本发明涉及一种利用可再生能源的装置，尤其涉及一种微波辅助热解生物质的装置。
背景技术：
当今，能源危机和环境的恶化使得可再生能源的开发成为人们关注的焦点。其中，生物质具有含量丰富、清洁可再生、碳中和等优点，是作为制备可再生清洁能源的最佳原料。微波辅助热热解作为一种新兴技术应用于生物质转化制备可再生能源领域优势突出，但仍然存在生物油产率低，而且其中含氧量高、热值低等缺陷。
在生物质热热解过程中，存在的最主要的问题是加热速率缓慢、催化剂利用效率低下。加热速率缓慢，会使得生物质原料长时间停留在低温阶段，大量的生物质原料发生碳化，生成大量的固体残渣，因此生物油产率降低。将催化剂与原料混合的这种原位催化方式，在热解过程中催化剂孔道易堵塞，催化剂短时间钝化失活，而催化剂与原料分隔开的外部催化方式有效的解决了这一问题。
技术实现要素：
本发明提供一种微波辅助双床层催化快速热解生物质的装置，以有效地提高生物油的产率及品质。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明所述的一种微波辅助双床层催化快速热解生物质的装置，由进料器（1）、进料口（2）、微波热解仪器(3)、双口石英反应瓶（4）、石英杯（5）、微波吸收剂床层（6）、隔热块（7）、催化剂床层（8）、石英棉（9）、k型热电偶（10）、出气口（11）、u型冷凝管（12）、冷凝水（13）、玻璃容器（14）、冷凝管（15）、导气管（16）、抽气泵（17）、生物油收集口（18）组成。
进料器（1）与进料口（2）连接，进料口（2）下方连接双口石英反应瓶（4）进口，双口石英反应瓶（4）至于填满微波吸收剂床层（6）的石英杯（5）中，石英杯（5）放置于微波热解仪器(3)中，石英杯（5）底部放置隔热块（7），双口石英反应瓶（4）出口放置催化剂床层（8）和石英棉（9），k型热电偶（10）插入石英杯（5）中靠近催化剂床层（8）处，双口石英反应瓶（4）出口连接出气口（11），出气口（11）与u型冷凝管（12）相同，u型冷凝管（12）位于装满冷凝水（13）的玻璃容器（14）中，u型冷凝管（12）出口上方接冷凝管（15），冷凝管（15）出口连接导气管（16），导气管（17）接入抽气泵，u型冷凝管（12）底部设有生物油收集口。
开启微波热解仪器（3），设定目标热解温度，当微波吸收剂床层（6）温度达到目标值时，生物质通过进料器（1）从进料口（2）加入双口石英反应瓶（4），所产生的热解蒸汽在抽气泵（17）的作用下通过催化剂床层（8），催化重整，再进入u型冷凝管（12）冷凝成生物油，在生物油收集口（18）处收集生物油。
本发明所述的微波吸收剂为碳化硅。
本发明具有以下有益效果。
（1）微波吸收床层的热传递和生物质原料的吸波双重加热效果，使反应物快速升到目标温度，大大缩短了碳化时间，提高了生物油的产率和品质。
（2）催化剂床层的引入显著改善了生物油品质，并且提高了催化剂的使用效率。
（3）微波吸收剂与热解蒸汽不接触，减少了二次热解反应。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
其中，1为进料器；2为进料口；3为微波热解仪器；4为双口石英反应瓶；5为石英杯；6为微波吸收剂床层；7为隔热块；8为催化剂床层；9为石英棉；10为k型热电偶；11为出气口；12为u型冷凝管；13为冷凝水；14为玻璃容器；15为冷凝管；16为导气管；17为抽气泵；18为生物油收集口。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1。
一种微波辅助双床层催化快速热解生物质的装置，由进料器1、进料口2、微波热解仪器3、双口石英反应瓶4、石英杯5、微波吸收剂床层6、隔热块7、催化剂床层8、石英棉9、k型热电偶10、出气口11、u型冷凝管12、冷凝水13、玻璃容器14、冷凝管15、导气管16、抽气泵17、生物油收集口18组成。
进料器1与进料口2连接，进料口2下方连接双口石英反应瓶4进口，双口石英反应瓶4至于填满微波吸收剂床层6的石英杯5中，石英杯5放置于微波热解仪器3中，石英杯5底部放置隔热块7，双口石英反应瓶4出口放置催化剂床层8和石英棉9，k型热电偶10插入石英杯5中靠近催化剂床层8处，双口石英反应瓶4出口连接出气口11，出气口11与u型冷凝管12相同，u型冷凝管12位于装满冷凝水13的玻璃容器14中，u型冷凝管12出口上方接冷凝管15，冷凝管15出口连接导气管16，导气管17接入抽气泵，u型冷凝管12底部设有生物油收集口。
开启微波热解仪器3，设定目标热解温度，当微波吸收剂床层6温度达到目标值时，生物质通过进料器1从进料口2加入双口石英反应瓶4，所产生的热解蒸汽在抽气泵17的作用下通过催化剂床层8，催化重整，再进入u型冷凝管12冷凝成生物油，在生物油收集口18处收集生物油。
实施例2。
如图1所示，将6kg碳化硅加入石英杯，50ghzsm-5分子筛催化剂（直径5mm，si/al=50，比表面积640m2/g）置于催化剂床层，将石英双口瓶埋入装有微波吸收剂的石英杯中，置于微波热解仪器中，开启抽气泵使得反应体系的真空度为100mm汞柱，固定功率升温至550℃，打开进料器开关快速添加100g竹屑至石英反应瓶，继续保持550℃催化热解至反应完全，从生物油收集口处收集生物油产品。
实施例3。
如图1所示，将6kg碳化硅加入石英杯，50ghzsm-5分子筛催化剂（直径5mm，si/al=50，比表面积640m2/g）置于催化剂床层，将石英双口瓶埋入装有微波吸收剂的石英杯中，置于微波热解仪器中，开启抽气泵使得反应体系的真空度为100mm汞柱，固定功率升温至550℃，打开进料器开关快速添加100g大米秸秆至石英反应瓶，继续保持550℃催化热解至反应完全，从生物油收集口处收集生物油产品。
实施例4。
如图1所示，将6kg碳化硅加入石英杯，50ghzsm-5分子筛催化剂（直径5mm，si/al=50，比表面积640m2/g）置于催化剂床层，将石英双口瓶埋入装有微波吸收剂的石英杯中，置于微波热解仪器中，开启抽气泵使得反应体系的真空度为100mm汞柱，固定功率升温至550℃，打开进料器开关快速添加100g玉米秸秆至石英反应瓶，继续保持550℃催化热解至反应完全，从生物油收集口处收集生物油产品。
实施例5。
如图1所示，将6kg碳化硅加入石英杯，50ghzsm-5分子筛催化剂（直径5mm，si/al=50，比表面积640m2/g）置于催化剂床层，将石英双口瓶埋入装有微波吸收剂的石英杯中，置于微波热解仪器中，开启抽气泵使得反应体系的真空度为100mm汞柱，固定功率升温至550℃，打开进料器开关快速添加100g油茶壳至石英反应瓶，继续保持550℃催化热解至反应完全，从生物油收集口处收集生物油产品。
实施例6。
如图1所示，将6kg碳化硅加入石英杯，50ghzsm-5分子筛催化剂（直径5mm，si/al=50，比表面积640m2/g）置于催化剂床层，将石英双口瓶埋入装有微波吸收剂的石英杯中，置于微波热解仪器中，开启抽气泵使得反应体系的真空度为100mm汞柱，固定功率升温至550℃，打开进料器开关快速添加100g橄榄核至石英反应瓶，继续保持550℃催化热解至反应完全，从生物油收集口处收集生物油产品。
实施例7。
如图1所示，将6kg碳化硅加入石英杯，50ghzsm-5分子筛催化剂（直径5mm，si/al=50，比表面积640m2/g）置于催化剂床层，将石英双口瓶埋入装有微波吸收剂的石英杯中，置于微波热解仪器中，开启抽气泵使得反应体系的真空度为100mm汞柱，固定功率升温至550℃，打开进料器开关快速添加100g齐云山枣核至石英反应瓶，继续保持550℃催化热解至反应完全，从生物油收集口处收集生物油产品。