专利名称：三锥式热载体部分反射回流型闪速裂解制生物燃油反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三锥式热载体部分反射回流型闪速裂解制生物燃油反应器，属直接应用于生物质闪速裂解制取生物燃油的新技术领域。
背景技术：
将生物质在极短的时间内加热、冷却，从而得到生物油、炭和不冷凝气体，这是目前采用快速热解、对生物质进行能源开发的一种工艺。目前，已有几种类型的设备可用来完成这种工艺，流化床技术是现在比较成熟的一项技术，但是它同样存在许多不足，主要是该工艺需要载气吹动物料和产物气体，使后期的载气和产物气体的分离特别的困难；旋转锥技术在中国还没有独立研制成果，大都是引进国外的技术；其结构由旋转的外锥、静止的内锥、加热元件和绝热密封的壳体组成；现行反应器都是只有两层锥，这样的结构使没有完全裂解的物料和热载体直接出了反应锥，造成了物料裂解不完全，反化率低等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是设计并提供一种三锥式热载体部分反射回流型闪速裂解制生物燃油反应器，用来解决制取生物质燃油物料转化率低、能量利用率低、物料裂解不完全和反应器内传动轴的冷却问题；本实用新型由出烟口、转锥、双层固定锥、碟形罩、热载体流出管、轴冷却装置、石棉填充物、冷却水装置上罩、隔热材料、主反应器底座、冷却水装置下罩、冷却水进水管、主轴、冷却水出水管、隔热材料防护板、防水密封圈、带轮、热载体集流板、燃油燃烧器、环形间歇挡砂罩、外壳隔热层、防爆装置、出气管、进料管及其冷却水管、热载体流进管组成，反应器采用由转锥和双层固定锥构成的三层锥结构，位于转锥上方的双层固定锥固定在反应器内，转锥固定在轴冷却装置中的主轴上，转锥下方的主轴上固定有随主轴一起转动并阻挡热辐射的碟形罩，反应器内壁设有环形间歇挡砂罩，外壳隔热层的上壁安装有热载体流进管、出气管、防爆装置和进料管及其冷却水管，外壳隔热层的左侧壁安装有出烟口，外壳隔热层的右侧壁安装有燃油燃烧器，轴冷却装置由碟形罩、石棉填充物、冷却水装置上罩、隔热材料、主反应器底座、冷却水装置下罩、冷却水进水管、主轴、冷却水出水管、隔热材料防护板、防水密封圈构成，冷却水装置上罩和冷却水装置下罩密封组装成装双水内冷的水密封腔，有冷却水进水管、冷却水出水管与其相通，中间经轴承和密封垫与主轴连接，冷却水装置下罩固定在反应器底座上，冷却水装置上罩上安装有阻隔热辐射的石棉填充物、隔热材料和隔热材料防护板，主轴的轴线上钻有与侧孔连通的小孔，冷却水装置下罩上开有水循环孔，主轴的下端经带轮和齿形带与电动机连接。
本实用新型用于生产生物质燃油的闪速裂解，具有如下的有益效果、优点和特点1、环形间歇挡砂罩的弧度大小及间歇大小决定了热载体挡回量的多少，使部分不完全热裂解的生物质和热载体能重新通过第二层静锥，再回到反应器中参与反应，从而提高了生物质的转化率及能量的利用率。
2、反应器内的温度高达500℃～600℃，对轴和轴承的冷却是一个非常关键的问题，由于采用了双水内冷的冷却方式，通过一个进水管和一个出水管使整个轴和轴承就如同泡在冷水中一般，另外在轴的轴线上钻了一个小孔，使水能从轴的中心通过，内外同时冷却，并且本冷却装置基本上是在反应器的外部，结构简单便于加工，安装及拆卸，很好地解决了轴的冷却问题。
3、反应器内的温度要高达500℃～600℃，由于热量传递损失的原因想要单靠热载体的热量使反应器内的温度达到500℃～600℃，是较慢的，也造成了能量的浪费，侧壁燃烧机的的作用是辅助提高反应器内的温度，以克服单靠热载体难于达到理想温度的缺点。
4、碟形罩和动力输入轴冷却装置解决了高温的反应器内传动轴的冷却问题。
5、物料转化率高、能量利用率高。
图1本实用新型的主反应器结构简图。
图2轴冷却装置的纵剖面构造图图中1.热载体运动方向示意，2.出烟口，3.转锥，4.双层固定锥，5.碟形罩，6.热载体流出管，7.轴冷却装置，701.石棉填充物，702.冷却水装置上罩，703.隔热材料，704.主反应器底座，705.冷却水装置下罩，706.冷却水进水管，707.主轴，708.冷却水出水管，709.隔热材料防护板，710.防水密封圈，711.侧孔，712.小孔，713.水循环孔，714.水密封腔，8.带轮，9.热载体集流板，10.燃油燃烧器，11.环形间歇挡砂罩，12.外壳隔热层，13.防爆装置，14.出气管，15.进料管及其冷却水管，16.热载体流进管。
具体实施方式
以下结合附图再说明一下本实用新型的具体结构和实施方式具体结构本实用新型由出烟口2、转锥3、双层固定锥4、碟形罩5、热载体流出管6、轴冷却装置7、石棉填充物701、冷却水装置上罩702、隔热材料703、主反应器底座704、冷却水装置下罩705、冷却水进水管706、主轴707、冷却水出水管708、隔热材料防护板709、防水密封圈710、带轮8、热载体集流板9、燃油燃烧器10、环形间歇挡砂罩11、外壳隔热层12、防爆装置13、出气管14、进料管及其冷却水管15、热载体流进管16组成，反应器采用由转锥3和双层固定锥4构成的三层锥结构，位于转锥3上方的双层固定锥4固定在反应器内，转锥3固定在轴冷却装置7中的主轴707上，转锥3下方的主轴707上固定有随主轴707一起转动并阻挡热辐射的碟形罩5，反应器内壁设有环形间歇挡砂罩11，外壳隔热层12的上壁安装有热载体流进管16、出气管14、防爆装置13和进料管及其冷却水管15，外壳隔热层12的左侧壁安装有出烟口2，外壳隔热层12的右侧壁安装有燃油燃烧器10，轴冷却装置7由碟形罩5、石棉填充物701、冷却水装置上罩702、隔热材料703、主反应器底座704、冷却水装置下罩705、冷却水进水管706、主轴707、冷却水出水管708、隔热材料防护板709、防水密封圈710构成，冷却水装置上罩702和冷却水装置下罩705密封组装成装双水内冷的水密封腔714，冷却水进水管706、冷却水出水管708与其相通，中间经轴承和密封垫710与主轴707连接，冷却水装置下罩705固定在反应器底座704上，冷却水装置上罩702上安装有阻隔热辐射的石棉填充物701、隔热材料703和隔热材料防护板709，主轴707的轴线上钻有与侧孔711连通的小孔712，冷却水装置下罩705上开有水循环孔713，主轴707的下端经带轮8、齿形带与电动机连接。
实施方式如图1所示，热载体经热载体流进管16进入转锥3底部，生物质颗粒由进料管15也进入转锥底部，在锥底，生物质颗粒在向四周分流的同时与热载体迅速混合，然后在转锥3的离心力作用下，沿转锥面似螺旋上行，在此过程中，生物质颗粒被加热并发生闪速热裂解，热解形成的蒸气通过出气管4进入旋风分离器，部分没有完全热解的生物质颗粒和部分热载体在转锥上沿处被环形间歇挡砂罩挡回，进入双层固定锥夹层，再流到锥底重新参加反应(见图1中热载体运动方向示意1)，而被甩出的热载体由热载体集流板9收集到热载体流出管6流出，进入热载体输送装置，进行循环利用；固定锥4的放置还可以减少热解蒸气在反应器内的停留空间；防暴装置13是为了防止热解蒸气由于某些原因没有被迅速导出而引起主反应器内部压力增大导致爆炸问题的发生；进料管及其冷却水管15是为了防止生物质颗粒在进入旋转锥底部之前就发生焦糊炭化而采取的冷却措施；燃油燃烧器10是为了在初始工作时保证主反应器内的温度迅速达到工艺温度而进行的辅助加热。
如图2所示，在轴冷却装置7中，由冷却水装置上罩703和冷却水装置下罩706组成一个密封腔，冷却水由冷却水进水管706进入，一路经冷却水进水管706、水密封腔714、水循环孔713循环后再由冷却水出水管708排出，另一路经冷却水进水管706、水密封腔714、侧孔711、小孔712排出，使水能从轴的中心通过，内外同时冷却，由于采用了双水内冷的冷却方式，通过一个进水管和一个出水管使整个轴和轴承就如同泡在冷水中一般，很好地解决了轴的冷却问题；并且本冷却装置基本上是在反应器的外部，结构简单便于加工，安装及拆卸；在冷却水装置上罩3的上面还有隔热材料703和隔热材料防护板709以及石棉填充物701进行必要的隔热，碟形罩5随主轴707一起转动阻挡热辐射；冷却水装置下罩705具有一定的强度，它还是轴承座，这样分开设计便于拆卸维修。
权利要求1.一种三锥式热载体部分反射回流型闪速裂解制生物燃油反应器，由出烟口(2)、转锥(3)、双层固定锥(4)、碟形罩(5)、热载体流出管(6)、轴冷却装置(7)、石棉填充物(701)、冷却水装置上罩(702)、隔热材料(703)、主反应器底座(704)、冷却水装置下罩(705)、冷却水进水管(706)、主轴(707)、冷却水出水管(708)、隔热材料防护板(709)、防水密封圈(710)、带轮(8)、热载体集流板(9)、燃油燃烧器(10)、环形间歇挡砂罩(11)、外壳隔热层(12)、防爆装置(13)、出气管(14)、进料管及其冷却水管(15)、热载体流进管(16)组成，其特征在于A、反应器采用由转锥(3)和双层固定锥(4)构成的三层锥结构，位于转锥(3)上方的双层固定锥(4)固定在反应器内，转锥(3)固定在轴冷却装置(7)中的主轴(707)上，转锥(3)下方的主轴(707)上固定有随主轴(707)一起转动并阻挡热辐射的碟形罩(5)，反应器内壁设有环形间歇挡砂罩(11)，外壳隔热层(12)的上壁安装有热载体流进管(16)、出气管(14)、防爆装置(13)和进料管及其冷却水管(15)，外壳隔热层(12)的左侧壁安装有出烟口(2)，外壳隔热层(12)的右侧壁安装有燃油燃烧器(10)；B、轴冷却装置(7)由碟形罩(5)、石棉填充物(701)、冷却水装置上罩(702)、隔热材料(703)、主反应器底座(704)、冷却水装置下罩(705)、冷却水进水管(706)、主轴(707)、冷却水出水管(708)、隔热材料防护板(709)、防水密封圈(710)构成，冷却水装置上罩(702)和冷却水装置下罩(705)密封组装成装双水内冷的水密封腔(714)，冷却水进水管(706)、冷却水出水管(708)与其相通，中间经轴承和密封垫(710)与主轴(707)连接，冷却水装置下罩(705)固定在反应器底座(704)上，冷却水装置上罩(702)上安装有阻隔热辐射的石棉填充物(701)、隔热材料(703)和隔热材料防护板(709)，主轴(707)的轴线上钻有与侧孔(711)连通的小孔(712)，冷却水装置下罩(705)上开有水循环孔(713)，主轴(707)的下端经带轮(8)、齿形带与电动机连接。
专利摘要本实用新型涉及一种三锥式热载体部分反射回流型闪速裂解制生物燃油反应器，属制取生物燃油设备技术领域，其目的是设计一种三锥式热载体部分反射回流型闪速裂解制生物燃油反应器，用来解决物料转化率及能量利用率低、裂解不完全和传动轴冷却问题；本装置由安装转锥、碟形罩、主轴、双层固定锥、冷却水进出水管、带轮、集流板、燃油燃烧器、环形间歇挡砂罩、防爆装置、出气管、进料管及其冷却水管、热载体流进管组成，反应器内壁设有环形间歇挡砂罩，隔热层上安装有热载体流进管、出气管、防爆装置和进料管及其冷却水管、出烟口和燃油燃烧器；本装置用于生产生物质燃油的闪速裂解，具有生物质转化率及能量利用率高、双水内冷的有益效果和优点。
文档编号C10G1/00GK2890053SQ20062002053
公开日2007年4月18日 申请日期2006年4月7日 优先权日2006年4月7日
发明者王述洋, 姜年勇 申请人:王述洋, 姜年勇