专利名称：一种生物质连续热解反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物质反应装置，尤其涉及一种生物质连续热解反应装置。
背景技术：
生物质是一种可再生能源，具有储量大、分布广，以及SOx、NOx低排放等优点，是 仅次于煤炭、石油和天然气而居世界能源消费总量第四位的能源。生物质能利用方式较多， 其中热解技术是生物质能转化与利用的有效方式之一。热解反应器是生物质热解的关键技术环节。在这方面，国内外研究开发的热解反 应器主要有固定床和移动床两种类型。固定床的特点是物料在炉内空间的位置基本保持不 变，原料进入炉内后要经历升温、炭化保温、降温、出料几个阶段完成一个生产周期，属间歇 (分批)式生产。其特点是设备简单、投资少，缺点是操作时要反复进行炉的加温和冷却。 移动床的特点是在炉内反应温度从低到高沿着一定空间位置分布，而物料则从低温区到高 温区不断移动，生产方式是连续的，可以节省升温降温时间。中国专利ZL，00263035. 4，提出了一种列管式移动床连续干馏热解方法。其特征在 于碳化区产生的热解燃气自下而上与原料逆流或者错流通过料层，最后从顶部排出进入 冷凝系统，使生物油和不凝缩燃气得到分离；在炉内的煅烧区有控制地从外部导入空气使 碳化过程放出的可燃气体燃烧，产生的高温气体加热床层使煅烧温度达到700 iioo°c ； 在冷却区木炭沿着冷却管道逐渐下移并与冷却介质进行间接热交换，降至不会自燃的温度 后取出。这种方法的不足是木醋液中煅烧时进入的空气量不易控制，可能使木炭煅烧过度 或不充分。专利ZL，200620135129.4，提出了一种封闭式生物质连续翻炒干馏炭化气化装 置。其特点在于在干馏炭化床上设有螺旋推进装置，干馏炭化床外层壳间与燃烧室连通。 干馏炭化床的托料截面呈圆弧状，每个干馏炭化床轴向平行排列，其端面结构呈矩阵状排 布。螺旋推进装置的螺旋蛟龙板呈铲板状，并沿螺旋方向间段分布，使炭料在均勻翻炒干馏 中有效推进，实现各层干馏炭化床封闭缺氧炭化。存在的问题是其螺旋蛟龙板为刚性结构， 长时间在高温环境下工作易变性，可能与炭化床发生干涉，因此每个干馏炭化床的长度受 到限制，需采取上下多排排列方式。专利日特开2001-131562提出了一种管式炭化炉，其炭化炉是一根横放的长直 管，干馏时利用燃烧炉产生的高温烟气对长直管进行外加热，原料通过料斗向炭化炉供料， 在炭化炉的进料端有进气孔，干馏时惰性气体通过该气孔进入炭化炉内，物料进入炭化炉 后一边炭化一边在气力的作用下向末端移动，炭化管末端接有冷凝装置，炭化结束后，固体 炭经冷却后排出管外。优点是炭化炉结构简单，缺点是物料移动的速度不宜控制，容易造成 炭化不均。以上方法使用的生物质连续热解反应装置都存在一个问题，即热分解完成后，挥 发分在排除过程中，挥发分中夹杂的半焦固体颗粒极易造成排气孔堵塞，从而影响了整个 系统的正常运行。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够避免排气孔堵塞的生物质连续热 解反应装置。一种生物质连续热解反应装置，包括设有反应腔的反应筒，以及设于反应筒尾部 的排气口，在所述反应腔和排气口之间还设有与反应筒相通的炭箱，所述排气口在与反应 筒连接处的横截面面积大于反应筒的横截面面积，所述的排气口与炭箱之间设有输送装置。这样的设计，当连续热解反应完成后，挥发分和半焦向尾部排出，大部分半焦落入 炭箱；由于排气口与反应筒连接处的横截面面积大于反应筒的横截面面积，这使得气体的 流速在排气口处降低，使气体中携带的半焦颗粒沉积下来，再由其他装置输送到炭箱，从而 解决了热解气中夹杂的半焦所造成的气路堵塞。所述排气口的形状为四棱台。棱台的横向截面为矩形，纵向截面为梯形，其底面入 口处面积明显大于反应筒的横截面面积，形成转向突扩结构，气体在未进入排气口之前就 降低流速，气体中夹带的半焦固体颗粒在惯性力的作用下沉降下来。排气口高度为反应筒直径的1-3倍。目的在于使得排气口底部入口面积放大，从 而实现热解气流速降低，解决热解气中夹杂的半焦造成系统气路的堵塞现象。排气口与反应筒筒壁为密封焊接连接。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果本实用新型提供的生物质连续热解反应装置，利用了体积放大，流速降低的原理， 使得气体在未进入排气口之前就降低流速，气体中夹带的半焦固体颗粒在惯性力的作用下 沉降下来，从而解决了热解气中夹杂的半焦造成的系统气路堵塞现象。
图1为本实用新型的生物质连续热解反应装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。实施例附图所示的生物质连续热解反应装置包括设有反应腔室的反应筒1、设于反应筒 尾部的排气口 2，在反应筒1的反应腔5和排气口 2之间还连接有与反应筒1相通的炭箱 3，此外，在排气口 2与炭箱3之间还设有输送装置。排气口 2的外壁与反应筒1筒壁相接， 它们之间通过密封焊接连接。这里，排气口 2与反应筒1相连一端的形状为四棱台，即其横 向截面为矩形，纵向截面为梯形，且排气口 2与反应筒1相连的一端横截面面积4大于反 应筒1的横截面面积，四棱台高度可以为反应筒1的筒壁的1倍直径，也可为1-3倍直径， 其目的在于使得排气口 2局部体积放大，从而实现热解气流速降低，解决热解气中夹杂的 半焦造成系统气路堵塞。本实用新型的生物质连续热解反应装置工作过程如下，粉状物料在反应筒1的反 应区完成热解后，热解气和半焦向反应筒1的尾部移动，半焦落入炭箱3，气体在未进入排气口 2之前就降低流速，气体中夹带的半焦固体颗粒在惯性力的作用下沉降下来，再由输 送装置输送到炭箱3，因而不会在出气口处堵塞。本实用新型尤其适用于粉状生物质连续热 解，加工操作简便。 当然，本实用新型的生物质连续热解反应装置也可以为其它的结构，例如反应筒1 靠近炭箱3的一侧侧壁，朝向炭箱3方向凹陷倾斜设置，更便于半焦颗粒落入炭箱3，四棱台 也可以为多棱台的结构，只要能够实现排气口 2靠近反应筒1 一端，使排气口与反应筒1连 接处的横截面面积4大于反应筒1的横截面面积即可，这样的变换也落在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求一种生物质连续热解反应装置，包括设有反应腔(5)的反应筒(1)，以及设于反应筒(1)尾部的排气口(2)，在所述反应腔(5)和排气口(2)之间还设有与反应筒(1)相通的炭箱(3)，其特征在于所述的与反应筒(1)连接处的排气口(2)的横截面面积(4)大于反应筒(1)的横截面面积，所述的排气口(2)与炭箱(3)之间设有输送装置。
2.根据权利要求1所述的生物质连续热解反应装置，其特征在于排气口(2)高度为反 应筒⑴直径的1-3倍。
3.根据权利要求1或2所述的生物质连续热解反应装置，其特征在于所述的排气口(2)与反应筒(1)之间密封焊接相连。
专利摘要一种生物质连续热解反应装置，包括设有反应腔(5)的反应筒(1)，以及设于反应筒(1)尾部的排气口(2)，在所述反应腔(5)和排气口(2)之间还设有与反应筒(1)相通的炭箱(3)，所述的与反应筒(1)连接处的排气口(2)的横截面面积(4)大于反应筒(1)的横截面面积，所述的排气口(2)与炭箱(3)之间设有输送装置。本实用新型提供的生物质连续热解反应装置，利用了体积放大，流速降低的原理，使得气体在未进入排气口之前降低流速，气体中夹带的半焦固体颗粒在惯性力的作用下沉降下来，并被输送装置传送至炭箱，从而解决了热解气中夹杂的半焦所造成的堵塞现象。
文档编号C10B53/02GK201770656SQ20102024700
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者何光设, 张强, 李伯松, 王明峰, 蒋恩臣 申请人:华南农业大学