[實用新型]一種生物質快速熱解裝置

有效

• 申請號: 201721387344.8
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN207987111U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 盧藝;蓋希坤;楊瑞芹;田原宇;喬英云
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 陳華

本實用新型涉及一種生物質快速熱解裝置，其裝置包括熱解反應器、催化劑分級分離系統、催化劑再生器和產物冷凝分離器；熱解反應器包括混合升溫區、熱解反應區和熱解過濾區；熱解反應區與熱解過濾區通過第一格柵分開；混合升溫區頂部設有物料進口和第一催化劑進口；熱解反應區下部設有返料閥通過第一返料器與催化劑再生器連接；熱解過濾區頂部設有第二催化劑進口，下部設有調節閥，側部設有氣相產物出口；熱解過濾區與氣相產物出口通過第二格柵分開，氣相產物出口與產物冷凝分離器連接，調節閥通過第二返料器與催化劑再生器進口連接。該裝置使得生物質能夠在熱解反應器中同時完成二級熱解及過濾，降低液體產物的含灰率。

技術領域

本實用新型涉及能源利用領域，具體涉及一種生物質快速熱解裝置。

背景技術

解決能源問題對于世界經濟增長具有重大的戰略意義。煤炭、石油和天然氣等化石燃料的長期使用，造成了嚴重的環境污染和溫室效應。此外，化石燃料為不可再生能源，從長遠看液體燃料短缺將成為困擾人類發展的大問題。

生物質能是唯一可轉化為液體燃料的一種可再生能源。鑒于生物質分布分散，形態各異，能量密度低以及受季節限制的原因，現有技術中采用生物質熱化學液化，將生物質部分或全部轉化為能量密度大、易于存貯和運輸的液體燃料。該方法不存在產品規模和消費地域限制，是環境友好性、最有希望的石油替代品。因此，生物質快速熱解技術將是本世紀最有工業化發展潛力的技術，是國內外生物質液化研究和開發的重點和熱點。

生物質在不同的反應條件下進行熱解時，都會生成氣體、液體和固體三相產物。目前存在的反應系統由于原料在反應過程中摩擦嚴重，易產生大量粉塵，導致反應生成的氣態產物中含大量粉塵，冷凝后存在于液體燃料中，影響了液體燃料的后續利用。另一方面，快速熱解工藝需要熱解生成的氣態產物要快速冷凝成液體燃料，才能保證液體收率，而且得到的液體產物中重組分含量較多，也限制了液體燃料的后續利用途徑。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種生物質快速熱解裝置，使得生物質能夠在一個熱解反應器中完成二級熱解，并實現氣相產物快速過濾，有效降低液體產物的含灰率，提高液體產物的收率和質量。

本實用新型針對上述的技術問題所提供的技術方案為：

一種生物質快速熱解裝置，包括熱解反應器、催化劑分級分離系統、催化劑再生器和產物冷凝分離器；

所述熱解反應器包括混合升溫區，設置在混合升溫區下端的熱解反應區以及位于熱解反應區側端的熱解過濾區；所述熱解反應區與熱解過濾區通過第一格柵分開；

所述混合升溫區頂部設有物料進口和第一催化劑進口；所述熱解反應區下部設有返料閥，并通過第一返料器與催化劑再生器連接；所述熱解過濾區頂部設有第二催化劑進口，下部設有調節閥，側部設有氣相產物出口；所述熱解過濾區與氣相產物出口通過第二格柵分開，氣相產物出口與產物冷凝分離器連接，調節閥通過第二返料器與催化劑再生器進口連接；

所述第一催化劑進口和第二催化劑進口分別與催化劑分級分離系統連接，所述催化劑再生器出口與催化劑分級分離系統進口連接。

上述的技術方案中，生物質由物料進口進入，而催化劑由第一催化劑進口進入，兩者通過相互碰撞在混合升溫區實現快速混合升溫，并迅速進入熱解反應區開始劇烈反應，熱解反應區生成的氣相產物通過第一格柵進入熱解過濾區，與熱解過濾區中的催化劑接觸再次進行熱解反應，降低了產物重組分含量，顯著提高了液體產物質量，而熱解過濾區中的催化劑由第二催化劑進口進入。

同時，熱解過濾區也起到了過濾氣相產物中粉塵的作用，氣相產物攜帶的粉塵顆粒被熱解過濾區的催化劑過濾并隨之下移排出。熱解過濾區的寬度和催化劑的粒度等決定了由熱解反應區生成的氣相產物在熱解過濾區的停留時間。