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[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)微波熱解氣化反應(yīng)裝置在審

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201410563749.7 申請(qǐng)日: 2014-10-22
公開(公告)號(hào): CN105586095A 公開(公告)日: 2016-05-18
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 王鑫;張慶軍;劉繼華;張忠清 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
主分類號(hào): C10J3/60 分類號(hào): C10J3/60;C10J3/84
代理公司: 暫無信息 代理人: 暫無信息
地址: 100728 北*** 國(guó)省代碼: 北京;11
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 生物 微波 解氣 反應(yīng) 裝置
【權(quán)利要求書】:

1.一種生物質(zhì)微波熱解氣化反應(yīng)裝置,其特征在于:包括料倉(cāng)、微波熱解反應(yīng)器、排灰罐、旋風(fēng)分離器和氣體提升管;料倉(cāng)一側(cè)連接螺旋加料器,另一側(cè)設(shè)置氣體出口,料倉(cāng)下部出口通過星型閥門與微波熱解反應(yīng)器頂部連接;微波熱解反應(yīng)器一側(cè)器壁中部設(shè)置氣體出口,微波熱解反應(yīng)器底部與排灰罐通過爐篦相隔,微波熱解反應(yīng)器底部一側(cè)連接螺旋排渣器;旋風(fēng)分離器內(nèi)嵌于排灰罐中,上部與氣體提升管進(jìn)口端相連,底端連接星型閥門;氣體提升管位于反應(yīng)裝置的中軸線上,氣體提升管出口端與料倉(cāng)通過氣體分布板相隔。

2.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:微波熱解反應(yīng)器器壁上設(shè)置4~16個(gè)微波石英窗口,每個(gè)窗口對(duì)應(yīng)一個(gè)微波發(fā)生器,單個(gè)微波發(fā)生器的功率為500~2000W,反應(yīng)器內(nèi)的功率密度為0.1×105~10×105W/m3

3.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:微波熱解反應(yīng)器采用縱向固定床,根據(jù)床層溫度區(qū)間,共分為預(yù)熱區(qū)、熱解區(qū)、氣化區(qū)和重整區(qū);其中預(yù)熱區(qū)的溫度120~260℃、熱解區(qū)的溫度260~600℃、氣化區(qū)的溫度600~800℃、重整區(qū)的溫度800~1200℃。

4.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:氣體提升管貫穿料倉(cāng)、微波反應(yīng)器和旋風(fēng)分離器,氣體提升管的內(nèi)徑為反應(yīng)器內(nèi)徑的1/21~1/5,其中氣體進(jìn)口端位于旋風(fēng)分離器上部,而氣體出口端設(shè)置在料倉(cāng)。

5.按照權(quán)利要求1或4所述的裝置,其特征在于:氣體提升管從微波反應(yīng)器進(jìn)入料倉(cāng)時(shí)單管變?yōu)椤癥”型雙管,Y型雙管的夾角為15~165°。

6.按照權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于:Y型雙管的內(nèi)徑為反應(yīng)器內(nèi)徑的1/31~1/5。

7.按照權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于:Y型雙管的夾角為30~120°。

8.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:料倉(cāng)底部斜面設(shè)置氣體分布板,垂直向上均勻布孔,氣體分布板兩側(cè)與氣體提升管相連。

9.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:所述的生物質(zhì)微波熱解氣化反應(yīng)裝置的工作過程如下:生物質(zhì)原料通過螺旋加料器(A1)送入料倉(cāng)(A)內(nèi),然后開啟星型閥門(A4),原料通過重力作用下落到微波熱解反應(yīng)器(B),當(dāng)微波熱解反應(yīng)器充滿原料后開啟微波發(fā)生器(B1),通過連續(xù)調(diào)節(jié)各微波發(fā)生器的功率來實(shí)現(xiàn)預(yù)熱區(qū)、熱解區(qū)、氣化區(qū)和重整區(qū)的溫度精確控制;原料依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)、熱解區(qū)、氣化區(qū)和重整區(qū),在預(yù)熱區(qū)脫水以及活化后,在熱解區(qū)進(jìn)行熱裂解反應(yīng)形成的氣液固產(chǎn)物,從氣體進(jìn)口(B2)通入水蒸氣,氣液固產(chǎn)物在氣化區(qū)水蒸氣的作用下進(jìn)行氣化反應(yīng),在重整區(qū)氣化產(chǎn)物在焦炭/水蒸氣的聯(lián)合作用下進(jìn)行重整反應(yīng),經(jīng)過重整后的氣體與部分焦炭和灰分通過爐篦(D1)送入排灰罐(D),其他部分焦炭被螺旋排渣器(B3)排出反應(yīng)器;排灰罐(D)內(nèi)的氣體通過入口(E1)進(jìn)入內(nèi)嵌的旋風(fēng)分離器(E)脫除掉大部分的焦炭和灰分后進(jìn)入氣體提升管(C),氣體攜帶的少量焦油和焦炭在提升管內(nèi)再次發(fā)生裂解反應(yīng),從氣體提升管(C)放出的氣體通過氣體分布板(A3)進(jìn)入料倉(cāng)(A),并與料倉(cāng)(A)內(nèi)新鮮生物質(zhì)熱交換和吸附作用后得到高品質(zhì)的合成氣產(chǎn)品,通過氣體出口(A2)釋放;由旋風(fēng)分離器星型閥門(E2)排出的焦炭和灰分以及排灰罐(D)內(nèi)的焦炭和灰分通過螺旋器(D2)排出。

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