專利名稱：一種生物質(zhì)流化床快速熱解制取生物質(zhì)熱解油的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于生物質(zhì)熱解裝置，具體涉及一種生物質(zhì)流化床快速熱解制取生物 質(zhì)熱解油的裝置。
技術(shù)背景生物質(zhì)作為一種新型可再生能源，由于其低硫、低氮、碳中性，符合目前和未來能 源發(fā)展的趨勢和追求。生物質(zhì)的開發(fā)利用技術(shù)主要有固體直接成型燃料技術(shù)、生物發(fā)酵、生 物制氫、直接液化、熱化學(xué)方法等，生物質(zhì)快速熱解制取生物質(zhì)熱解油技術(shù)是生物質(zhì)熱化學(xué) 轉(zhuǎn)化技術(shù)中最有希望和潛力的技術(shù)之一?？焖贌峤馐巧镔|(zhì)原料在較短的停留時(shí)間內(nèi)、無氧狀態(tài)下的熱分解，主要產(chǎn)物是 生物質(zhì)熱解油、炭、熱解燃?xì)?。一般通過調(diào)整溫度和停留時(shí)間來優(yōu)化熱解條件。生物質(zhì)通常 在不到1秒內(nèi)被迅速加熱到500°c左右，然后又在短時(shí)間內(nèi)冷凝，獲得生物質(zhì)熱解油，熱解 油既可以作為化工原料，也可以通過催化加氫得到不同用途的烴類液體燃料。加拿大Ensyn公司是最早建立生物質(zhì)快速熱裂解商業(yè)化運(yùn)行的公司，自1989年以 來開始商業(yè)化生產(chǎn)和出售生物質(zhì)熱解油，當(dāng)前該公司仍在運(yùn)行的最大設(shè)備2002年建于美 國威斯康星州，日處理量75噸，反應(yīng)器為流化床反應(yīng)器，主要的生物質(zhì)物料為木材廢棄物。雖然國內(nèi)生物質(zhì)熱裂解技術(shù)商業(yè)化起步較晚，但發(fā)展迅速，我們鄭州大學(xué)從2000 年就開始了這方面的研究，國內(nèi)其他的主要研究機(jī)構(gòu)還有中國科技大學(xué)、浙江大學(xué)、華東理 工大學(xué)、廣州能源所等，商業(yè)化也已經(jīng)有少數(shù)公司在做示范，如安徽易能生物能源有限公司 和青島福波思新能源開發(fā)有限公司。但是我國生物質(zhì)熱裂解規(guī)模總體來說還不是很大，且 生物質(zhì)熱解油產(chǎn)率不高(55%左右)，產(chǎn)品油種類單一，在后續(xù)加工過程中帶來不便，熱解 系統(tǒng)的部分單元技術(shù)未能突破
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種產(chǎn)油率高、能夠提取多種油類、水分含量低的一 種生物質(zhì)流化床快速熱解制取生物質(zhì)熱解油的裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種生物質(zhì)流化床快速熱解制取生物質(zhì)熱解油的裝置，包括進(jìn)料裝置1、流化床反 應(yīng)器2、旋風(fēng)分離器、冷凝裝置、電捕熱解油器13和氣柜14，其中，旋風(fēng)分離器由一級旋風(fēng)分 離器3、二級旋風(fēng)分離器4構(gòu)成，且在冷凝裝置與電捕熱解油器13之間設(shè)有懸液分離器10， 由進(jìn)料到出料其相通相連接方式為，進(jìn)料裝置1與流化床反應(yīng)器2通連接，流化床反應(yīng)器2 與一級旋風(fēng)分離器3通連接，一級旋風(fēng)分離器3與二級旋風(fēng)分離器4通連接，二級旋風(fēng)分離 器3和冷凝裝置通連接，冷凝裝置與懸液分離器10通連接，懸液分離器10與電捕熱解油器 13通連接，電捕熱解油器13與氣柜14通連接，在流化床反應(yīng)器2底端設(shè)有加熱器16，流化 床反應(yīng)器2與加熱器16通連接，加熱器16的另一端與風(fēng)機(jī)15的一端通連接，風(fēng)機(jī)15的另 一端與氣柜14通連接。[0009]進(jìn)一步，所述的冷凝裝置為一級冷凝器7、二級冷凝器8和三級冷凝器9依次串聯(lián)的列管式冷凝器。進(jìn)一步，所述的一級冷凝器7為冷卻介質(zhì)是導(dǎo)熱油的冷凝器，二級冷凝器8和三級 冷凝器9為冷卻介質(zhì)是水的冷凝器。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是1、本實(shí)用新型的裝置利用農(nóng)作物秸稈、稻殼和林業(yè)廢棄物為原料，經(jīng)過快速熱解 得到品質(zhì)不同、用途不同的生物質(zhì)熱解油、化工原料，以及生物和干凈的生物質(zhì)燃?xì)?。生產(chǎn) 連續(xù)，生物質(zhì)熱解油產(chǎn)率穩(wěn)定維持在75%左右。2、分級冷凝和電捕熱解油器組合冷凝收集能夠根據(jù)產(chǎn)品的不同加工和使用需要， 分離出不同品質(zhì)和需求的生物質(zhì)熱解油和化工原料。3、該裝置可以實(shí)現(xiàn)從原料到最后產(chǎn)品的連續(xù)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，減少了 人力的浪費(fèi)。4、在使用本實(shí)用新型的生產(chǎn)過程中，基本沒有廢氣排放，無污水產(chǎn)生，不會(huì)造成生 產(chǎn)環(huán)境的污染，有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。如圖1所示，一種生物質(zhì)流化床快速熱解制取生物質(zhì)熱解油的裝置，包括進(jìn)料裝 置1、流化床反應(yīng)器2、一級旋風(fēng)分離器3、二級旋風(fēng)分離器4、冷凝裝置、電捕熱解油器13和 氣柜14，其進(jìn)料裝置1與流化床反應(yīng)器2通連接，流化床反應(yīng)器2頂端與一級旋風(fēng)分離器3 通連接，二級旋風(fēng)分離器4分別與一級旋風(fēng)分離器3和冷凝裝置通連接；冷凝裝置為列管式 冷凝器，為一級冷凝器7、二級冷凝器8和三級冷凝器9依次串聯(lián)。三級冷凝器9與電捕熱 解油器13之間設(shè)有懸液分離器10，懸液分離器10上設(shè)置有收集器11，電捕熱解油器13上 設(shè)置有電源12 ；電捕熱解油器13與氣柜14相通連，氣柜14與風(fēng)機(jī)15通連接，流化床反應(yīng) 器2底端與加熱器16通連接，加熱器16的另一端與風(fēng)機(jī)15通連接。本實(shí)用新型裝置是這樣工作的a、生物質(zhì)原料經(jīng)過粉碎、烘曬之后，通過加料裝置1快速將原料快速推入流化床 反應(yīng)器2，在流化床反應(yīng)器2內(nèi)發(fā)生高溫?zé)崃呀?，生成的熱解油蒸汽和炭粉進(jìn)入一級旋風(fēng)分 離器3、二級旋風(fēng)分離器4，炭粉分別收集在一級炭收集箱5和二級炭收集箱6內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn) 有效的氣固分離。b、經(jīng)過二級旋風(fēng)分離器4得到的熱解油蒸汽進(jìn)入一級冷凝器7、二級冷凝器8、三 級冷凝器9，分別得到不同沸點(diǎn)和組成的熱解油；其中一級冷凝器7中的冷卻介質(zhì)為導(dǎo)熱 油，二級冷凝器8和三級冷凝器9中的冷卻介質(zhì)為水。C、經(jīng)三級冷凝器9冷凝后的未能冷凝下來的和不可冷凝氣體攜帶的生物質(zhì)熱解 油小液滴，進(jìn)入旋液分離器10，利用離心力再次分離，二級炭收集箱11收集分離下來的固 體物質(zhì)，氣體最后進(jìn)入電捕熱解油器13進(jìn)一步收集生物質(zhì)熱解油，其中電源12給電捕熱解油器13提供動(dòng)力。經(jīng)過電捕熱解油器13收集凈化后的熱解燃?xì)膺M(jìn)入氣柜14。d、氣柜14內(nèi)的熱解燃?xì)饨?jīng)過風(fēng)機(jī)15加壓輸送至加熱器16，熱解燃?xì)饨?jīng)加熱器16 加熱至熱解反應(yīng)溫度后進(jìn)入流化床反應(yīng)器2用作流化載氣。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，但并非因此即限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，凡是運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所做的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本實(shí)用新型所 涵蓋的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種生物質(zhì)流化床快速熱解制取生物質(zhì)熱解油的裝置，包括進(jìn)料裝置(1)、流化床反應(yīng)器(2)、旋風(fēng)分離器、冷凝裝置、電捕熱解油器(13)和氣柜(14)，其特征在于旋風(fēng)分離器由一級旋風(fēng)分離器(3)和二級旋風(fēng)分離器(4)構(gòu)成，且在冷凝裝置與電捕熱解油器(13)之間設(shè)有懸液分離器(10)，由進(jìn)料到出料其相通相連接方式為進(jìn)料裝置(1)與流化床反應(yīng)器(2)通連接，流化床反應(yīng)器(2)與一級旋風(fēng)分離器(3)通連接，一級旋風(fēng)分離器(3)與二級旋風(fēng)分離器(4)通連接，二級旋風(fēng)分離器(3)和冷凝裝置通連接，冷凝裝置與懸液分離器(10)通連接，懸液分離器(10)與電捕熱解油器(13)通連接，電捕熱解油器(13)與氣柜(14)通連接，在流化床反應(yīng)器(2)底端設(shè)有加熱器(16)，流化床反應(yīng)器(2)與加熱器(16)通連接，加熱器(16)的另一端與風(fēng)機(jī)(15)的一端通連接，風(fēng)機(jī)(15)的另一端與氣柜(14)通連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)流化床快速熱解制取生物質(zhì)熱解油的裝置，其特 征在于冷凝裝置為一級冷凝器(7)、二級冷凝器(8)和三級冷凝器(9)依次串聯(lián)的列管式 冷凝器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)流化床快速熱解制取生物質(zhì)熱解油的裝置，其特 征在于一級冷凝器(7)為冷卻介質(zhì)是導(dǎo)熱油的冷凝器，二級冷凝器(8)和三級冷凝器(9) 為冷卻介質(zhì)是水的冷凝器。
專利摘要本實(shí)用新型屬于生物質(zhì)熱解裝置，具體涉及一種生物質(zhì)流化床快速熱解制取生物質(zhì)熱解油的裝置，包括進(jìn)料裝置、流化床反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、冷凝裝置、電捕熱解油器和氣柜，其中，旋風(fēng)分離器由一級旋風(fēng)分離器、二級旋風(fēng)分離器構(gòu)成，且在冷凝裝置與電捕熱解油器之間設(shè)有懸液分離器，進(jìn)料裝置與流化床反應(yīng)器、一級旋風(fēng)分離器、二級旋風(fēng)分離器、冷凝裝置、懸液分離器、電捕熱解油器、氣柜依次串聯(lián)通連接，在流化床反應(yīng)器底端設(shè)有加熱器，流化床反應(yīng)器與加熱器通連接，加熱器的另一端與風(fēng)機(jī)通連接，本實(shí)用新型的裝置利用生物質(zhì)原料，經(jīng)過快速熱解得到生物質(zhì)熱解油、化工原料、生物質(zhì)燃?xì)?。生產(chǎn)過程中，無廢氣排放，無污水產(chǎn)生，沒有造成環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)C10B53/02GK201634633SQ20102004127
公開日2010年11月17日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者張瑞芹, 張長森 申請人:鄭州大學(xué)