[發(fā)明專利]一種燒蝕熱解反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210221252.1
• 申請(qǐng)日: 2022-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN114505019B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅冠群;王博;潘權(quán)穩(wěn);甘智華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙大城市學(xué)院
• 主分類號(hào): B01J8/18
• 分類號(hào): B01J8/18;B26D1/06;B26D5/08;C10G1/00
• 代理公司: 北京樂知新創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11734
• 代理人: 江宇

本申請(qǐng)涉及燒蝕熱解領(lǐng)域，并公開了一種燒蝕熱解反應(yīng)器。其中，殼體兩端對(duì)應(yīng)設(shè)置有用于流通惰性載氣的通氣進(jìn)口及通氣出口，殼體內(nèi)沿第一方向設(shè)置有多層熱解切削組件，熱解切削組件包括左右間隔設(shè)置的第一熱解切削機(jī)構(gòu)及第二熱解切削機(jī)構(gòu)，第一熱解切削機(jī)構(gòu)與第二熱解切削機(jī)構(gòu)間的間隙沿第一方向逐漸縮小設(shè)置；所述第一熱解切削機(jī)構(gòu)組合形成第一熱解切削機(jī)構(gòu)組，所述第二熱解切削機(jī)構(gòu)組合形成第二熱解切削機(jī)構(gòu)組，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第一熱解切削機(jī)構(gòu)組相連，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二熱解切削機(jī)構(gòu)組相連。此燒蝕熱解反應(yīng)器提供了一種對(duì)規(guī)格較大的生物質(zhì)物料進(jìn)行快速熱解的途徑，能夠在降低生物質(zhì)物料加工成本的同時(shí)提高生物油產(chǎn)量與品位。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及燒蝕熱解領(lǐng)域，尤其是涉及一種燒蝕熱解反應(yīng)器。

背景技術(shù)

能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)及動(dòng)力，煤炭和石油等常規(guī)能源的使用會(huì)出現(xiàn)全球氣候變化、大氣污染等問題。因此，由常規(guī)能源結(jié)構(gòu)逐步向新能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行切換已經(jīng)迫在眉睫。

新能源是指可系統(tǒng)開發(fā)利用的可再生能源，包括太陽能、核能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等。在這些新能源中，生物質(zhì)是唯一可用于制取液體燃料的含碳可再生資源，具有資源豐富、分布廣泛、清潔低碳等優(yōu)點(diǎn)。快速熱解技術(shù)可將生物質(zhì)等廢棄物高效轉(zhuǎn)化為液體熱解油，其產(chǎn)率可達(dá)生物質(zhì)干重的75wt%，被認(rèn)為是生物質(zhì)利用技術(shù)中最具發(fā)展前景的技術(shù)之一。生物質(zhì)熱解油可以作為低品位燃料直接燃燒使用，亦可經(jīng)過改性和精致后作為高品位的運(yùn)輸燃料或高附加值的化學(xué)品。生物質(zhì)快速熱解技術(shù)未來的發(fā)展應(yīng)該在現(xiàn)有的理論研究基礎(chǔ)上，將現(xiàn)有設(shè)備放大，降低生物油生產(chǎn)成本，逐漸向大規(guī)模生產(chǎn)過渡，完善生物油成分和物理特性的測(cè)定方法，開發(fā)生物油精制和品位提升新工藝，使其能夠參與化石燃料市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。

生物質(zhì)熱解反應(yīng)器的類型以及加熱方式的選擇對(duì)產(chǎn)物的產(chǎn)率和最終的分布影響很大。目前國內(nèi)外在生物質(zhì)熱裂解技術(shù)方向應(yīng)用最為廣泛的為流化床反應(yīng)器，主要以對(duì)流換熱的形式輔以熱輻射和導(dǎo)熱對(duì)生物質(zhì)物料進(jìn)行加熱，熱導(dǎo)率高，加熱速率快，反應(yīng)溫度較易控制。流化床反應(yīng)器中對(duì)生物質(zhì)顆粒的粒徑尺寸有著相對(duì)嚴(yán)格的限定，一般為1-2mm，以保證有效的傳熱，進(jìn)而保證生物油的產(chǎn)率。生物質(zhì)顆粒的粒徑從0.3mm增加至1.5mm會(huì)使生物油產(chǎn)量顯著降低12%~14%。然而，生物質(zhì)粒徑的增加會(huì)極大的增加加工成本。粒徑從12mm降低至1-2mm增加了工藝成本高達(dá)4.50美元/噸。

因此，現(xiàn)有的流化床反應(yīng)器只能熱解粒徑較小的生物質(zhì)顆粒來保證生物油的產(chǎn)率和品位。但是生物質(zhì)顆粒粒徑的減小會(huì)顯著提高加工成本，降低生物質(zhì)熱解工藝的經(jīng)濟(jì)可行性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)主要解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的流化床反應(yīng)器只能熱解粒徑較小的生物質(zhì)顆粒，但是生物質(zhì)顆粒粒徑越小加工成本就越高，若為了減小生物質(zhì)顆粒的加工成本增大生物質(zhì)顆粒的粒徑，生物油產(chǎn)量又會(huì)顯著降低的技術(shù)問題，提供一種對(duì)規(guī)格較大的生物質(zhì)物料進(jìn)行快速熱解、在降低生物質(zhì)物料加工成本的同時(shí)提高生物油產(chǎn)量和品位的燒蝕熱解反應(yīng)器。

為了解決上述技術(shù)問題實(shí)現(xiàn)上述申請(qǐng)目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N燒蝕熱解反應(yīng)器，其特征在于，包括殼體、熱解切削組件及驅(qū)動(dòng)組件，所述殼體兩端對(duì)應(yīng)設(shè)置有用于流通惰性載氣的通氣進(jìn)口及通氣出口，由所述通氣進(jìn)口至所述通氣出口為第一方向；所述殼體內(nèi)沿所述第一方向設(shè)置有多層所述熱解切削組件，所述熱解切削組件包括左右間隔設(shè)置的第一熱解切削機(jī)構(gòu)及第二熱解切削機(jī)構(gòu)，所述第一熱解切削機(jī)構(gòu)與所述第二熱解切削機(jī)構(gòu)間的間隙沿所述第一方向逐漸縮小設(shè)置呈錐形結(jié)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)組件包括左右間隔設(shè)置的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一熱解切削機(jī)構(gòu)組合形成第一熱解切削機(jī)構(gòu)組，所述第二熱解切削機(jī)構(gòu)組合形成第二熱解切削機(jī)構(gòu)組，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第一熱解切削機(jī)構(gòu)組相連，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第二熱解切削機(jī)構(gòu)組相連；在所述驅(qū)動(dòng)組件的帶動(dòng)下，所述第一熱解切削機(jī)構(gòu)組與所述第二熱解切削機(jī)構(gòu)組的上下運(yùn)動(dòng)，形成熱解切削運(yùn)動(dòng)；在所述熱解切削運(yùn)動(dòng)中，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向相反設(shè)置；在所述熱解切削運(yùn)動(dòng)中，所述熱解切削組件向上運(yùn)動(dòng)時(shí)用于熱解切削生物質(zhì)物料，所述熱解切削組件向下運(yùn)動(dòng)時(shí)用于固定生物質(zhì)物料。