[發明專利]自熱式固體熱載體循環下降管組合式熱解裝置

在審

• 申請號: 202110418879.1
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113122295A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 柳善建;易維明;李志合;柏雪源;李永軍;蔡紅珍
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B49/16;C10B57/10;C10G1/00
• 代理公司: 淄博市眾朗知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37316
• 代理人: 程強強

本發明涉及一種自熱式固體熱載體循環下降管組合式熱解裝置，其屬于可再生能源利用技術領域。包括回轉窯、組合下降管、熱解產物倉和冷凝裝置，回轉窯的出口連通組合下降管，組合下降管的下端出口連接熱解產物倉，冷凝裝置與熱解產物倉的出口連通。熱解產物倉的下側設有熱解殘碳箱，回轉窯和組合下降管之間還設有喂料裝置，熱解殘碳箱與喂料裝置連接。本發明的有益效果是：能夠充分利用高溫煙氣余熱，熱解效率高，生產成本低。可以實現大規模的含碳有機物的熱解，含碳有機物和熱載體混合均勻，含碳有機物使完全熱解。太陽能聚焦裝置實現外部均勻加熱，有效節約能源。實現了熱量的回收利用和熱載體、熱解產物的循環使用，可極大降低運行成本。

技術領域

本發明涉及一種熱解裝置，尤其涉及一種自熱式固體熱載體循環下降管組合式熱解裝置，其屬于可再生能源利用技術領域。

背景技術

資源和能源是人類賴以生存的物質基礎，傳統的經濟發展模式造成煤炭、石油和天然氣等不可再生資源的快速消耗，同時給生態環境帶來了難以修復的破壞，因此節能環保和新材料的開發是未來社會發展的重要需求。含碳有機物主要來自人類活動和自然過程，在自然界中的儲量十分豐富。隨著化石能源的枯竭，開發利用含碳有機物，尤其是生物質能，替代傳統化石能源已成為國內外眾多學者研究和關注的熱點。目前，含碳有機物轉化利用的主要途徑是：熱化學高效轉化利用中的熱解氣化、快速熱解制備液體燃料、氣化合成燃料以及生物轉化技術等。

CN201911386635.9公開了一種太陽能光化學生物質熱解裝置，包括透射型聚光系統和吸熱熱解單元，透射型聚光系統包括菲涅爾透鏡和透鏡支架，菲涅爾透鏡安裝在透鏡支架上部，當太陽光照射時，吸熱熱解單元通過菲涅爾透鏡獲取太陽光熱，用于生物質的光化學熱解。該發明充分利用了太陽能的光熱，提高了生物質資源的產品價值，但熱解效率不高，光熱條件易受環境變化影響。

CN201721706224.X公開了一種雙回轉窯熱解系統，該系統包括：蓄熱體傳送器、一級回轉窯、篩分裝置、蓄熱器、二級回轉窯、熱解油氣收集器和熱解炭儲存器，該系統用于處理高含水率的有機廢物，利用自身的廢熱完成干燥過程，然后再利用燃料燃燒放熱完成高含水率有機廢物的熱解過程。該發明采用回轉窯作為熱解裝置，降低了系統總能耗，但每次熱解過程所能處理的有機廢物量有限，經濟效益不高。

CN201320555342.0公開了一種熱載體自循環加熱式農林廢棄物裂解液化系統,包括提升管燃燒器,氣固分離器,熱載體和碳粉儲倉,V型下降管反應器,熱載體分離器和熱載體喂料器,各部件依次循環連接，以固體顆粒為熱載體，提升管為燃燒器，V型下降管為熱解反應器，實現農林廢棄物的熱解過程。該發明充分利用了提升管燃燒器燃燒的熱量,熱解過程運行穩定，但在單一V型下降管熱解反應器中物料和熱載體無法充分混合，且下降速度快，導致物料熱解不充分。

盡管國內外在含碳有機物熱化學轉化技術與設備方面已經取得了較大進展，然而含碳有機物在綜合利用過程中，還存在轉化效率低、產品品質差、能源消耗高等瓶頸性問題，其中合理科學的反應裝置是關鍵環節。

發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的不足，提供一種自熱式固體熱載體循環下降管組合式熱解裝置。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種自熱式固體熱載體循環下降管組合式熱解裝置，包括回轉窯、組合下降管、熱解產物倉和冷凝裝置，所述回轉窯的出口連通組合下降管，所述組合下降管的下端出口連接熱解產物倉，所述冷凝裝置與熱解產物倉的出口連通。

優選地，所述熱解產物倉的下側設有熱解殘碳箱，所述回轉窯和組合下降管之間還設有喂料裝置，所述熱解殘碳箱與喂料裝置連接。

優選地，所述冷凝裝置的出口還連接有儲氣罐，所述儲氣罐通過文丘里管與回轉窯連接。所述文丘里管與儲氣罐、高溫引風機和回轉窯相連接，通過文丘里管將外部補充空氣與來自儲氣罐中的不可冷凝熱解氣進行預混，預混氣在高溫引風機的作用下輸送至回轉窯，避免了由于兩種氣體因壓力不同造成管道破壞。