專利名稱：一種木屑快速裂解旋流式反應器系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及木屑資源化的快速裂解旋流式反應器系統。
背景技術：
快速裂解技術被應用于生物質快速裂解制取生物油，木屑快速裂解旋流式反應器的作用主要是在無氧或缺氧、高溫高加熱速率、超短反應時間條件下，通過快速熱解，將生物質(主要含纖維素、半纖維素、木質素)的長鏈大分子多聚物斷裂成短鏈的小分子物質， 產物主要有蒸汽、煙物質、焦炭等，經過快速冷卻形成生物油，但是現有的生物質裂解反應器不足之處是缺氧或無氧條件難于控制、熱媒的傳質傳熱速率低、為裂解的顆粒物與熱媒介質難于分離和再次循環裂解，裂解產物生物油產率低。
發明內容本實用新型的目的在于避免現有技術的不足提供一種木屑快速裂解旋流式反應器系統，與現有的裂解裝置相比，通過木屑在旋流式反應器內壁快速裂解可提高生物油產率，通過特殊的固體循環管路解決未裂解的顆粒物循環裂解的問題。采用的技術方案是木屑快速裂解旋流式反應器系統，包括螺旋進料器、射流器、旋流式反應器、電熱裝置、保溫層、顆粒物排放閥、顆粒物收集器、特殊的固體顆粒物循環管路、出氣管、旋風分離器、快速冷凝器、廢氣處理裝置，所述的木屑快速裂解旋流式反應器與射流器連接，旋流式反應器外壁裝有電熱裝置，電熱裝置外壁設有保溫層，旋流式反應器底部連接顆粒物排放閥，顆粒物排放閥連接顆粒物收集器，顆粒物收集器與特殊固體顆粒物循環管路連接。所述的射流器上端與螺旋進料器的進料管相連，射流器前端通過管路與一定壓力的高溫的氮氣管路相連，射流器后端與旋流式反應器相連接，射流器下端與特殊的固體顆粒物循環管路相連；旋流式反應器內部沒有熱媒介質，木屑沿切線方向進入旋流式反應器，旋流式反應器底偏上部連接出氣管，旋流式反應器底部通過管路與顆粒物排放閥相連，顆粒物排放閥通過管路與顆粒物收集器相連，顆粒物收集器與特殊的固體顆粒物循環管路相連；旋流式反應器底偏上部連接出氣管，出氣管連接到旋風分離器，旋風分離器經出氣管與快速冷凝器連接，快速冷凝器通過出氣管與廢氣處理裝置相連。進一步地，射流器通過管路與旋流式反應器相連。所述的一種木屑裂解旋流式反應器進料射流器喉管直徑為0. IOm-O. 15m，長0. 2m_0. 30m。另外，所述旋流式反應器底向上安裝有檢測溫度的熱電偶。便于控制旋流式反應器內部的溫度。進一步地，所述顆粒物收集器與特殊的固體顆粒物循環管路相連，特殊的固體顆粒物循環管路與射流器下端相連。本實用新型采用的射流器，有利于保證向旋流式反應器輸送分散的木屑，有利于傳質傳熱，提高裂解率；采用旋流式反應器，具有傳質傳熱速率高，有利于木屑充分快速裂解，提高其產率；采用顆粒物排放閥、顆粒物收集器、特殊的固體顆粒物循環管路，能夠使未能裂解的顆粒物循環裂解，提高木屑的利用率及其產率。
圖1是本實用新型實施例結構示意圖
其中1為螺旋進料器，2為射流器，3為旋流式反應器，4為電熱裝置，5為保溫層，6 為顆粒物排放閥，7為顆粒物收集器，8為特殊的固體顆粒物循環管路，9為出氣管，10為旋風分離器，11為快速冷凝器，12為廢氣處理裝置。
具體實施方式
以下結合實施例對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。一種木屑快速裂解旋流式反應器系統包括螺旋進料器1，射流器2，旋流式反應器 3，電熱裝置4，保溫層5，顆粒物排放閥6，顆粒物收集器7，特殊的固體顆粒物循環管路8，出氣管9，旋風分離器10，快速冷凝器11，廢氣處理裝置12。在所述的木屑快速裂解旋流式反應器3與射流器2連接，射流器喉管直徑 0. IOm-O. 15m，長0. 2m-0. 3m ；射流器前端與一定壓力的高溫(600°C 750°C )氮氣管相連， 射流器2上端與螺旋進料器1連接，射流器下端與特殊的固體顆粒物循環管路相連；旋流式反應器3外壁裝有電熱裝置4，從旋流式反應器底向上每隔120mm安裝一個熱電偶檢測溫度，旋流式反應器內溫度可控制在400°C 700°C;電熱裝置外側壁采用石棉保溫層5 ；旋流式反應器底部接有顆粒物排放閥6，顆粒物收集器7通過管路與顆粒物排放閥6相連，顆粒物收集器7通過特殊的固體顆粒物循環管路與射流器2相連；旋流式反應器底上部接有出氣管，將其氣體輸送到旋風分離器10，將氣體和顆粒物分離；分離后氣體進入快速冷凝器 11，將可冷凝的氣體冷凝成生物油分離；不可冷凝的有機氣體，使其經過廢氣處理裝置12 得到凈化處理后排放。本實用新型的有益效果是在無氧或缺氧、高溫高加熱速率(1000-10000K/S的升溫速率)、超短反應時間(小于2s)條件下，通過旋流式反應器快速熱解，將木屑(主要含纖維素、半纖維素、木質素)的長鏈大分子多聚物斷裂成短鏈的小分子物質，產物主要有蒸汽、煙物質、焦炭等經過分離后，進入快速冷凝器冷凝后形成生物油，提高了生物油的產率。 另一方面可以使未裂解的木屑顆粒循環裂解，提高了資源利用率及生物油的產率。
權利要求1.一種木屑快速裂解旋流式反應器系統，包括射流器(2)、旋流式反應器(3)、顆粒物排放閥(6)、顆粒物收集器(7)、特殊的固體顆粒物循環管路(8)，其特征在于，所述的木屑快速裂解旋流式反應器(3)與射流器(2)連接，旋流式反應器(3)外壁裝有電熱裝置(4)， 電熱裝置(4)外壁設有保溫層(5)，旋流式反應器(3)底部連接顆粒物排放閥(6)，顆粒物排放閥(6)連接顆粒物收集器(7)，顆粒物收集器(7)與特殊固體顆粒物循環管路(8)連接。
2.如權利要求1所述的一種木屑快速裂解旋流式反應器系統，其特征在于，射流器(2) 上端與螺旋進料器(1)的進料管相連，射流器(2)前端通過管路與一定壓力高溫的氮氣管路相連，射流器后端與旋流式反應器(3)相連接，射流器(2)下端與特殊的固體顆粒物循環管路⑶相連。
3.如權利要求1所述的一種木屑快速裂解旋流式反應器系統，其特征在于，旋流式反應器(3)內部沒有熱媒介質，木屑沿切線方向進入旋流式反應器(3)，旋流式反應器(3)底偏上部連接出氣管(9)，出氣管(9)連接到旋風分離器(10)，旋風分離器(10)經出氣管與快速冷凝器(11)連接，快速冷凝器通過出氣管與廢氣處理裝置(12)相連。
4.如權利要求1-3任一所述的一種木屑快速裂解旋流式反應器系統，其特征在于，所述旋流式反應器底向上安裝有檢測溫度的熱電偶。
5.如權利要求1所述的一種木屑快速裂解旋流式反應器系統，其特征在于，旋流式反應器(3)底部通過管路與顆粒物排放閥(6)相連。
6.如權利要求1所述的一種木屑快速裂解旋流式反應器系統，其特征在于，顆粒物排放閥(6)通過管路與顆粒物收集器(7)相連。
專利摘要本實用新型涉及木屑資源化的一種快速裂解旋流式反應器。包括射流器、旋流式反應器、顆粒物排放閥、顆粒物收集器、特殊的固體顆粒物循環管路，所述的射流器上端與螺旋進料器相連，射流器前端通過管路與一定壓力的高溫氮氣管路相連，射流器下端與特殊的固體顆粒物循環管路相連，射流器后端與旋流式反應器相連接；旋流式反應器底部通過管路與顆粒物排放閥相連，顆粒物排放閥通過管路與顆粒物收集器相連，顆粒物收集器與特殊的固體顆粒物循環管路相連；旋流式反應器底偏上部連接出氣管，出氣管連接到旋風分離器，旋風分離器經出氣管與快速冷凝器連接，快速冷凝器通過出氣管與廢氣處理裝置相連。本實用新型的有益效果是在無氧或缺氧、高溫高加熱速率(1000-10000K/s的升溫速率)、超短反應時間(小于2s)條件下，通過旋流式反應器快速熱解，將木屑(主要含纖維素、半纖維素、木質素)的長鏈大分子多聚物斷裂成短鏈的小分子物質，產物主要有蒸汽、煙物質、焦炭等經過分離后，進入快速冷凝器冷凝后形成生物油，提高了生物油的產率。另一方面可以使為裂解的木屑顆粒循環裂解，提高了資源利用率及生物油的產率。
文檔編號C10B53/02GK202089930SQ20112016010
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月19日 優先權日2011年5月19日
發明者劉志維, 左金龍, 李俊生, 車春波, 黃麗坤 申請人:哈爾濱商業大學, 李俊生