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[發明專利]一種生物質微波熱解氣化反應裝置在審

專利信息
申請號: 201410563749.7 申請日: 2014-10-22
公開(公告)號: CN105586095A 公開(公告)日: 2016-05-18
發明(設計)人: 王鑫;張慶軍;劉繼華;張忠清 申請(專利權)人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
主分類號: C10J3/60 分類號: C10J3/60;C10J3/84
代理公司: 暫無信息 代理人: 暫無信息
地址: 100728 北*** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 生物 微波 解氣 反應 裝置
【權利要求書】:

1.一種生物質微波熱解氣化反應裝置,其特征在于:包括料倉、微波熱解反應器、排灰罐、旋風分離器和氣體提升管;料倉一側連接螺旋加料器,另一側設置氣體出口,料倉下部出口通過星型閥門與微波熱解反應器頂部連接;微波熱解反應器一側器壁中部設置氣體出口,微波熱解反應器底部與排灰罐通過爐篦相隔,微波熱解反應器底部一側連接螺旋排渣器;旋風分離器內嵌于排灰罐中,上部與氣體提升管進口端相連,底端連接星型閥門;氣體提升管位于反應裝置的中軸線上,氣體提升管出口端與料倉通過氣體分布板相隔。

2.按照權利要求1所述的裝置,其特征在于:微波熱解反應器器壁上設置4~16個微波石英窗口,每個窗口對應一個微波發生器,單個微波發生器的功率為500~2000W,反應器內的功率密度為0.1×105~10×105W/m3

3.按照權利要求1所述的裝置,其特征在于:微波熱解反應器采用縱向固定床,根據床層溫度區間,共分為預熱區、熱解區、氣化區和重整區;其中預熱區的溫度120~260℃、熱解區的溫度260~600℃、氣化區的溫度600~800℃、重整區的溫度800~1200℃。

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

5.按照權利要求1或4所述的裝置,其特征在于:氣體提升管從微波反應器進入料倉時單管變為“Y”型雙管,Y型雙管的夾角為15~165°。

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

7.按照權利要求5所述的裝置,其特征在于:Y型雙管的夾角為30~120°。

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

9.按照權利要求1所述的裝置,其特征在于:所述的生物質微波熱解氣化反應裝置的工作過程如下:生物質原料通過螺旋加料器(A1)送入料倉(A)內,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器(B),當微波熱解反應器充滿原料后開啟微波發生器(B1),通過連續調節各微波發生器的功率來實現預熱區、熱解區、氣化區和重整區的溫度精確控制;原料依次經過預熱區、熱解區、氣化區和重整區,在預熱區脫水以及活化后,在熱解區進行熱裂解反應形成的氣液固產物,從氣體進口(B2)通入水蒸氣,氣液固產物在氣化區水蒸氣的作用下進行氣化反應,在重整區氣化產物在焦炭/水蒸氣的聯合作用下進行重整反應,經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)排出反應器;排灰罐(D)內的氣體通過入口(E1)進入內嵌的旋風分離器(E)脫除掉大部分的焦炭和灰分后進入氣體提升管(C),氣體攜帶的少量焦油和焦炭在提升管內再次發生裂解反應,從氣體提升管(C)放出的氣體通過氣體分布板(A3)進入料倉(A),并與料倉(A)內新鮮生物質熱交換和吸附作用后得到高品質的合成氣產品,通過氣體出口(A2)釋放;由旋風分離器星型閥門(E2)排出的焦炭和灰分以及排灰罐(D)內的焦炭和灰分通過螺旋器(D2)排出。

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