專利名稱：新型生物質固體顆粒熱解反應器的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物質固體顆粒熱解氣化、熱解液化和熱解炭化的工藝設備。
技術背景生物質固體顆粒在隔絕空氣條件下可熱解獲得氣體、液體和固體三種產物，且三種產物的產率與加熱溫度和加熱速率有關高溫(700 900X:或更高)條件下的熱解產物 主要為氣體，故稱熱解氣化(又稱干餾氣化)；中溫(450~55(TC)和快速加熱條件下的, 熱解產物主要為液體，故稱熱解液化；中溫(400~500°C)和慢速加熱條件下的熱解產 物主要為固體，故稱熱解炭化。不論何種條件下熱解，三種產物既可作為燃料使用，又 可作為化工原料使用。國內外現已研究開發出多種生物質固體顆粒在隔絕空氣條件下的熱解反應器，主要 可以分為兩類 一類是需要載氣的反應器，如流化床熱解反應器等；另一類是不需要載 氣的反應器，如固定床熱解反應器等。但現有這些熱解反應器的通用性能均不好，并都 存在著各自的不足。如流化床熱解反應器它比較適合于生物質固體顆粒的熱解氣化和熱 解液化，不太適合于生物質固體顆粒的熱解炭化，且作為流化載氣的惰性氣體的加入， 勢必會稀釋熱解氣中有效組分的濃度，從而給熱解氣的冷卻、凈化和應用帶來難度。又 如固定床熱解反應器它比較適合于生物質固體顆粒的熱解氣化和熱解炭化，但不太適合 于生物質固體顆粒的熱解液化，且由于生物質固體顆粒床層的相對穩定和生物質導熱性 能的不好，勢必會造成床層熱解不均勻等問題的出現，從而限制了固定床熱解反應器在 隔絕空氣條件下的熱解能力。發明內容本發明通過對現有設備的改進，旨在提供一種通用性好，既可用于生物質熱解氣化 和熱解液化，又可用于熱解炭化的新型生物質固體顆粒熱解反應器。 本發明的具體技術方案如下新型生物質固體顆粒熱解反應器，包括料筒、螺旋進料器和熱解反應器，料筒通過 進料管連通著螺旋進料器，且位于螺旋進料器上方；
所述熱解反應器為扁平狀臥式，長度為400—800毫米，寬度為200—400毫米，高 度為20—40毫米；其一端上部連通著螺旋進料器為進料口，另一端下部為熱解炭出口， 中間上部設有熱解氣出口；其相對與水平面傾斜20—45度角，進料口端高于熱解炭出 P;所述熱解反應器一側或上部設有振動器，振動頻率為200—400赫茲。 所述振動器為電動振動器。本發明的有益技術效果是將熱解反應器設計成扁平狀的封閉結構，其底部傾斜且 外壁為受熱面；生物質顆粒物料由螺旋進料器輸入熱解反應器后，通過反應器的振動和 顆粒物料自身重力的聯合作用，在熱解反應器底部由高端滑移至低端，并實現動量和熱 量的交換；通過調節熱解反應器的振動頻率、底部壁面的傾斜角度和加熱溫度，即可根 據需要實現對生物質顆粒物料的熱解氣化、熱解液化和熱解炭化。本發明的積極效果還在于它能在隔絕空氣的條件下，通過調節熱解反應器的振動 頻率、底部壁面的傾斜角度和加熱溫度，即可根據需要實現對生物質固體顆粒的熱解氣 化、熱解液化和熱解炭化，通用性較強；且這種熱解反應器既不需要通入流化載氣，內 部也不需要安裝運動部件，結構簡單、工作可靠。
圖1為本發明結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地說明。 實施例l:新型生物質固體顆粒熱解反應器包括料筒1、螺旋進料器2和熱解反應器3，料筒通過進料管連通著螺旋進料器，且位于螺旋進料器上方，見圖l;熱解反應器3為扁平狀臥式，長度為800毫米，寬度為400毫米，高度為40毫米； 其一端上部連通著螺旋進料器為進料口，另一端下部為熱解炭出口 4,中間上部設有熱 解氣出口5;其相對與水平面傾斜度角可調，進料口端高于熱解炭出口；熱解反應器3 底部上端外伸側安裝有電動振動器。設生物質固體顆粒粒徑為2mm、堆密度p為100kg/m3、進料量為100kg/h;若熱解 反應器3傾斜30°放置、振動頻率為300Hz、底部壁面加熱溫度為900'C，則此種情況 可以滿足上述生物質顆粒物料熱解氣化的工藝要求。
本發明新型生物質固體顆粒熱解反應器的熱解工藝過程為①生物質顆粒物料由螺 旋進料器2輸入呈扁平狀封閉式的熱解反應器3，該反應器3底部傾斜且底部壁面外側 為受熱面；②通過熱解反應器3的振動和自身重力的聯合作用，生物質顆粒物料在熱解 反應器底部由高端滑移至低端；③生物質顆粒物料在滑移過程中從反應器底部壁面獲得 熱量而熱解，熱解氣態產物和固態產物分別由相應的出口被引出熱解反應器； 氣態產 物經凈化和冷卻，可冷凝的部分被冷凝為液態產物，不可冷凝的部分仍為氣態產物； 調節熱解反應器的振動頻率、底部壁面的傾斜角度和加熱溫度，即可根據需要實現對生 物質顆粒物料的熱解氣化、熱解液化和熱解炭化。實施例2:熱解反應器3長度為400毫米，寬度為200毫米，高度為20毫米； 若熱解反應器傾斜45。放置、振動頻率為200Hz、底部壁面加熱溫度為600'C，則 此種情況可以滿足上述生物質顆粒物料熱解液化的工藝要求。 其它同實施例1。 實施例3:熱解反應器長度為600毫米，寬度為300毫米，高度為30毫米； 若熱解反應器傾斜20。放置、振動頻率為400Hz、底部壁面加熱溫度為500'C，貝ij 此種情況可以滿足上述生物質顆粒物料熱解炭化的工藝要求;若熱解反應器傾斜30°放 置、振動頻率為300Hz、底部壁面加熱溫度為900'C，則此種情況可以滿足上述生物質 顆粒物料熱解氣化的工藝要求；若熱解反應器傾斜40。放置、振動頻率為200Hz、底部 壁面加熱溫度為600°C，則此種情況可以滿足上述生物質顆粒物料熱解液化的工藝要求。 其它同實施例l。
權利要求
1、新型生物質固體顆粒熱解反應器，包括料筒、螺旋進料器和熱解反應器，料筒通過進料管連通著螺旋進料器，且位于螺旋進料器上方，其特征在于所述熱解反應器為扁平狀臥式，長度為400-800毫米，寬度為200-400毫米，高度為20-40毫米；其一端上部連通著螺旋進料器為進料口，另一端下部為熱解炭出口，中間上部設有熱解氣出口；其相對與水平面傾斜20-45度角，進料口端高于熱解炭出口；所述熱解反應器一側或上部設有振動器，振動頻率為200-400赫茲。
2、 根據權利要求1所述的新型生物質固體顆粒熱解反應器，其特征在于所述振 動器為電動振動器。
全文摘要
本發明涉及新型生物質固體顆粒熱解反應器。解決了現有熱解反應器不能通用于熱解氣化、熱解液化和熱解炭化的問題。熱解反應器為扁平狀臥式，其一端上部連通著螺旋進料器為進料口，另一端下部為熱解炭出口，中間上部設有熱解氣出口；其相對與水平面傾斜20-45度角，進料口端高于熱解炭出口。本發明能在隔絕空氣的條件下，通過調節熱解反應器的振動頻率、底部壁面的傾斜角度和加熱溫度，即可根據需要實現對生物質固體顆粒的熱解氣化、熱解液化和熱解炭化，通用性較強；且這種熱解反應器既不需要通入流化載氣，內部也不需要安裝運動部件，結構簡單、工作可靠。
文檔編號C10B53/02GK101161777SQ20071016207
公開日2008年4月16日 申請日期2007年11月14日 優先權日2007年11月14日
發明者朱錫鋒, 強 陸 申請人:中國科學技術大學