[發(fā)明專利]一種利用高溫液體的生物質(zhì)裂解裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610006686.4
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105524632A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳莊
• 申請（專利權(quán)）人: 陳莊
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B51/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種裂解裝置，具體涉及一種利用高溫液體的生物質(zhì)裂解裝置。

背景技術(shù)

生物質(zhì)，從廣義上講是指有機(jī)物中除化石燃料以外的所有來源于動植物可再生的 物質(zhì)。生物質(zhì)能則是直接或間接通過綠色植物的光合作用，把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能后固定 和儲藏在生物體內(nèi)的能量。生物質(zhì)主要包括林業(yè)生物質(zhì)、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、能源植物、 城市垃圾、有機(jī)廢水和人畜糞便等。隨著化石燃料的日益枯竭，生物質(zhì)能作為一種可再生的 清潔能源日漸為世界各國所重視。目前，生物質(zhì)能在世界總能源消耗中約占14％，僅次于 石油、煤炭及天然氣居第4位，國際能源署預(yù)測它將是未來可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的重要組成 部分；針對該生物質(zhì)，采用不同的操作條件和裝置可得到不同的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品．針對不同轉(zhuǎn)化產(chǎn) 品可運(yùn)用各種進(jìn)一步的加工技術(shù)，得到用途廣泛的二次產(chǎn)物。由于生物質(zhì)轉(zhuǎn)化所得的液體 產(chǎn)品能量密度高，易于輸送，轉(zhuǎn)化和應(yīng)用無太多聯(lián)系，易于使用，因而引起了各國學(xué)者的關(guān) 注；例如：美國Georgia技術(shù)研究所（GTRI）的輸送流式裂解、加拿大Ensyn工程協(xié)會的快速升 溫裂解、美國太陽能研究所（SERI）的旋風(fēng)式熔融裂解和加拿大滑鐵瀘大學(xué)（WFPP）的流化床 快速裂解技術(shù)均需要高溫氣體作為載體和保護(hù)氣，以隔絕氧氣和傳遞熱量，但大量的熱量 被這些氣體在收集和冷凝過程中帶走了，造成了大量的能耗，經(jīng)濟(jì)性能低，不便于推廣。再 例如：荷蘭Twente大學(xué)化學(xué)反應(yīng)工程系的旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器需要一定量的保護(hù)氣，也有較高的 能耗，而且需要較高的工藝控制條件，也不便于推廣。美國Colorado煤礦學(xué)院（CSM）的裂解 磨技術(shù)也需要一定量的保護(hù)氣，也有較高的能耗，而且磨盤本身有較大的摩損侵蝕，需要經(jīng) 常更換昂貴的銅質(zhì)磨盤，經(jīng)濟(jì)性上也不便于推廣；總之由于生物質(zhì)裂解的反應(yīng)條件較高、成 本較高，利用率極地，雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直致力于研究合適的裂解裝置，但是一直沒 有得到理想的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種利用高溫液體的生物質(zhì)裂解裝置， 該技術(shù)方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙緊湊，成本較低，并且大大提高了生物質(zhì)裂解的利用率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種利用高溫液體的生物質(zhì)裂解裝 置，其特征在于,所述裂解裝置包括動力組件、與動力組件相連接的輸送傳動組件、反應(yīng)設(shè) 備、以及與反應(yīng)設(shè)備相連接的冷凝裝置和收集裝置，所述反應(yīng)設(shè)備內(nèi)有高溫液體，高溫液體 隔絕空氣、氧氣和高速傳遞熱量，動力組件將物料經(jīng)過輸送傳動組件輸送至反應(yīng)設(shè)備，物料 在反應(yīng)設(shè)備中利用高溫液體隔絕氧氣并高速傳導(dǎo)熱量進(jìn)行裂解,使得物料在缺氧或無氧的 條件下進(jìn)行裂解，裂解后的產(chǎn)物分別進(jìn)入冷凝裝置和收集裝置。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述反應(yīng)設(shè)備包括反應(yīng)爐本體、所述反應(yīng)爐本體內(nèi)設(shè)置 有內(nèi)加熱器、支架以及隔板，所述支架設(shè)置在隔板上，加熱器設(shè)置在支架上。在進(jìn)行生物裂 解時，對反應(yīng)爐內(nèi)的液體的溫度要求比較高，反應(yīng)爐可以根據(jù)情況通過加熱器對反應(yīng)爐內(nèi) 的液體進(jìn)行加熱，非常方便。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述支架包括支架平臺、兩個側(cè)面擋板、一個背面擋板以 及一個斜擋板，所述支架平臺的兩側(cè)設(shè)置有把手。該支架的作用是用于支撐加熱器，其次該 支架之所以設(shè)置為這樣的結(jié)構(gòu)，確保支架上的擋板與反應(yīng)爐中隔板相互配合，確保熱裂解 固體產(chǎn)物向收集裝置移動。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述加熱器設(shè)置為加熱棒，所述加熱棒設(shè)置在支架上，加 熱棒插入支架上的每個圓筒內(nèi)，所述加熱棒與支架圓筒之間的縫隙通過固體耐高溫材料填 充，并通過螺桿套擰緊，擠壓固體耐高溫材料，使固體耐高溫材料與螺桿及加熱棒支架之間 產(chǎn)生較大的擠壓力，從而達(dá)到緊密連接加熱棒與加熱棒支架及密封的作用。即使產(chǎn)生較大 的溫度變化，也能使之緊密連接和密封。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述反應(yīng)爐本體內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器和溫度控制器，所 述裂解裝置還包括外加熱器，所述外加熱器設(shè)置在反應(yīng)爐本體的外側(cè)和/或輸送管道的外 面。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述輸送傳動組件包括輸送傳動器、輸送管道，設(shè)置在輸 送管道中的螺桿或者活塞，在動力組件的作用下將物料輸送至反應(yīng)爐。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述螺桿的頭部即深入反應(yīng)爐底部的一端設(shè)置有攪拌 棒，便于對物料進(jìn)行攪拌，使得物料反應(yīng)更加充分。