[實用新型]一種基于太陽能供熱的生物質裂解液化裝置

有效

• 申請號: 201822075953.0
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN209508145U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 解樹寬;王華;梅艷陽;龐樹聲;鄒家寧;孫志君
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B57/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種基于太陽能供熱的生物質裂解液化裝置，它包括生物質進料單元、烘焙預處理單元、裂解反應單元和產物收集處理單元。在太陽照射下，太陽能真空集熱管和裂解反應球分別經過線聚焦和點聚焦的方式達到高溫狀態；生物質被螺旋輸送器推入烘焙腔進行烘焙預處理，烘焙預處理后的產物在惰性氣體帶動下進入裂解反應球進行快速熱裂解，固體產物被惰性氣體帶出裂解反應球，通過氣固分離器實現氣固分離，可凝性氣體產物在冷凝箱被冷凝為液體燃料─生物柴油，不可凝性氣體經干燥過濾器處理后進入儲氣罐。本實用新型完全利用太陽能對生物質烘焙預處理和裂解反應供熱，節約了轉化成本，減少了能源消耗，同時獲得了能量密度高、穩定性好的生物柴油。

技術領域

本實用新型涉及生物質能源技術領域，具體是一種基于太陽能供熱的生物質裂解液化裝置。

背景技術

生物質是人類最早用來獲取能源的物質，利用歷史悠久。生物質能是目前唯一可轉化為液體燃料的可再生能源，也是唯一可替代化石能源的含碳可再生能源。生物質能的高效開發利用，對于解決我國能源、生態環境問題具有十分重要的意義。

已有研究證明，生物質烘焙預處理可以解決生物質儲存、運輸、破碎等方面的問題，提高生物質原料品質，并對其后續利用產生積極影響。裂解是實現生物質液化的主要技術，是將生物質在無氧或低氧環境下，通過外部加熱至400℃以上溫度，生物質內的有機物質轉化為氣相的揮發分和固相的殘留炭；揮發分經過后續冷凝，形成的液體產物生物柴油不僅能直接作為燃料使用,還可以提煉成化工原料；固相的殘留炭在隔絕氧氣的條件下繼續冷卻至室溫則可以獲得生物質焦炭。裂解是一種將生物質廢棄物“變廢為寶”的重要工藝，是解決我國化石能源不足問題的有效途徑，是生物質開發利用最具有商業化發展前景的產業。

然而生物質的烘焙預處理和裂解是個消耗熱量的過程，通常需要投入大量較昂貴的燃料以維持設備運轉，因此其成本較高，阻礙了大規模的產業化應用進程。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決上述背景技術中提出的問題，提出一種基于太陽能供熱的生物質裂解液化裝置。

本實用新型具有以下有益效果：

1.本實用新型所涉及的生物質烘焙及裂解熱源均來自于太陽能，顯著減少生物質烘焙及裂解過程中的能耗。

2.本實用新型所涉及的生物質烘焙及裂解熱源來自于太陽能，生產過程沒有廢物排放，所以生物質烘焙及裂解過程不會造成環境污染,是環境友好型的生物質處理技術。

3.本實用新型所涉及的生物質烘焙腔具備相變儲熱層，能夠有效緩解太陽輻射變化對烘焙腔溫度場的影響。

本實用新型的技術方案是：

一種基于太陽能供熱的生物質裂解液化裝置，包括生物質進料單元（1）、烘焙預處理單元（2）、裂解反應單元（3）和產物收集處理單元（4），其中，生物質進料單元（1）由惰性氣體氣罐（11）、電動機（12）、物料及載氣供給倉（13）和螺旋輸送器（14）組成；烘焙預處理單元（2）包括太陽能真空集熱管（21）、線性聚光反射板（22）、真空層（23）、相變儲熱層（24）和烘焙腔（25）；裂解反應單元（3）包括球形反射面（31）、真空透光層（32）和裂解反應球（33）；產物收集處理單元（4）包括氣固分離器（41）、冷凝箱（42）、揮發分管道（43）、不可凝揮發分管道（44）、干燥過濾器（45）和儲氣罐（46）；