[發明專利]一種生物質快速熱裂解反應器

無效

• 申請號: 200910076160.3
• 申請日: 2009-01-09
• 公開（公告）號: CN101463258A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 馬志剛;吳樹志;李永旺;張明;崔一塵
• 申請（專利權）人: 北京博奇電力科技有限公司
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 范曉斌;曹 若

技術領域

本發明涉及一種生物質快速熱裂解反應器。

背景技術

隨著我國工業化進程加快以及環保壓力的日益增大，需要科學發展替代能源，大力開發可再生能源如風能、生物質能、太陽能等。其中，生物質快速熱裂解制取液體燃料是一種有效途徑。生物質熱裂解技術是指，在完全缺氧或有限供氧的情況下使生物質受熱，并主要熱裂解為液體產物生物油。目前國際上能夠實現工業化的技術流派包括加拿大Dynamotive公司的鼓泡流化床技術、加拿大Ensyn公司的循環流化床技術、荷蘭BTG公司的旋轉錐技術等。上述技術各有優劣，如流化床技術雖然可動部件少，系統故障率低，但是容易造成系統磨蝕，由于引入了載氣用于能量傳遞，造成系統能耗高；旋轉錐雖然可動部件少，但是對設備的制造工藝要求較高，系統放大較為困難。針對上述問題，國內也進行了相關的改進和研究。

中國專利CN1225521C和CN2578335Y分別公開了生物質快速熱裂解系統，其包括熱解管或者反應管作為快速熱裂解反應器。該反應器是以直線方式沿豎直方向從上至下延伸的管道。生物質和熱載體從該反應器的上部進入該反應器，并在該反應器內沿著該反應器朝著該反應器的下部行進，并在該反應器的出口端離開該反應器。在生物質和熱載體在反應器內行進期間，生物質與熱載體發生接觸而被加熱，從而發生熱裂解。裂解后形成的裂解蒸氣在與熱載體分離后被冷卻，從而得到生物質裂解油。

中國專利CN2578334Y中公開了一種“Z”字型生物質液化反應器，該“Z”字型反應器包括兩個拐角部。在相同高度下，相比于直線型反應器，該“Z”字型反應器提供了更長的延伸長度，從而為生物質提供了時間更長且更充分的熱裂解。

但是，這種“Z”字型反應器的拐角部在形狀上是由相鄰的兩個直線部段簡單彎折形成的夾角。反應器內的熱載體顆粒在經過該拐角部時，其速度的方向將會發生急劇的突然偏轉，從而會在該反應器的拐角部處與該反應器發生劇烈碰撞，這容易使反應器出現磨蝕甚至磨穿。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種無拐角的生物質快速熱裂解反應器。本發明的另一目的是提供一種進一步增大延伸長度的生物質快速熱裂解反應器。本發明的再一目的是提供一種用于生物質高效熱裂解的生物質快速熱裂解反應器。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于生物質快速熱裂解的反應器，該反應器為總體上沿豎向設置的管道，并且該管道的中心軸線總體上呈非直線型，該管道接收并在其內傳送參與生物質快速熱裂解的物料，所述管道包括至少一個弧形部段。

根據本發明的另一方面，提供了一種用于生物質快速熱裂解的反應器，該反應器為總體上沿豎向設置的管道，并且該管道的中心軸線總體上呈非直線型，該管道接收并在其內傳送物料，所述管道的形狀構造成使得物料在其內沿基本光滑的路徑傳送而不會發生方向的突變。

根據本發明的又一方面，提供了一種用于生物質快速熱裂解的反應器，該反應器為總體上沿豎向設置的管道，并且該管道的中心軸線總體上呈非直線型，該管道接收并在其內傳送物料，所述管道的形狀構造成使得該管道不具有使物料方向發生突變的拐角部。

本發明的反應器不帶拐角部，避免了熱載體顆粒與反應器發生劇烈碰撞，從而在極大程度上緩解了反應器的磨蝕甚至磨穿現象，使得反應器的工作可靠且耐用性高。并且，熱載體和生物質在本發明的反應器內的流動更順暢，不容易發生系統堵塞。另外，相比于現有技術，本發明的反應器能夠為物料提供更長的接觸路徑，使得生物質能夠進行更充分的熱裂解。而且，本發明的反應器在采用S型結構后，可以消除因系統受熱產生的熱膨脹，從而提高了系統的可靠性及穩定性。在本發明的反應器中，物料主要依靠重力及慣性原理運行，能耗低。

附圖說明

下面將參照附圖來詳細說明本發明，圖中：

圖1是示出根據本發明的生物質快速熱裂解反應器的示意圖；

圖2中的(A)～(I)分別示出了根據本發明的生物質快速熱裂解反應器的中心軸線的多種延伸形式的示意圖。

具體實施方式

通常，生物質快速熱裂解反應系統包括：生物質給料裝置(在圖1中簡示為生物質入口2)、熱載體給料裝置(在本實施方式中簡示為熱載體入口3)、快速熱裂解反應器、分離裝置4、激冷裝置、生物油儲罐和燃燒爐，為簡化視圖，后面三個裝置均未在附圖中示出。