專利名稱：一種生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)反應(yīng)裝置，尤其涉及一種生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)是一種可再生能源，具有儲(chǔ)量大、分布廣，以及SOx、NOx低排放等優(yōu)點(diǎn)，是 僅次于煤炭、石油和天然氣而居世界能源消費(fèi)總量第四位的能源。生物質(zhì)能利用方式較多， 其中熱解技術(shù)是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化與利用的有效方式之一。熱解反應(yīng)器是生物質(zhì)熱解的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。在這方面，國內(nèi)外研究開發(fā)的熱解反 應(yīng)器主要有固定床和移動(dòng)床兩種類型。固定床的特點(diǎn)是物料在爐內(nèi)空間的位置基本保持不 變，原料進(jìn)入爐內(nèi)后要經(jīng)歷升溫、炭化保溫、降溫、出料幾個(gè)階段完成一個(gè)生產(chǎn)周期，屬間歇 (分批)式生產(chǎn)。其特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少，缺點(diǎn)是操作時(shí)要反復(fù)進(jìn)行爐的加溫和冷卻。 移動(dòng)床的特點(diǎn)是在爐內(nèi)反應(yīng)溫度從低到高沿著一定空間位置分布，而物料則從低溫區(qū)到高 溫區(qū)不斷移動(dòng)，生產(chǎn)方式是連續(xù)的，可以節(jié)省升溫降溫時(shí)間。中國專利ZL，00263035. 4，提出了一種列管式移動(dòng)床連續(xù)干餾熱解方法。其特征在 于碳化區(qū)產(chǎn)生的熱解燃?xì)庾韵露吓c原料逆流或者錯(cuò)流通過料層，最后從頂部排出進(jìn)入 冷凝系統(tǒng)，使生物油和不凝縮燃?xì)獾玫椒蛛x；在爐內(nèi)的煅燒區(qū)有控制地從外部導(dǎo)入空氣使 碳化過程放出的可燃?xì)怏w燃燒，產(chǎn)生的高溫氣體加熱床層使煅燒溫度達(dá)到700 iioo°c ； 在冷卻區(qū)木炭沿著冷卻管道逐漸下移并與冷卻介質(zhì)進(jìn)行間接熱交換，降至不會(huì)自燃的溫度 后取出。這種方法的不足是木醋液中煅燒時(shí)進(jìn)入的空氣量不易控制，可能使木炭煅燒過度 或不充分。專利ZL，200620135129.4，提出了一種封閉式生物質(zhì)連續(xù)翻炒干餾炭化氣化裝 置。其特點(diǎn)在于在干餾炭化床上設(shè)有螺旋推進(jìn)裝置，干餾炭化床外層殼間與燃燒室連通。 干餾炭化床的托料截面呈圓弧狀，每個(gè)干餾炭化床軸向平行排列，其端面結(jié)構(gòu)呈矩陣狀排 布。螺旋推進(jìn)裝置的螺旋蛟龍板呈鏟板狀，并沿螺旋方向間段分布，使炭料在均勻翻炒干餾 中有效推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)各層干餾炭化床封閉缺氧炭化。存在的問題是其螺旋蛟龍板為剛性結(jié)構(gòu)， 長時(shí)間在高溫環(huán)境下工作易變性，可能與炭化床發(fā)生干涉，因此每個(gè)干餾炭化床的長度受 到限制，需采取上下多排排列方式。專利日特開2001-131562提出了一種管式炭化爐，其炭化爐是一根橫放的長直 管，干餾時(shí)利用燃燒爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)長直管進(jìn)行外加熱，原料通過料斗向炭化爐供料， 在炭化爐的進(jìn)料端有進(jìn)氣孔，干餾時(shí)惰性氣體通過該氣孔進(jìn)入炭化爐內(nèi)，物料進(jìn)入炭化爐 后一邊炭化一邊在氣力的作用下向末端移動(dòng)，炭化管末端接有冷凝裝置，炭化結(jié)束后，固體 炭經(jīng)冷卻后排出管外。優(yōu)點(diǎn)是炭化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是物料移動(dòng)的速度不宜控制，容易造成 炭化不均。以上方法使用的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置都存在一個(gè)問題，即熱分解完成后，揮 發(fā)分在排除過程中，揮發(fā)分中夾雜的半焦固體顆粒極易造成排氣孔堵塞，從而影響了整個(gè) 系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠避免排氣孔堵塞的生物質(zhì)連續(xù)熱 解反應(yīng)裝置。一種生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置，包括設(shè)有反應(yīng)腔的反應(yīng)筒，以及設(shè)于反應(yīng)筒尾部 的排氣口，在所述反應(yīng)腔和排氣口之間還設(shè)有與反應(yīng)筒相通的炭箱，所述排氣口在與反應(yīng) 筒連接處的橫截面面積大于反應(yīng)筒的橫截面面積，所述的排氣口與炭箱之間設(shè)有輸送裝置。這樣的設(shè)計(jì)，當(dāng)連續(xù)熱解反應(yīng)完成后，揮發(fā)分和半焦向尾部排出，大部分半焦落入 炭箱；由于排氣口與反應(yīng)筒連接處的橫截面面積大于反應(yīng)筒的橫截面面積，這使得氣體的 流速在排氣口處降低，使氣體中攜帶的半焦顆粒沉積下來，再由其他裝置輸送到炭箱，從而 解決了熱解氣中夾雜的半焦所造成的氣路堵塞。所述排氣口的形狀為四棱臺(tái)。棱臺(tái)的橫向截面為矩形，縱向截面為梯形，其底面入 口處面積明顯大于反應(yīng)筒的橫截面面積，形成轉(zhuǎn)向突擴(kuò)結(jié)構(gòu)，氣體在未進(jìn)入排氣口之前就 降低流速，氣體中夾帶的半焦固體顆粒在慣性力的作用下沉降下來。排氣口高度為反應(yīng)筒直徑的1-3倍。目的在于使得排氣口底部入口面積放大，從 而實(shí)現(xiàn)熱解氣流速降低，解決熱解氣中夾雜的半焦造成系統(tǒng)氣路的堵塞現(xiàn)象。排氣口與反應(yīng)筒筒壁為密封焊接連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果本實(shí)用新型提供的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置，利用了體積放大，流速降低的原理， 使得氣體在未進(jìn)入排氣口之前就降低流速，氣體中夾帶的半焦固體顆粒在慣性力的作用下 沉降下來，從而解決了熱解氣中夾雜的半焦造成的系統(tǒng)氣路堵塞現(xiàn)象。

圖1為本實(shí)用新型的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例附圖所示的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置包括設(shè)有反應(yīng)腔室的反應(yīng)筒1、設(shè)于反應(yīng)筒 尾部的排氣口 2，在反應(yīng)筒1的反應(yīng)腔5和排氣口 2之間還連接有與反應(yīng)筒1相通的炭箱 3，此外，在排氣口 2與炭箱3之間還設(shè)有輸送裝置。排氣口 2的外壁與反應(yīng)筒1筒壁相接， 它們之間通過密封焊接連接。這里，排氣口 2與反應(yīng)筒1相連一端的形狀為四棱臺(tái)，即其橫 向截面為矩形，縱向截面為梯形，且排氣口 2與反應(yīng)筒1相連的一端橫截面面積4大于反 應(yīng)筒1的橫截面面積，四棱臺(tái)高度可以為反應(yīng)筒1的筒壁的1倍直徑，也可為1-3倍直徑， 其目的在于使得排氣口 2局部體積放大，從而實(shí)現(xiàn)熱解氣流速降低，解決熱解氣中夾雜的 半焦造成系統(tǒng)氣路堵塞。本實(shí)用新型的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置工作過程如下，粉狀物料在反應(yīng)筒1的反 應(yīng)區(qū)完成熱解后，熱解氣和半焦向反應(yīng)筒1的尾部移動(dòng)，半焦落入炭箱3，氣體在未進(jìn)入排氣口 2之前就降低流速，氣體中夾帶的半焦固體顆粒在慣性力的作用下沉降下來，再由輸 送裝置輸送到炭箱3，因而不會(huì)在出氣口處堵塞。本實(shí)用新型尤其適用于粉狀生物質(zhì)連續(xù)熱 解，加工操作簡(jiǎn)便。 當(dāng)然，本實(shí)用新型的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置也可以為其它的結(jié)構(gòu)，例如反應(yīng)筒1 靠近炭箱3的一側(cè)側(cè)壁，朝向炭箱3方向凹陷傾斜設(shè)置，更便于半焦顆粒落入炭箱3，四棱臺(tái) 也可以為多棱臺(tái)的結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)排氣口 2靠近反應(yīng)筒1 一端，使排氣口與反應(yīng)筒1連 接處的橫截面面積4大于反應(yīng)筒1的橫截面面積即可，這樣的變換也落在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置，包括設(shè)有反應(yīng)腔(5)的反應(yīng)筒(1)，以及設(shè)于反應(yīng)筒(1)尾部的排氣口(2)，在所述反應(yīng)腔(5)和排氣口(2)之間還設(shè)有與反應(yīng)筒(1)相通的炭箱(3)，其特征在于所述的與反應(yīng)筒(1)連接處的排氣口(2)的橫截面面積(4)大于反應(yīng)筒(1)的橫截面面積，所述的排氣口(2)與炭箱(3)之間設(shè)有輸送裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置，其特征在于排氣口(2)高度為反 應(yīng)筒⑴直徑的1-3倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置，其特征在于所述的排氣口(2)與反應(yīng)筒(1)之間密封焊接相連。
專利摘要一種生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置，包括設(shè)有反應(yīng)腔(5)的反應(yīng)筒(1)，以及設(shè)于反應(yīng)筒(1)尾部的排氣口(2)，在所述反應(yīng)腔(5)和排氣口(2)之間還設(shè)有與反應(yīng)筒(1)相通的炭箱(3)，所述的與反應(yīng)筒(1)連接處的排氣口(2)的橫截面面積(4)大于反應(yīng)筒(1)的橫截面面積，所述的排氣口(2)與炭箱(3)之間設(shè)有輸送裝置。本實(shí)用新型提供的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)裝置，利用了體積放大，流速降低的原理，使得氣體在未進(jìn)入排氣口之前降低流速，氣體中夾帶的半焦固體顆粒在慣性力的作用下沉降下來，并被輸送裝置傳送至炭箱，從而解決了熱解氣中夾雜的半焦所造成的堵塞現(xiàn)象。
文檔編號(hào)C10B53/02GK201770656SQ20102024700
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者何光設(shè), 張強(qiáng), 李伯松, 王明峰, 蔣恩臣 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)