一种含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置与方法与流程

文档序号:12407157阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置,其特征在于:包括进出口依次连接的生物质料斗(1)、催化剂料斗(2)、螺旋式挤压反应器(4)、产物室(5)、催化剂回收箱(15)和气体收集装置及流化床再生反应器(16);

所述气体收集装置包括进出口依次连接的过滤装置(6)、冷凝装置(7)及储气瓶(8),所述产物室(5)的上出口与所述过滤装置(6)的入口相连,所述冷凝装置(7)的气相出口与所述储气瓶(8)入口相连;

所述产物室(5)的下出口通过振动分离装置连接所述催化剂回收箱(15),所述振动分离装置由分离网和振动装置同轴连接组成,由振动装置驱动;所述分离网的网下出口连接所述催化剂回收箱(15);

所述流化床再生反应器(16)的给料口连接所述催化剂回收箱(15)的底部出口,载气入口连接所述储气瓶(8)的出口;流化床再生反应器(16)的固体出口连接所述催化剂料斗(2)的入口,上部的气体出口连接所述生物质料斗(1)的通风口。

2.根据权利要求1所述的含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置,其特征在于:所述生物质料斗(1)和催化剂料斗(2)的出口分别各自通过螺旋进料器(3)与所述螺旋式挤压反应器(4)的入口连接,螺旋式挤压反应器(4)出口与产物室(5)相连;螺旋式挤压反应器(4)由外加热系统供热,内部设有电动机带动的螺旋叶轮,通过螺旋叶轮的推进、挤压、搅拌,促进生物质原料与催化剂的混合接触。

3.根据权利要求1所述的含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置,其特征在于:所述振动分离装置为呈阶梯状的两阶平行振动分离装置,上阶为一级振动分离装置,下阶为二级振动分离装置;所述产物室(5)的下出口连接所述一级振动分离装置的一级分离网(10),所述一级分离网(10)的网下出口连接催化剂回收箱(15),网上出口与所述二级振动分离装置的二级分离网(11)入口相连,二级分离网(11)的网下出口连接催化剂回收箱(15)。

4.根据权利要求1所述的含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置,其特征在于:所述振动分离装置倾斜设置,倾斜角为20-60°。

5.根据权利要求1所述的含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置,其特征在于:所述分离网的网孔直径为50目。

6.根据权利要求1所述的含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置,其特征在于:所述流化床再生反应器(16)使用生物质热解来自储气瓶(8)的不冷凝气体作为载气,控制载气流速,维持鼓泡流态化状态。

7.根据权利要求1至6任一所述的含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置的方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤一、生物质原料催化热解:

储存在生物质料斗(1)中的生物质原料和催化剂料斗(2)中的催化剂进入螺旋式挤压反应器(4),在螺旋式挤压反应器(4)中互相挤压、接触混合,生物质在催化剂作用下发生催化热解反应,产生的产物排入产物室(5);

步骤二、气相产物过滤冷凝:

产物室(5)中的热解气相产物经过过滤装置(6)过滤除去固体杂质,再经过冷凝装置(7)冷凝得到芳香烃等液态化学品和富含烯烃的不冷凝气体,不冷凝的气体产物进入储气瓶(8),作为富烯烃的可燃气体储存起来;

步骤三、固体产物催化剂分离:

产物室(5)中的热解固体产物通过振动分离装置分离成粗炭和催化剂,小粒径的催化剂和小粒径炭颗粒通过分离网落入催化剂回收箱(15);大粒径的炭产物粗炭收集;

步骤四、催化剂回收再生:

催化剂回收箱(15)中的催化剂和小粒径炭颗粒进入流化床再生反应器(16),以储气瓶(8)中的不冷凝气体作为载气,进行燃烧再生后进入催化剂料斗(2)循环使用;燃烧产生的热烟气进入生物质料斗(1)用于干燥生物质原料。

8.根据权利要求7所述的含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置的方法,其特征在于:所述生物质原料是经粉碎的生物质颗粒,所述催化剂颗粒粒径小于50目。

9.根据权利要求7所述的含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置的方法,其特征在于:所述螺旋式挤压反应器(4)预先由外供热系统加热到500~550℃,在反应过程中温度保持稳定;所述流化床再生反应器(16)温度控制在650~700℃。

10.根据权利要求7所述的含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置的方法,其特征在于:所述催化剂种类包括LOSA-1、FCC、Al2O3、HZSM-5。

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