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。