng)器。 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下新型生物質(zhì)固體顆粒熱解反應(yīng)器，包括料筒、螺旋進料器和熱解反應(yīng)器，料筒通過 進料管連通著螺旋進料器，且位于螺旋進料器上方；
所述熱解反應(yīng)器為扁平狀臥式，長度為400—800毫米，寬度為200—400毫米，高 度為20—40毫米；其一端上部連通著螺旋進料器為進料口，另一端下部為熱解炭出口， 中間上部設(shè)有熱解氣出口；其相對與水平面傾斜20—45度角，進料口端高于熱解炭出 P;所述熱解反應(yīng)器一側(cè)或上部設(shè)有振動器，振動頻率為200—400赫茲。 所述振動器為電動振動器。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是將熱解反應(yīng)器設(shè)計成扁平狀的封閉結(jié)構(gòu)，其底部傾斜且 外壁為受熱面；生物質(zhì)顆粒物料由螺旋進料器輸入熱解反應(yīng)器后，通過反應(yīng)器的振動和 顆粒物料自身重力的聯(lián)合作用，在熱解反應(yīng)器底部由高端滑移至低端，并實現(xiàn)動量和熱 量的交換；通過調(diào)節(jié)熱解反應(yīng)器的振動頻率、底部壁面的傾斜角度和加熱溫度，即可根 據(jù)需要實現(xiàn)對生物質(zhì)顆粒物料的熱解氣化、熱解液化和熱解炭化。本發(fā)明的積極效果還在于它能在隔絕空氣的條件下，通過調(diào)節(jié)熱解反應(yīng)器的振動 頻率、底部壁面的傾斜角度和加熱溫度，即可根據(jù)需要實現(xiàn)對生物質(zhì)固體顆粒的熱解氣 化、熱解液化和熱解炭化，通用性較強；且這種熱解反應(yīng)器既不需要通入流化載氣，內(nèi) 部也不需要安裝運動部件，結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步地說明。 實施例l:新型生物質(zhì)固體顆粒熱解反應(yīng)器包括料筒1、螺旋進料器2和熱解反應(yīng)器3，料筒通過進料管連通著螺旋進料器，且位于螺旋進料器上方，見圖l;熱解反應(yīng)器3為扁平狀臥式，長度為800毫米，寬度為400毫米，高度為40毫米； 其一端上部連通著螺旋進料器為進料口，另一端下部為熱解炭出口 4,中間上部設(shè)有熱 解氣出口5;其相對與水平面傾斜度角可調(diào)，進料口端高于熱解炭出口；熱解反應(yīng)器3 底部上端外伸側(cè)安裝有電動振動器。設(shè)生物質(zhì)固體顆粒粒徑為2mm、堆密度p為100kg/m3、進料量為100kg/h;若熱解 反應(yīng)器3傾斜30°放置、振動頻率為300Hz、底部壁面加熱溫度為900'C，則此種情況 可以滿足上述生物質(zhì)顆粒物料熱解氣化的工藝要求。
本發(fā)明新型生物質(zhì)固體顆粒熱解反應(yīng)器的熱解工藝過程為①生物質(zhì)顆粒物料由螺 旋進料器2輸入呈扁平狀封閉式的熱解反應(yīng)器3，該反應(yīng)器3底部傾斜且底部壁面外側(cè) 為受熱面；②通過熱解反應(yīng)器3的振動和自身重力的聯(lián)合作用，生物質(zhì)顆粒物料在熱解 反應(yīng)器底部由高端滑移至低端；③生物質(zhì)顆粒物料在滑移過程中從反應(yīng)器底部壁面獲得 熱量而熱解，熱解氣態(tài)產(chǎn)物和固態(tài)產(chǎn)物分別由相應(yīng)的出口被引出熱解反應(yīng)器； 氣態(tài)產(chǎn) 物經(jīng)凈化和冷卻，可冷凝的部分被冷凝為液態(tài)產(chǎn)物，不可冷凝的部分仍為氣態(tài)產(chǎn)物； 調(diào)節(jié)熱解反應(yīng)器的振動頻率、底部壁面的傾斜角度和加熱溫度，即可根據(jù)需要實現(xiàn)對生 物質(zhì)顆粒物料的熱解氣化、熱解液化和熱解炭化。實施例2:熱解反應(yīng)器3長度為400毫米，寬度為200毫米，高度為20毫米； 若熱解反應(yīng)器傾斜45。放置、振動頻率為200Hz、底部壁面加熱溫度為600'C，則 此種情況可以滿足上述生物質(zhì)顆粒物料熱解液化的工藝要求。 其它同實施例1。 實施例3:熱解反應(yīng)器長度為600毫米，寬度為300毫米，高度為30毫米； 若熱解反應(yīng)器傾斜20。放置、振動頻率為400Hz、底部壁面加熱溫度為500'C，貝ij 此種情況可以滿足上述生物質(zhì)顆粒物料熱解炭化的工藝要求;若熱解反應(yīng)器傾斜30°放 置、振動頻率為300Hz、底部壁面加熱溫度為900'C，則此種情況可以滿足上述生物質(zhì) 顆粒物料熱解氣化的工藝要求；若熱解反應(yīng)器傾斜40。放置、振動頻率為200Hz、底部 壁面加熱溫度為600°C，則此種情況可以滿足上述生物質(zhì)顆粒物料熱解液化的工藝要求。 其它同實施例l。
權(quán)利要求
1、新型生物質(zhì)固體顆粒熱解反應(yīng)器，包括料筒、螺旋進料器和熱解反應(yīng)器，料筒通過進料管連通著螺旋進料器，且位于螺旋進料器上方，其特征在于所述熱解反應(yīng)器為扁平狀臥式，長度為400-800毫米，寬度為200-400毫米，高度為20-40毫米；其一端上部連通著螺旋進料器為進料口，另一端下部為熱解炭出口，中間上部設(shè)有熱解氣出口；其相對與水平面傾斜20-45度角，進料口端高于熱解炭出口；所述熱解反應(yīng)器一側(cè)或上部設(shè)有振動器，振動頻率為200-400赫茲。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型生物質(zhì)固體顆粒熱解反應(yīng)器，其特征在于所述振 動器為電動振動器。
全文摘要
本發(fā)明涉及新型生物質(zhì)固體顆粒熱解反應(yīng)器。解決了現(xiàn)有熱解反應(yīng)器不能通用于熱解氣化、熱解液化和熱解炭化的問題。熱解反應(yīng)器為扁平狀臥式，其一端上部連通著螺旋進料器為進料口，另一端下部為熱解炭出口，中間上部設(shè)有熱解氣出口；其相對與水平面傾斜20-45度角，進料口端高于熱解炭出口。本發(fā)明能在隔絕空氣的條件下，通過調(diào)節(jié)熱解反應(yīng)器的振動頻率、底部壁面的傾斜角度和加熱溫度，即可根據(jù)需要實現(xiàn)對生物質(zhì)固體顆粒的熱解氣化、熱解液化和熱解炭化，通用性較強；且這種熱解反應(yīng)器既不需要通入流化載氣，內(nèi)部也不需要安裝運動部件，結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。
文檔編號C10B53/02GK101161777SQ20071016207
公開日2008年4月16日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者朱錫鋒, 強 陸 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)