生物质微波热解脱焦装置制造方法

文档序号:5139666阅读:447来源:国知局
生物质微波热解脱焦装置制造方法
【专利摘要】一种生物质微波热解脱焦装置,包括依次连接的微波裂解炉、旋风分离器、冷凝系统和碱液清洗罐;微波裂解炉的出气口连接旋风分离器的进气口;旋风分离器的出料口连接焦油及颗粒物收集器;旋风分离器的出气口连接冷凝系统的进气口;冷凝系统的出液口连接储油罐,冷凝系统的出气口连接碱液清洗罐的进气口;碱液清洗罐的出气口连接储气罐或输气管道。利用该装置生产的生物质微波裂解获液体产品—生物油的比例提高,同时生物油可与石油炼制技术对接,该装置处理原料无需过细粉碎,从而解决生物质大规模利用存在成本高等经济瓶颈问题。
【专利说明】生物质微波热解脱焦装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物能源【技术领域】,具体涉及利用微波加热系统对生物质加热裂解并脱除焦油的设备。
【背景技术】
[0002]生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。生物质能(biomassenergy),是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。能源是经济和社会发展的重要基础,生物质能源因其可再生、储能效率高、转化率高等优点,且是唯一可转化气、液、固三种形态燃料并具有双向清洁作用的可再生资源得到世界多数国家的广泛关注。目前生物质资源种类和数量都较大,如何充分有效利用生物质资源非常关键。通过热解技术,将生物质热裂解为清洁的生物油是生物质能研究开发的前言技术。与传统加热方法相比,微波裂解具有对原料粒径无特殊要求,降低原料预处理费用;快的热传导速率使裂解时间大大缩短,减少挥发性组分的二次裂解和重组,使得生物油产量提高的优点;并且裂解反应可在较低温度下进行,生物油的主要成分与石油中的某些成分相似,包含了几乎所有含氧有机物,对其进行精炼后,可得到与原油精炼产物相同或相近的成分,具有较大的开发应用潜力。此项工艺有望延伸生物质转化的产业链,并与石化炼制实现对接。因此,亟需研发用于生物质微波裂解的规模化生产设备,以生产出高能、高值的生物质能源产品。
实用新型内容
[0003]针对现有上述问题,本实用新型提供一种生物质微波热解脱焦装置,利用该装置生产的生物质微波裂解获液体产品——生物油的比例提高,同时生物油可与石油炼制技术对接,该装置处理原料无需过细粉碎,从而解决生物质大规模利用存在成本高等经济瓶颈问题。
[0004]为实现上述目的,本实用新型包括如下技术方案:
[0005]一种生物质微波热解脱焦装置,其包括依次连接的微波裂解炉1、旋风分离器2、冷凝系统3和碱液清洗罐5 ;
[0006]该微波裂解炉I的出气口连接旋风分离器2的进气口 ;旋风分离器2的出料口连接焦油及颗粒物收集器;旋风分离器2的出气口连接冷凝系统3的进气口 ;冷凝系统3的出液口连接储油罐33,冷凝系统3的出气口连接碱液清洗罐5的进气口 ;碱液清洗罐5的出气口连接储气罐或输气管道。
[0007]如上所述的装置,优选地,所述装置上设置控制面板8,该控制面板分别连接微波裂解炉1、旋风分离器2、冷凝系统3和碱液清洗罐5。
[0008]如上所述的装置,优选地,所述微波裂解炉I与真空泵6连接,该微波裂解炉I内设置温度测试控制装置。
[0009]如上所述的装置,优选地,所述温度测试控制装置为红外测温仪和热电偶。
[0010]如上所述的装置,优选地,所述冷凝系统3由多个冷凝管31和冷水机32组成,多个冷凝管相互串联,每个冷凝管底部设置出液口与储油罐33连接。
[0011]本实用新型的有益效果在于:该设备由具有微波热解功能的微波裂解炉实现生物质微波热解,由旋风分离器完成气体与焦油及颗粒物的分离,随后气体经冷凝系统进一步完成气油分离,最后经碱液清洗罐清洗的气体为可燃小分子气体,该装置可完成生物质裂解、分离和收集工序,其结构简单,操作方便,可连续生产。解决生物质大规模利用存在成本闻等问题。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1为本实用新型一种优选实施方式的立体结构示意图。
[0013]图2为本实用新型一种优选实施方式的平面结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
[0015]如图1和图2所示,在本实用新型的一种优选实施方式中,生物质微波热解脱焦装置包括微波裂解炉1、旋风分离器2、冷凝系统3、碱液清洗罐5和控制面板8。
[0016]微波裂解炉I与真空泵6连接,微波裂解炉I内设置红外测温仪和热电偶;微波裂解炉I的出气口连接旋风分离器2的进气口。旋风分离器2的出料口连接焦油及颗粒物收集器(图中未显示);旋风分离器2的出气口连接冷凝系统3的进气口。冷凝系统3由多个冷凝管31和冷水机32组成,多个冷凝管相互串联,每个冷凝管底部设置出液口与储油罐33连接,冷凝系统3的出气口连接碱液清洗罐5的进气口 ;碱液清洗罐5的出气口连接储气罐或输气管道。
[0017]该装置于工作时,首先物料进入微波裂解炉1,微波为加热源和催化剂,生物质发生快速热解。优选地,生物质热解温度为300°C -1000°C,压力为0.5atm-l.2atm。热解的生物质气体首先经过旋风分离器2进行大液滴及颗粒物的分离,液体及固体颗粒物经出料口进入焦油及颗粒物收集器,该步骤实现气液、气固初步分离,避免焦油及颗粒物粘附及堵塞管道。经过旋风分离器2分离的热解气进入冷凝系统3,可冷凝的气体在冷凝系统中快速冷凝,进入储油罐33,不可冷凝气体经过碱液清洗罐5清洗后为可燃小分子气体,主要为小分子二氧化碳、一氧化碳、氢气、甲烷等,进入储气罐或输气管道。经以上工序处理,生物质的出油率为30?60%,产生可燃性气体与生物质的体积/重量比为20%?30%。
[0018]以上实施方式仅用于说明本实用新型,而并非对本实用新型的限制,有关【技术领域】的普通技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴,本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种生物质微波热解脱焦装置,其特征在于,其包括依次连接的微波裂解炉(I)、旋风分离器(2)、冷凝系统(3)和碱液清洗罐(5); 该微波裂解炉(I)的出气口连接旋风分离器(2)的进气口 ;旋风分离器(2)的出料口连接焦油及颗粒物收集器;旋风分离器(2)的出气口连接冷凝系统(3)的进气口 ;冷凝系统(3)的出液口连接储油罐(33),冷凝系统(3)的出气口连接碱液清洗罐(5)的进气口 ;碱液清洗罐(5)的出气口连接储气罐或输气管道。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置上设置控制面板(8),该控制面板分别连接微波裂解炉(I)、旋风分离器(2)、冷凝系统(3)和碱液清洗罐(5)。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述微波裂解炉(I)与真空泵(6)连接,该微波裂解炉(I)内设置温度测试控制装置。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述温度测试控制装置为红外测温仪和热电偶。
5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述冷凝系统(3)由多个冷凝管(31)和冷水机(32)组成,多个冷凝管相互串联,每个冷凝管底部设置出液口与储油罐(33)连接。
6.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置包括依次连接的微波裂解炉(I)、旋风分离器(2)、冷凝系统(3)和碱液清洗罐(5); 该微波裂解炉(I)的出气口连接旋风分离器(2)的进气口 ;旋风分离器(2)的出料口连接焦油及颗粒物收集器;旋风分离器(2)的出气口连接冷凝系统(3)的进气口 ;冷凝系统(3)的出液口连接储油罐(33),冷凝系统(3)的出气口连接碱液清洗罐(5)的进气口 ;碱液清洗罐(5)的出气口连接储气罐或输气管道; 该装置上设置控制面板(8),该控制面板分别连接微波裂解炉(I)、旋风分离器(2)、冷凝系统(3)和碱液清洗罐(5); 该微波裂解炉(I)与真空泵(6)连接,该微波裂解炉(I)内设置温度测试控制装置; 该温度测试控制装置为红外测温仪和热电偶; 该冷凝系统⑶由多个冷凝管(31)和冷水机(32)组成,多个冷凝管相互串联,每个冷凝管底部设置出液口与储油罐(33)连接。
【文档编号】C10G1/00GK203582811SQ201320661037
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】程艳玲, 阮榕生, 于水波, 张恩祥 申请人:北京联合大学生物化学工程学院
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