生物質(zhì)微波熱解脫焦裝置制造方法
【專利摘要】一種生物質(zhì)微波熱解脫焦裝置，包括依次連接的微波裂解爐、旋風(fēng)分離器、冷凝系統(tǒng)和堿液清洗罐;微波裂解爐的出氣口連接旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口;旋風(fēng)分離器的出料口連接焦油及顆粒物收集器;旋風(fēng)分離器的出氣口連接冷凝系統(tǒng)的進(jìn)氣口;冷凝系統(tǒng)的出液口連接儲(chǔ)油罐，冷凝系統(tǒng)的出氣口連接堿液清洗罐的進(jìn)氣口;堿液清洗罐的出氣口連接儲(chǔ)氣罐或輸氣管道。利用該裝置生產(chǎn)的生物質(zhì)微波裂解獲液體產(chǎn)品—生物油的比例提高，同時(shí)生物油可與石油煉制技術(shù)對(duì)接，該裝置處理原料無需過細(xì)粉碎，從而解決生物質(zhì)大規(guī)模利用存在成本高等經(jīng)濟(jì)瓶頸問題。
【專利說明】生物質(zhì)微波熱解脫焦裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物能源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及利用微波加熱系統(tǒng)對(duì)生物質(zhì)加熱裂解并脫除焦油的設(shè)備。 【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，即一切有生命的可以生長的有機(jī)物質(zhì)通稱為生物質(zhì)。它包括植物、動(dòng)物和微生物。生物質(zhì)能(biomassenergy)，是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，是一種可再生能源，同時(shí)也是唯一一種可再生的碳源。能源是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，生物質(zhì)能源因其可再生、儲(chǔ)能效率高、轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，且是唯一可轉(zhuǎn)化氣、液、固三種形態(tài)燃料并具有雙向清潔作用的可再生資源得到世界多數(shù)國家的廣泛關(guān)注。目前生物質(zhì)資源種類和數(shù)量都較大，如何充分有效利用生物質(zhì)資源非常關(guān)鍵。通過熱解技術(shù)，將生物質(zhì)熱裂解為清潔的生物油是生物質(zhì)能研究開發(fā)的前言技術(shù)。與傳統(tǒng)加熱方法相比，微波裂解具有對(duì)原料粒徑無特殊要求，降低原料預(yù)處理費(fèi)用；快的熱傳導(dǎo)速率使裂解時(shí)間大大縮短，減少揮發(fā)性組分的二次裂解和重組，使得生物油產(chǎn)量提高的優(yōu)點(diǎn)；并且裂解反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行，生物油的主要成分與石油中的某些成分相似，包含了幾乎所有含氧有機(jī)物，對(duì)其進(jìn)行精煉后，可得到與原油精煉產(chǎn)物相同或相近的成分，具有較大的開發(fā)應(yīng)用潛力。此項(xiàng)工藝有望延伸生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的產(chǎn)業(yè)鏈，并與石化煉制實(shí)現(xiàn)對(duì)接。因此，亟需研發(fā)用于生物質(zhì)微波裂解的規(guī)?；a(chǎn)設(shè)備，以生產(chǎn)出高能、高值的生物質(zhì)能源產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有上述問題，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)微波熱解脫焦裝置，利用該裝置生產(chǎn)的生物質(zhì)微波裂解獲液體產(chǎn)品一生物油的比例提高，同時(shí)生物油可與石油煉制技術(shù)對(duì)接，該裝置處理原料無需過細(xì)粉碎，從而解決生物質(zhì)大規(guī)模利用存在成本高等經(jīng)濟(jì)瓶頸問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案:
[0005]一種生物質(zhì)微波熱解脫焦裝置，其包括依次連接的微波裂解爐1、旋風(fēng)分離器2、冷凝系統(tǒng)3和堿液清洗罐5;
[0006]該微波裂解爐I的出氣口連接旋風(fēng)分離器2的進(jìn)氣口 ；旋風(fēng)分離器2的出料口連接焦油及顆粒物收集器；旋風(fēng)分離器2的出氣口連接冷凝系統(tǒng)3的進(jìn)氣口 ；冷凝系統(tǒng)3的出液口連接儲(chǔ)油罐33，冷凝系統(tǒng)3的出氣口連接堿液清洗罐5的進(jìn)氣口 ；堿液清洗罐5的出氣口連接儲(chǔ)氣罐或輸氣管道。
[0007]如上所述的裝置，優(yōu)選地，所述裝置上設(shè)置控制面板8，該控制面板分別連接微波裂解爐1、旋風(fēng)分離器2、冷凝系統(tǒng)3和堿液清洗罐5。
[0008]如上所述的裝置，優(yōu)選地，所述微波裂解爐I與真空泵6連接，該微波裂解爐I內(nèi)設(shè)置溫度測(cè)試控制裝置。[0009]如上所述的裝置，優(yōu)選地，所述溫度測(cè)試控制裝置為紅外測(cè)溫儀和熱電偶。
[0010]如上所述的裝置，優(yōu)選地，所述冷凝系統(tǒng)3由多個(gè)冷凝管31和冷水機(jī)32組成，多個(gè)冷凝管相互串聯(lián)，每個(gè)冷凝管底部設(shè)置出液口與儲(chǔ)油罐33連接。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:該設(shè)備由具有微波熱解功能的微波裂解爐實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)微波熱解，由旋風(fēng)分離器完成氣體與焦油及顆粒物的分離，隨后氣體經(jīng)冷凝系統(tǒng)進(jìn)一步完成氣油分離，最后經(jīng)堿液清洗罐清洗的氣體為可燃小分子氣體，該裝置可完成生物質(zhì)裂解、分離和收集工序，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可連續(xù)生產(chǎn)。解決生物質(zhì)大規(guī)模利用存在成本高等問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
[0015]如圖1和圖2所示，在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，生物質(zhì)微波熱解脫焦裝置包括微波裂解爐1、旋風(fēng)分離器2、冷凝系統(tǒng)3、堿液清洗罐5和控制面板8。
[0016]微波裂解爐I與真空泵6連接，微波裂解爐I內(nèi)設(shè)置紅外測(cè)溫儀和熱電偶；微波裂解爐I的出氣口連接旋風(fēng)分離器2的進(jìn)氣口。旋風(fēng)分離器2的出料口連接焦油及顆粒物收集器(圖中未顯示)；旋風(fēng)分離器2的出氣口連接冷凝系統(tǒng)3的進(jìn)氣口。冷凝系統(tǒng)3由多個(gè)冷凝管31和冷水機(jī)32組成，多個(gè)冷凝管相互串聯(lián)，每個(gè)冷凝管底部設(shè)置出液口與儲(chǔ)油罐33連接，冷凝系統(tǒng)3的出氣口連接堿液清洗罐5的進(jìn)氣口 ；堿液清洗罐5的出氣口連接儲(chǔ)氣罐或輸氣管道。
[0017]該裝置于工作時(shí)，首先物料進(jìn)入微波裂解爐1，微波為加熱源和催化劑，生物質(zhì)發(fā)生快速熱解。優(yōu)選地，生物質(zhì)熱解溫度為300°C -1000°C，壓力為0.5atm-l.2atm。熱解的生物質(zhì)氣體首先經(jīng)過旋風(fēng)分離器2進(jìn)行大液滴及顆粒物的分離，液體及固體顆粒物經(jīng)出料口進(jìn)入焦油及顆粒物收集器，該步驟實(shí)現(xiàn)氣液、氣固初步分離，避免焦油及顆粒物粘附及堵塞管道。經(jīng)過旋風(fēng)分離器2分離的熱解氣進(jìn)入冷凝系統(tǒng)3，可冷凝的氣體在冷凝系統(tǒng)中快速冷凝，進(jìn)入儲(chǔ)油罐33，不可冷凝氣體經(jīng)過堿液清洗罐5清洗后為可燃小分于氣體，主要為小分子二氧化碳、一氧化碳、氫氣、甲烷等，進(jìn)入儲(chǔ)氣罐或輸氣管道。經(jīng)以上工序處理，生物質(zhì)的出油率為30~60%，產(chǎn)生可燃性氣體與生物質(zhì)的體積/重量比為20%~30%。
[0018]以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種生物質(zhì)微波熱解脫焦裝置，其特征在于，其包括依次連接的微波裂解爐(I)、旋風(fēng)分離器(2)、冷凝系統(tǒng)(3)和堿液清洗罐(5); 該微波裂解爐(I)的出氣口連接旋風(fēng)分離器(2)的進(jìn)氣口 ；旋風(fēng)分離器(2)的出料口連接焦油及顆粒物收集器；旋風(fēng)分離器(2)的出氣口連接冷凝系統(tǒng)(3)的進(jìn)氣口 ；冷凝系統(tǒng)⑶的出液口連接儲(chǔ)油罐(33)，冷凝系統(tǒng)(3)的出氣口連接堿液清洗罐(5)的進(jìn)氣口 ；堿液清洗罐(5)的出氣口連接儲(chǔ)氣罐或輸氣管道。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置上設(shè)置控制面板(8)，該控制面板分別連接微波裂解爐(I)、旋風(fēng)分離器(2)、冷凝系統(tǒng)(3)和堿液清洗罐(5)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述微波裂解爐(I)與真空泵(6)連接，該微波裂解爐(I)內(nèi)設(shè)置溫度測(cè)試控制裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述溫度測(cè)試控制裝置為紅外測(cè)溫儀和熱電偶。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述冷凝系統(tǒng)(3)由多個(gè)冷凝管(31)和冷水機(jī)(32)組成，多個(gè)冷凝管相互串聯(lián)，每個(gè)冷凝管底部設(shè)置出液口與儲(chǔ)油罐(33)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括依次連接的微波裂解爐(I)、旋風(fēng)分離器(2)、冷凝系統(tǒng)(3)和堿液清洗罐(5); 該微波裂解爐(I)的出氣口連接旋風(fēng)分離器(2)的進(jìn)氣口 ；旋風(fēng)分離器(2)的出料口連接焦油及顆粒物收集器；旋風(fēng)分離器(2)的出氣口連接冷凝系統(tǒng)(3)的進(jìn)氣口 ；冷凝系統(tǒng)⑶的出液口連接儲(chǔ)油罐(33)，冷凝系統(tǒng)(3)的出氣口連接堿液清洗罐(5)的進(jìn)氣口 ；堿液清洗罐(5)的出氣口連接儲(chǔ)氣罐或輸氣管道； 該裝置上設(shè)置控制面板(8)，該控制面板分別連接微波裂解爐(I)、旋風(fēng)分離器(2)、冷凝系統(tǒng)(3)和堿液清洗罐(5); 該微波裂解爐(I)與真空泵(6)連接，該微波裂解爐(I)內(nèi)設(shè)置溫度測(cè)試控制裝置； 該溫度測(cè)試控制裝置為紅外測(cè)溫儀和熱電偶； 該冷凝系統(tǒng)⑶由多個(gè)冷凝管(31)和冷水機(jī)(32)組成，多個(gè)冷凝管相互串聯(lián)，每個(gè)冷凝管底部設(shè)置出液口與儲(chǔ)油罐(33)連接。
【文檔編號(hào)】C10G1/00GK103525446SQ201310508445
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】程艷玲, 阮榕生, 于水波, 張恩祥 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院