CN201125229Y - 新型生物质固体颗粒热解反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及新型生物质固体颗粒热解反应器。解决了现有热解反应器不能通用于热解气化、热解液化和热解炭化的问题。热解反应器为扁平状卧式，其一端上部连通着螺旋进料器为进料口，另一端下部为热解炭出口，中间上部设有热解气出口；其相对与水平面倾斜20－45度角，进料口端高于热解炭出口。本实用新型能在隔绝空气的条件下，通过调节热解反应器的振动频率、底部壁面的倾斜角度和加热温度，即可根据需要实现对生物质固体颗粒的热解气化、热解液化和热解炭化，通用性较强；且这种热解反应器既不需要通入流化载气，内部也不需要安装运动部件，结构简单、工作可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物质固体颗粒热解气化、热解液化和热解炭化的工艺设备。
背景技术
生物质固体颗粒在隔绝空气条件下可热解获得气体、液体和固体三种产物，且三种产物的产率与加热温度和加热速率有关：高温(700～900℃或更高)条件下的热解产物主要为气体，故称热解气化(又称干馏气化)；中温(450～550℃)和快速加热条件下的热解产物主要为液体，故称热解液化；中温(400～500℃)和慢速加热条件下的热解产物主要为固体，故称热解炭化。不论何种条件下热解，三种产物既可作为燃料使用，又可作为化工原料使用。
国内外现已研究开发出多种生物质固体颗粒在隔绝空气条件下的热解反应器，主要可以分为两类：一类是需要载气的反应器，如流化床热解反应器等；另一类是不需要载气的反应器，如固定床热解反应器等。但现有这些热解反应器的通用性能均不好，并都存在着各自的不足。如流化床热解反应器它比较适合于生物质固体颗粒的热解气化和热解液化，不太适合于生物质固体颗粒的热解炭化，且作为流化载气的惰性气体的加入，势必会稀释热解气中有效组分的浓度，从而给热解气的冷却、净化和应用带来难度。又如固定床热解反应器它比较适合于生物质固体颗粒的热解气化和热解炭化，但不太适合于生物质固体颗粒的热解液化，且由于生物质固体颗粒床层的相对稳定和生物质导热性能的不好，势必会造成床层热解不均匀等问题的出现，从而限制了固定床热解反应器在隔绝空气条件下的热解能力。
发明内容
本实用新型通过对现有设备的改进，旨在提供一种通用性好，既可用于生物质热解气化和热解液化，又可用于热解炭化的新型生物质固体颗粒热解反应器。
本实用新型的具体技术方案如下：
新型生物质固体颗粒热解反应器，包括料筒、螺旋进料器和热解反应器，料筒通过进料管连通着螺旋进料器，且位于螺旋进料器上方；
所述热解反应器为扁平状卧式，长度为400-800毫米，宽度为200-400毫米，高度为20-40毫米；其一端上部连通着螺旋进料器为进料口，另一端下部为热解炭出口，中间上部设有热解气出口；其相对与水平面倾斜20-45度角，进料口端高于热解炭出口；
所述热解反应器一侧或上部设有振动器，振动频率为200-400赫兹。
所述振动器为电动振动器。
本实用新型的有益技术效果是：将热解反应器设计成扁平状的封闭结构，其底部倾斜且外壁为受热面；生物质颗粒物料由螺旋进料器输入热解反应器后，通过反应器的振动和颗粒物料自身重力的联合作用，在热解反应器底部由高端滑移至低端，并实现动量和热量的交换；通过调节热解反应器的振动频率、底部壁面的倾斜角度和加热温度，即可根据需要实现对生物质颗粒物料的热解气化、热解液化和热解炭化。
本实用新型的积极效果还在于：它能在隔绝空气的条件下，通过调节热解反应器的振动频率、底部壁面的倾斜角度和加热温度，即可根据需要实现对生物质固体颗粒的热解气化、热解液化和热解炭化，通用性较强；且这种热解反应器既不需要通入流化载气，内部也不需要安装运动部件，结构简单、工作可靠。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。
实施例1：
新型生物质固体颗粒热解反应器包括料筒1、螺旋进料器2和热解反应器3，料筒通过进料管连通着螺旋进料器，且位于螺旋进料器上方，见图1；
热解反应器3为扁平状卧式，长度为800毫米，宽度为400毫米，高度为40毫米；其一端上部连通着螺旋进料器为进料口，另一端下部为热解炭出口4，中间上部设有热解气出口5；其相对与水平面倾斜度角可调，进料口端高于热解炭出口；热解反应器3底部上端外伸侧安装有电动振动器。
设生物质固体颗粒粒径为2mm、堆密度ρ为100kg/m3、进料量为100kg/h；若热解反应器3倾斜30°放置、振动频率为300Hz、底部壁面加热温度为900℃，则此种情况可以满足上述生物质颗粒物料热解气化的工艺要求。
本实用新型新型生物质固体颗粒热解反应器的热解工艺过程为：①生物质颗粒物料由螺旋进料器2输入呈扁平状封闭式的热解反应器3，该反应器3底部倾斜且底部壁面外侧为受热面；②通过热解反应器3的振动和自身重力的联合作用，生物质颗粒物料在热解反应器底部由高端滑移至低端；③生物质颗粒物料在滑移过程中从反应器底部壁面获得热量而热解，热解气态产物和固态产物分别由相应的出口被引出热解反应器；④气态产物经净化和冷却，可冷凝的部分被冷凝为液态产物，不可冷凝的部分仍为气态产物；⑤调节热解反应器的振动频率、底部壁面的倾斜角度和加热温度，即可根据需要实现对生物质颗粒物料的热解气化、热解液化和热解炭化。
实施例2：
热解反应器3长度为400毫米，宽度为200毫米，高度为20毫米；
若热解反应器倾斜45°放置、振动频率为200Hz、底部壁面加热温度为600℃，则此种情况可以满足上述生物质颗粒物料热解液化的工艺要求。
其它同实施例1。
实施例3：
热解反应器长度为600毫米，宽度为300毫米，高度为30毫米；
若热解反应器倾斜20°放置、振动频率为400Hz、底部壁面加热温度为500℃，则此种情况可以满足上述生物质颗粒物料热解炭化的工艺要求；若热解反应器倾斜30°放置、振动频率为300Hz、底部壁面加热温度为900℃，则此种情况可以满足上述生物质颗粒物料热解气化的工艺要求；若热解反应器倾斜40°放置、振动频率为200Hz、底部壁面加热温度为600℃，则此种情况可以满足上述生物质颗粒物料热解液化的工艺要求。
其它同实施例1。
Claims (2)
1、新型生物质固体颗粒热解反应器，包括料筒、螺旋进料器和热解反应器，料筒通过进料管连通着螺旋进料器，且位于螺旋进料器上方，其特征在于：
所述热解反应器为扁平状卧式，长度为400-800毫米，宽度为200-400毫米，高度为20-40毫米；其一端上部连通着螺旋进料器为进料口，另一端下部为热解炭出口，中间上部设有热解气出口；其相对与水平面倾斜20-45度角，进料口端高于热解炭出口；
所述热解反应器一侧或上部设有振动器，振动频率为200-400赫兹。
2、根据权利要求1所述的新型生物质固体颗粒热解反应器，其特征在于：所述振动器为电动振动器。
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