本发明涉及环保工程领域，具体涉及一种用于处理木屑残渣的催化裂解反应装置。
背景技术：
在建筑装饰装修工程以及家居生产等领域中，需要加工大量的木头以及制造大量的木质产品，因此会产生大量的木屑和残渣。对于加工质量较好的木头而产生的木屑，由于木屑质量较高，因此人们将其作为原料，经过加工制作成复合人造板材。但是对于木质价差的残渣、表皮木屑，人们通常将其焚烧，或者当垃圾扔掉，这不仅会污染环境，而且造成了能源浪费。因此，有必要设计一种经济环保、结构简单的装置，用于对木屑残渣进行能源化处理，将其变废为宝，在减轻环境污染同时还为企业提供了新的经济价值。
技术实现要素：
本发明的目的在于：提供一种用于处理木屑残渣的催化裂解反应装置，用于对木屑残渣进行催化裂解处理，并将产生的裂解气进一步催化裂解，将裂解气转化为分子量更小的裂解气和裂解油，实现将木屑残渣转为新能源，解决传统处理方式污染环境及造成能源浪费的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于处理木屑残渣的催化裂解反应装置,包括热解反应器、催化裂解器和过热蒸汽发生器，所述热解反应器与所述催化裂解器之间通过由内管和外管组成的连接管连通，所述过热蒸汽发生器通过管道分别与所述催化裂解器和连接管的外管连通；所述热解反应器包括保温壳体，所述保温壳体内设置有原料热解箱，所述原料热解箱顶部设置有进料仓，所述原料热解箱和保温壳体之间形成一个密闭的加热空间；所述原料热解箱与连接管的内管连通，所述加热空间与连接管的外管连通。
进一步地，所述催化裂解器括催化剂储存箱，所述催化剂储存箱底部设置有内部中空的支架，所述支架顶部设置有与所述所述催化剂储存箱内部连通的通气孔。
进一步地，所述催化剂储存箱四周设置有密闭的保温壳，所述保温壳与催化剂储存箱之间形成一个催化裂解空间，所述过热蒸汽发生器与所述催化裂解空间连通。
进一步地，所述过热蒸汽发生器包括电加热器，所述电加热器上方设置有饱和蒸汽发生器所述饱和蒸汽发生器上方设置有与所述饱和蒸汽发生器连通的远红外电加热器。
进一步地，所述连接管的外管上设置有绝热层，所述连接管的外管一端设置有过热蒸汽进气口，另一端设置有过热蒸汽出气口。
进一步地，所述所述进料仓下端的进料管上设置有阀门，所述阀门上方设置有通气板，所述阀门与通气板之间设置有热气回流口17。
进一步地，所述远红外电加热器与所述催化裂解器之间设置有蒸汽回流管。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本方案所述的催化裂解反应装置设置了热解反应器、催化裂解器和过热蒸汽发生器，结构简单，投资成本低；所述过热蒸汽发生器在饱和蒸汽发生器的基础上增设了远红外电加热器，能将水蒸气温度升至450～500摄氏度，对木屑残渣的裂解效果好，同时热解反应器上设置了保温壳体，催化剂储存箱外部设置了保温壳，连接管上设置有绝热层，使得体系的热能利用率最大化，同时处理后的水蒸气再次回流使用，实现热能回收。另外，工作时催化裂解器中投入了催化剂，使得裂解气中大分子的物质裂解为小分子的物质，使得回收的裂解气和裂解油分子量更小，燃点更低。将本方案所述的催化裂解反应装置用于对木屑残渣进行催化裂解处理，并将产生的裂解气进一步催化裂解，将裂解气转化为分子量更小的裂解气和裂解油，实现将木屑残渣转为新能源，解决传统处理方式污染环境及造成能源浪费的技术问题。
附图说明
图1是本发明实施例1所述催化裂解反应装置的结构图；
图2是本发明实施例1所述连接管的结构示意图；
图3是本发明实施例2所述裂解反应系统的结构图。
图中标记为：1-热解反应器，2-催化裂解器，3-过热蒸汽发生器，4-连接管，5-冷凝回收器，11-保温壳体，12-原料热解箱，13-加热空间，14-进料仓，15-阀门，16-通气板，17-热气回流口，18-进气口，19-出气口，21-催化剂储存箱，22-支架，23-保温壳，24-催化裂解空间，25-裂解气出气口，26-蒸汽回流管，27-裂解气进气口，31-电加热器，32-饱和蒸汽发生器，33-远红外电加热器，41-内管，42-外管，43-过热蒸汽进气口，44-过热蒸汽出气口，45-绝热层，51-冷凝套管，52-干燥过滤器，53-裂解油收集器，54-裂解气收集器。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图附图对本发明作详细说明。
实施例1
请参照图1和图2所示，一种用于处理木屑残渣的催化裂解反应装置，包括热解反应器1、催化裂解器2和过热蒸汽发生器3。
所述热解反应器1包括保温壳体11，所述保温壳体11内设置有与保温壳体11等高的原料热解箱12，所述原料热解箱12底部设置有底座，所述原料热解箱12的顶部与所述保温壳体11顶部一体化设置。所述原料热解箱12和保温壳体11之间形成一个密闭的加热空间13。
所述原料热解箱12顶部设置有进料仓14，在所述进料仓14下端的进料管上设置有阀门15，所述阀门15上方设置有通气板16，所述阀门15与通气板16之间设置有热气回流口17。
所述保温壳体11顶部设置有连通所述加热空间13的进气口18，底部设置有连通所述加热空间13的出气口19，所述出气口19通过管道与设置在阀门15与通气板16之间的热气回流口17连接。
所述催化裂解器2包括催化剂储存箱21，所述催化剂储存箱21底部设置有内部中空的支架22，所述支架22顶部设置有与所述所述催化剂储存箱21内部连通的通气孔。所述催化剂储存箱21四周设置有密闭的保温壳23，所述保温壳23与催化剂储存箱21之间形成一个催化裂解空间24。
所述支架22底部设置有热解气进气口27，所述催化剂储存箱21的顶部设置有裂解气出气口25。
所述催化裂解器2与所述热解反应器1之间设置有连接管4，所述连接管4为内管41和外管42一体化设置的双层套管，所述外管42表面设置有绝热层45。所述连接管4的外管42两端分别设置有过热蒸汽进气口43和过热蒸汽出气口44。所述连接管4的内管41一端与所述原料热解箱12内部连通，另一端与所述热解气进气口27连接。所述连接管4外管42上的过热蒸汽出气口44与所述加热空间13连通。
所述过热蒸汽发生器3包括电加热器31，所述电加热器31上方设置有饱和蒸汽发生器32，所述饱和蒸汽发生器32上方设置有与所述饱和蒸汽发生器32连通的远红外电加热器33，所述远红外电加热器33上设置有热电偶和过热蒸汽输送管，所述过热蒸汽输送管末端连接有两根分管，其中一根分管与所述连接管4的外管42上的过热蒸汽进气口43连通，另一分管与所述催化裂解空间24内部连通。
所述保温壳23顶部上还设置有与所述远红外电加热器33连通的蒸汽回流管26。
本方案所述的催化裂解反应装置的工作原理为：将木屑残渣从进料仓14投入原料热解箱12，饱和蒸汽发生器32产生的水蒸气被远红外电加热器33升温至450～500摄氏度后，通过连接管4外管42进入加热空间13对原料热解箱12内的木屑残渣进行加热；同时高温水蒸气被输入催化裂解空间24对所述催化剂储存箱21内的催化剂加热，木屑残渣受热产生的裂解气从连接管4内管41排出并进入支架22内部，然后从支架22顶部的通气孔进入所述催化剂储存箱21，与催化剂进一步发生高温裂解反应，使大分子物质裂解为小分子物质后从裂解气出气口25排出。
实施例2
请参照图3所示，一种将木屑残渣能源化处理的裂解反应系统，包括实施例1所述的催化裂解反应装置和与所述催化裂解反应装置连接的冷凝回收器5。
所述的冷凝回收器5包括冷凝套管51，所述冷凝套管51上设置有冷凝水进水口和冷凝水出水口。所述冷凝套管51一端与所述裂解气出气口25连接，另一端通过管道连接有一裂解油收集器53，在所述裂解油收集器53与冷凝套管51之间的管道上连接有一干燥过滤器52，所述干燥过滤器52上连接有一裂解气收集器54。
将本实施例所述的裂解反应系统用于对木屑残渣进行能源化处理时，工作原理为：将木屑残渣从进料仓14投入原料热解箱12，饱和蒸汽发生器32产生的水蒸气被远红外电加热器33升温至450～500摄氏度后，通过连接管4外管42进入加热空间13对原料热解箱12内的木屑残渣进行加热；同时高温水蒸气被输入催化裂解空间24对所述催化剂储存箱21内的催化剂加热，木屑残渣受热产生的裂解气从连接管4内管41排出并进入支架22内部，然后从支架22顶部的通气孔进入所述催化剂储存箱21，与催化剂进一步发生高温裂解反应，使大分子物质裂解为小分子物质后从裂解气出气口25排出，然后通过冷凝回收器5处理，冷凝后裂解油被收集到裂解油收集器53中，不凝气体则通过干燥过滤器52处理后收集到裂解气收集器54。当下一批次待处理的木屑残渣水分含量高时，在裂解反应的过程中，可将下一批次木屑残渣提前放入进料仓14，加热空间13内的热蒸汽通过热气回流口17进入进料仓14对木屑残渣进行干燥预热。同时，催化裂解空间24中蒸汽再次回流到远红外电加热器33循环使用，实现热能回收利用。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中介媒介简介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。