大型固定床生物质秸秆保温加水气化反应釜的制作方法
【专利说明】
[0001 ] 技术领域:
[0002]本实用新型涉及一种反应釜，具体涉及一种大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应爸。
[0003]【背景技术】:
[0004]生物质秸杆气化就是将农作物秸杆在缺氧状态下进行控制的还原反应，在气化反应过程中，使燃烧的生物质裂解，从而使碳氢化合物转换成一氧化碳、氢气、甲烷等混合可燃气体，俗称秸杆燃气。一般情况下，生物质秸杆在裂解过程中所产生的可燃气体直接变为了二氧化碳并产生热量，但是，为了防止可燃气体在气化反应釜内少燃烧，目前国内一般采用的办法是控制空气进入量。由于生物质气化过程中反应状况较复杂，人为的控制空气进入量很难掌握燃烧反应中的微观变化。例如:对比文件1:专利号“200920090729.7”、“一种固定床生物质气化反应釜”，虽能提高燃气产气量，但在使用时存在空气进入量难以控制，反应釜可燃气体被燃烧，降低能源利用率。另外:气化釜内的核心反应物质水加入量不能达到最佳值，水加少了，满足不了反应需要，加多了又会使反应受到影响，而且加入的水分子不能充分的接触反应层，不能完全参与反应，反应浓度小，降低燃气产量及热值含量。
[0005]【实用新型内容】:
[0006]本实用新型的目的是针对现有技术中固定床生物质气化反应釜在使用时水加入量及空气加入量难以控制，造成燃气产量及热值含量低的问题，提供一种大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应釜，该反应釜加大了空气与水蒸气的运行路径，水蒸气由于路径长变成了干饱和蒸汽，水分子能充分地接触反应层，反应浓度加大、反应速速加快，生成物可燃性气体增加，燃气热值含量提高。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应釜，包括外壳，所述外壳内装有耐火材料釜胆，所述釜胆上部设置有加料斗，底部设置有釜排，所述釜胆外壁设置有夹层，夹层中设置有蒸汽、空气混合室，在釜胆内壁设置有使釜胆内腔与蒸汽、空气混合室相通的透气孔，所述蒸汽、空气混合室下端设置有相通的蒸汽加热室，侧端设置有相通的空气加热套，所述蒸汽加热室下端设置有加热水环，在加热水环与蒸汽加热室之间安装有中部宽、两端窄的枣核型无缝钢管，所述无缝钢管内腔上端与蒸汽加热室相通，下端与加热水环相通，所述加热水环进水口经管道与安装在釜外的补水箱连通;在所述空气加热套外壁设置有若干冷风进口，贯穿空气加热套安装有抽气管。
[0008]基于上述技术方案，所述无缝钢管壁厚为I?2cm，长度为1.5?2米，中部内腔孔径为40?60cm。
[0009]基于上述技术方案，所述加热水环位于釜胆底部外侧、釜排下部位置。
[0010]基于上述技术方案，所述透气孔为在釜胆内壁等距均匀布置的若干圆形、方形或弧形通孔，每个通孔孔径尺寸保持一致。
[0011]基于上述技术方案，所述冷风进口位于空气加热套外壁下部位置。
[0012]本实用新型具有如下有益效果:本实用新型根据加大反应浓度，加快反应速度和提高反应温度的热学原理，在现有反应釜内增加无缝钢管作为水加热器，采用耐高温的耐火材料浇注釜胆，在反应釜内加大了空气与水蒸气的运行路径，使冷空气经反复加热后变成了相当热的空气，从而保证了反应釜内的温度和反应的稳定性，水蒸气由于路径长变成了干饱和蒸汽，又因为温度高而加大了向釜内的吹力，使水分子能充分地接触反应层，反应浓度加大，促使反应速度加快，从而也使反应后的生产物可燃性气体增加，燃气热值含量提高。增设无缝钢管后，反应釜的受热面积增大，提高了温度，不仅具有隔热保温的功能，又能保证空气加热效果，提高了燃气的热值含量。本实用新型固定床生物质气化反应釜，在现有固定床生物质气化反应釜的基础上经过改进提高了釜内温度，在炽热的碳层中加可控制的水量，提高了燃气含量及热值高度。与国内市场推行的每小时180m 3-500m3产气量增大到每分钟42m3，每小时产气量近2500m3的量，其热值高达6316KJ/NM3，远远高于国家4200 KJ/NM3的规定标准，本实用产品的问世，彻底摆脱了多年来秸杆燃气热值低而无法大规模、大面积、多范围使用的困境，是我国城乡居民厨房史上的一次革命，不仅可改变千百年来城乡居民祖祖辈辈烟熏火燎的炊事方式，也为加快城乡现代化建设、保护环境、节约能源、缩小城乡差别，为构建符合可持续发展战略和生态循环经济的新农村建设做出贡献。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应釜结构示意图。
[0014]图中标号:I为外壳，2为耐火材料釜胆，3为加料斗，4为空气加热套，5为蒸汽加热室;6为无缝钢管，7为水加热环，8为蒸汽、空气混合室，9为热风入口，10为冷风入口 ； 11为透气孔，12为釜排，13为补水箱，14为抽气管，15为蒸汽、空气混合室出气口。
[0015]【具体实施方式】:
[0016]下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，以便更好的理解本新型技术方案。
[0017]实施例1:一种大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应釜，参见图1，包括外壳I，所述外壳I内装有耐火材料釜胆2，耐火材料浇注釜胆具有很好的隔热保温功能，进而能提高釜内燃料燃烧、热值产生效果。所述釜胆2上部设置有加料斗3，底部设置有釜排12，所述釜胆外壁设置有夹层，夹层中设置有蒸汽、空气混合室8，在釜胆内壁设置有使釜胆内腔与蒸汽、空气混合室相通的透气孔11，蒸汽、空气混合室出气口 15贯穿釜胆内层与透气孔相通，所述透气孔11为在釜胆内壁等距均匀布置的若干圆形通孔，每个通孔孔径尺寸保持一致。根据反应釜内部结构的不同及通气量的需要，通孔还可以设置成方形或弧形等其他形状。等距均匀布置保证了通气量的均匀、稳定性，进而保证了反应釜内碳层反应的稳定性。
[0018]所述蒸汽、空气混合室8下端设置有蒸汽加热室5，在蒸汽加热室5与蒸汽、空气混合室8之间连接有管道，使蒸汽加热室5与蒸汽、空气混合室8相通。在反应釜壳内，釜胆2底部、釜排下部位置设置有加热水环7，如图1所示，在加热水环7与蒸汽加热室6之间安装有中部宽、两端窄的枣核型无缝钢管6，无缝钢管6作为水加热器，所述无缝钢管6内腔上端与蒸汽加热室5相通，下端与加热水环7相通，所述无缝钢管6壁厚为I?2cm，长度为1.5?2米，中部内腔孔径为40?60cm。所述加热水环7进水口经管道与安装在釜外的补水箱13连通;在反应釜内增设无缝钢管，延长了水蒸气与空气的运行路径，使冷空气经反复加热后变成了相当热的空气，从而保证了反应釜内的温度和反应的稳定性，水蒸气由于路径长变成了干饱和蒸汽，又因为温度高而加大了向釜内的吹力，使水分子能充分地接触反应层，反应浓度加大，促使反应速度加快，从而也使反应后的生产物可燃性气体增加，燃气热值含量提高。在蒸汽、空气混合室侧端设置有空气加热套4，在空气加热套与蒸汽、空气混合室之间设置有热风进口 9，在所述空气加热套4外壁下部设置有若干冷风进口 10，贯穿空气加热套安装有抽气管14，抽气管管口处安装有抽风机。
[0019]本实施例工作情况如下:反应釜在抽气管口抽风机的作用下，秸杆在釜内燃烧，补水箱内的水在经过加热水环时，水加热成蒸汽，蒸汽先经过无缝钢管加热后，由于路径加长，变成了干饱和蒸汽，干饱和蒸汽进入蒸汽加热室进一步加热，温度升至300度以上，再进入蒸汽空气混合室，另外，空气加热套4下部设置有若干冷风进口，出反应釜的燃气，先经过空气加热套将空气加热再出去，加热的空气进入蒸汽空气混合室，混合的空气蒸汽从耐火材料釜胆中间数个气孔进碳屋参加反应。在反应釜中的反应式为:2C+02—2C0; 2C0+02—2C02，C+H20—C0+H2;从中可以看出水在反应中起到很大作用，加多加少都会使釜内反应受到影响，由此，本实施例通过在反应釜中增设无缝钢管作为水加热器，即控制了水加热器的受热面积，又使蒸汽温度提高，即依靠受热面积大的加热室完成。
【主权项】
1.一种大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应釜，包括外壳，其特征是:所述外壳内装有耐火材料釜胆，所述釜胆上部设置有加料斗，底部设置有釜排，所述釜胆外壁设置有夹层，夹层中设置有蒸汽、空气混合室，在釜胆内壁设置有使釜胆内腔与蒸汽、空气混合室相通的透气孔，所述蒸汽、空气混合室下端设置有相通的蒸汽加热室，侧端设置有相通的空气加热套，所述蒸汽加热室下端设置有加热水环，在加热水环与蒸汽加热室之间安装有中部宽、两端窄的枣核型无缝钢管，所述无缝钢管内腔上端与蒸汽加热室相通，下端与加热水环相通，所述加热水环进水口经管道与安装在釜外的补水箱连通;在所述空气加热套外壁设置有若干冷风进口，贯穿空气加热套安装有抽气管。2.根据权利要求1所述的大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应釜，其特征是:所述无缝钢管壁厚为I?2cm，长度为1.5?2米，中部内腔孔径为40?60cmo3.根据权利要求1所述的大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应釜，其特征是:所述加热水环位于釜胆底部外侧、釜排下部位置。4.根据权利要求1所述的大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应釜，其特征是:所述透气孔为在釜胆内壁等距均匀布置的若干圆形、方形或弧形通孔，每个通孔孔径尺寸保持一 Sc ο5.根据权利要求1所述的大型固定床生物质秸杆保温加水气化反应釜，其特征是:所述冷风进口位于空气加热套外壁下部位置。
【专利摘要】本实用新型公开了一种大型固定床生物质秸秆保温加水气化反应釜，在釜胆上部设置有加料斗，底部设置有釜排，釜胆外壁设置有夹层，夹层中设置有蒸汽、空气混合室,在釜胆内壁设置有透气孔，所述蒸汽、空气混合室下端设置有相通的蒸汽加热室，侧端设置有相通的空气加热套，蒸汽加热室下端设置有加热水环，在加热水环与蒸汽加热室之间安装有中部宽、两端窄的枣核型无缝钢管，所述无缝钢管内腔上端与蒸汽加热室相通，下端与加热水环相通。本实用新型加大了空气与水蒸气的运行路径，水蒸气由于路径长变成了干饱和蒸汽，又因温度高而加大了向釜内的吹力，使水分子能充分地接触反应层，反应浓度加大，反应速度加快，使反应后的生产物可燃性气体增加，燃气热值含量提高。
【IPC分类】C10J3/74, C10J3/20
【公开号】CN205258381
【申请号】CN201520629682
【发明人】胡兆源, 刘冬
【申请人】胡兆源, 刘冬
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年8月20日