[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)微波熱解氣化反應(yīng)裝置

在審

• 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

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。