一種接觸式電加熱生物質熱解裝置的製作方法
2023-06-22 04:17:56 2

本實用新型涉及一種生物質熱解裝置,特別涉及一種接觸式電加熱生物質熱解裝置,屬於化工裝置領域。
背景技術:
生物質熱解是在無氧或者在缺氧條件下,利用熱能切斷生物質大分子的化學鍵,使之轉變為低分子物質的過程。生物質的熱解是複雜的化學過程,包括分子鍵的斷裂、異化和小分子的聚合等反應。國外的研究大多以木材作為熱解原料,國內主要以農作物秸稈、殼皮和林業樹皮等作為熱解原料開展研究。
目前生物質熱解裝置有很多,大多數採用電加熱方式,而電加熱基本都是用間接傳熱方式,即加熱元件發熱後通過空氣將熱量傳給物料,傳熱效率低,為了提高電加熱的效率,開發一種接觸式電加熱熱解裝置是必要的。
技術實現要素:
本實用新型擬解決的技術問題是:本實用新型提供一種接觸式電加熱生物質熱解裝置,用於解決現有生物質熱解裝置中電加熱傳熱效率低的問題。
本實用新型技術方案是:一種接觸式電加熱生物質熱解裝置,包括外箱1、加熱板2、正電極3、負電極10、換熱器Ⅰ6、換熱器Ⅱ11和溫控儀16。其中加熱板2主體為金屬絲網17,一側連接金屬片18,另一側連接金屬片19,金屬片18和金屬片19分別放置在正電極3和負電極10上,外箱1中間的正電極Ⅰ3和負電極Ⅱ10由支架4支撐,支架4中空心且裝設電線,支架4中的電線一邊連接正電極Ⅰ3和負電極Ⅱ10,另一邊連接溫度控制器16,溫度控制器16還與伸入外箱1內的熱電偶15相連;外箱1正前方中間處開有門20,外箱1頂部連接出氣管5,出氣管5又與換熱器Ⅰ6一入口連接,換熱器Ⅰ6另一入口連接冷水進管7,一出口連接液體產物出管9,另一出口經管道8連接換熱器Ⅱ11一入口,換熱器Ⅱ11另一入口連接氮氣進管12,一出口連接水出管13,另一出口連接氮氣出管14,並伸入外箱1內的下部。
本實用新型的工作過程是:打開外箱1上的門20,將放置在正電極3和負電極10上的加熱板2拿出,將預處理好的生物質原料均勻散鋪在加熱板2上,再將加熱板2放回在電極上,關好門20,打開氮氣罐,氮氣經氮氣出管14進入裝置內,此時開啟溫度控制器16,設定好加熱溫度,此時熱電偶15感測的實際溫度與設定溫度不一致,溫度控制器16即接通正電極3和負電極10電源,此時加熱板2中的金屬絲網17通電並加熱,加熱板2上的原料開始熱解,熱解的氣體經氣體出管5進入換熱器6中,將熱量傳給冷水後由液體產物出管9排出,被加熱的高溫水蒸氣經8進入換熱器11中,將熱量傳給氮氣,預熱後的氮氣進入反應器,換熱後的水進出水管13排出;反應完成後,冷卻一段時間,再打開門20,將加熱板2取出,收集其上的固體產物。
本實用新型的有益效果是:本實用新型金屬絲網的加熱板的設計,使得熱解反應更迅速,傳熱率高;在氮氣的不斷吹入時,反應生成的揮發分可以及時的移走,有效地減少了二次反應的發生;換熱器的設計提高了整個裝置的熱利用率;此裝置具有結構簡單,傳熱效率高,產物質量高等特點。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖;
圖2為本實用新型加熱板的結構示意圖;
圖3為本實用新型外箱的結構示意圖;
圖1-3中各標號:1-外箱,2-加熱板,3-正電極,4-支架,5-出氣管,6-換熱器Ⅰ,7-冷水進管,8-管道,9-液體產物出管,10-負電極,11-換熱器Ⅱ,12-氮氣進管,13-水出管,14-氮氣出管,15-熱電偶,16-溫度控制器,17-金屬絲網,18-金屬片Ⅰ,19-金屬片Ⅱ,20-門。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖1所示:一種接觸式電加熱生物質熱解裝置,包括外箱1、加熱板2、正電極3、負電極10、換熱器Ⅰ6、換熱器Ⅱ11和溫控儀16;
外箱1內設有正電極3和負電極10,正電極3和負電極10固定在支架4上,支架4空心且裝設電線,支架4中的電線一邊連接正電極3和負電極10,另一邊連接溫度控制器16,溫度控制器16與伸入外箱1內的熱電偶15相連;
外箱1頂部連接出氣管5,出氣管5與換熱器Ⅰ6的入口連接,換熱器Ⅰ6另一入口連接冷水進管7,換熱器Ⅰ6的出口連接液體產物出管9,另一出口經管道8連接換熱器Ⅱ11的入口,換熱器Ⅱ11另一入口連接氮氣進管12,換熱器Ⅱ11的出口連接水出管13,另一出口連接氮氣出管14,並伸入外箱1內的下部。
如圖2所示:所述加熱板2主體為金屬絲網17,一側連接金屬片18,另一側連接金屬片19,金屬片18和金屬片19分別放置在正電極Ⅰ3和負電極Ⅱ10上。加熱板2的設計,使得熱解反應更迅速,傳熱率高;在氮氣的不斷吹入時,反應生成的揮發分可以及時的移走,有效地減少了二次反應的發生。
如圖3所示:所述外箱1正前方中間處開有門20,打開外箱1上的門20,將放置在正電極3和負電極10上的加熱板2拿出,將預處理好的生物質原料均勻散鋪在加熱板2上,再將加熱板2放回在電極上,關好門20,打開氮氣罐,氮氣經氮氣出管14進入裝置內,此時開啟溫度控制器16,設定好加熱溫度,此時熱電偶15感測的實際溫度與設定溫度不一致,溫度控制器16即接通正電極3和負電極10電源,此時加熱板2中的金屬絲網17通電並加熱,加熱板2上的原料開始熱解,熱解的氣體經氣體出管5進入換熱器6中,將熱量傳給冷水後由液體產物出管9排出,被加熱的高溫水蒸氣經8進入換熱器11中,將熱量傳給氮氣,預熱後的氮氣進入反應器,換熱後的水進出水管13排出;反應完成後,冷卻一段時間,再打開門20,將加熱板2取出,收集其上的固體產物。
上面結合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細說明,但是本實用新型並不限於上述實施例,在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內,還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。