生物質微波熱解脫焦裝置製造方法
2023-10-09 21:05:54 2
生物質微波熱解脫焦裝置製造方法
【專利摘要】一種生物質微波熱解脫焦裝置，包括依次連接的微波裂解爐、旋風分離器、冷凝系統和鹼液清洗罐；微波裂解爐的出氣口連接旋風分離器的進氣口；旋風分離器的出料口連接焦油及顆粒物收集器；旋風分離器的出氣口連接冷凝系統的進氣口；冷凝系統的出液口連接儲油罐，冷凝系統的出氣口連接鹼液清洗罐的進氣口；鹼液清洗罐的出氣口連接儲氣罐或輸氣管道。利用該裝置生產的生物質微波裂解獲液體產品—生物油的比例提高，同時生物油可與石油煉製技術對接，該裝置處理原料無需過細粉碎，從而解決生物質大規模利用存在成本高等經濟瓶頸問題。
【專利說明】生物質微波熱解脫焦裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及生物能源【技術領域】，具體涉及利用微波加熱系統對生物質加熱裂解並脫除焦油的設備。
【背景技術】
[0002]生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。生物質能(biomassenergy)，是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源於綠色植物的光合作用，可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。能源是經濟和社會發展的重要基礎，生物質能源因其可再生、儲能效率高、轉化率高等優點，且是唯一可轉化氣、液、固三種形態燃料並具有雙向清潔作用的可再生資源得到世界多數國家的廣泛關注。目前生物質資源種類和數量都較大，如何充分有效利用生物質資源非常關鍵。通過熱解技術，將生物質熱裂解為清潔的生物油是生物質能研究開發的前言技術。與傳統加熱方法相比，微波裂解具有對原料粒徑無特殊要求，降低原料預處理費用；快的熱傳導速率使裂解時間大大縮短，減少揮發性組分的二次裂解和重組，使得生物油產量提高的優點；並且裂解反應可在較低溫度下進行，生物油的主要成分與石油中的某些成分相似，包含了幾乎所有含氧有機物，對其進行精煉後，可得到與原油精煉產物相同或相近的成分，具有較大的開發應用潛力。此項工藝有望延伸生物質轉化的產業鏈，並與石化煉製實現對接。因此，亟需研發用於生物質微波裂解的規模化生產設備，以生產出高能、高值的生物質能源產品。
實用新型內容
[0003]針對現有上述問題，本實用新型提供一種生物質微波熱解脫焦裝置，利用該裝置生產的生物質微波裂解獲液體產品——生物油的比例提高，同時生物油可與石油煉製技術對接，該裝置處理原料無需過細粉碎，從而解決生物質大規模利用存在成本高等經濟瓶頸問題。
[0004]為實現上述目的，本實用新型包括如下技術方案:
[0005]一種生物質微波熱解脫焦裝置，其包括依次連接的微波裂解爐1、旋風分離器2、冷凝系統3和鹼液清洗罐5 ；
[0006]該微波裂解爐I的出氣口連接旋風分離器2的進氣口 ；旋風分離器2的出料口連接焦油及顆粒物收集器；旋風分離器2的出氣口連接冷凝系統3的進氣口 ；冷凝系統3的出液口連接儲油罐33，冷凝系統3的出氣口連接鹼液清洗罐5的進氣口 ；鹼液清洗罐5的出氣口連接儲氣罐或輸氣管道。
[0007]如上所述的裝置，優選地，所述裝置上設置控制面板8，該控制面板分別連接微波裂解爐1、旋風分離器2、冷凝系統3和鹼液清洗罐5。
[0008]如上所述的裝置，優選地，所述微波裂解爐I與真空泵6連接，該微波裂解爐I內設置溫度測試控制裝置。
[0009]如上所述的裝置，優選地，所述溫度測試控制裝置為紅外測溫儀和熱電偶。
[0010]如上所述的裝置，優選地，所述冷凝系統3由多個冷凝管31和冷水機32組成，多個冷凝管相互串聯，每個冷凝管底部設置出液口與儲油罐33連接。
[0011]本實用新型的有益效果在於:該設備由具有微波熱解功能的微波裂解爐實現生物質微波熱解，由旋風分離器完成氣體與焦油及顆粒物的分離，隨後氣體經冷凝系統進一步完成氣油分離，最後經鹼液清洗罐清洗的氣體為可燃小分子氣體，該裝置可完成生物質裂解、分離和收集工序，其結構簡單，操作方便，可連續生產。解決生物質大規模利用存在成本聞等問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型一種優選實施方式的立體結構示意圖。
[0013]圖2為本實用新型一種優選實施方式的平面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
[0015]如圖1和圖2所示，在本實用新型的一種優選實施方式中，生物質微波熱解脫焦裝置包括微波裂解爐1、旋風分離器2、冷凝系統3、鹼液清洗罐5和控制面板8。
[0016]微波裂解爐I與真空泵6連接，微波裂解爐I內設置紅外測溫儀和熱電偶；微波裂解爐I的出氣口連接旋風分離器2的進氣口。旋風分離器2的出料口連接焦油及顆粒物收集器(圖中未顯示)；旋風分離器2的出氣口連接冷凝系統3的進氣口。冷凝系統3由多個冷凝管31和冷水機32組成，多個冷凝管相互串聯，每個冷凝管底部設置出液口與儲油罐33連接，冷凝系統3的出氣口連接鹼液清洗罐5的進氣口 ；鹼液清洗罐5的出氣口連接儲氣罐或輸氣管道。
[0017]該裝置於工作時，首先物料進入微波裂解爐1，微波為加熱源和催化劑，生物質發生快速熱解。優選地，生物質熱解溫度為300°C -1000°C，壓力為0.5atm-l.2atm。熱解的生物質氣體首先經過旋風分離器2進行大液滴及顆粒物的分離，液體及固體顆粒物經出料口進入焦油及顆粒物收集器，該步驟實現氣液、氣固初步分離，避免焦油及顆粒物粘附及堵塞管道。經過旋風分離器2分離的熱解氣進入冷凝系統3，可冷凝的氣體在冷凝系統中快速冷凝，進入儲油罐33，不可冷凝氣體經過鹼液清洗罐5清洗後為可燃小分子氣體，主要為小分子二氧化碳、一氧化碳、氫氣、甲烷等，進入儲氣罐或輸氣管道。經以上工序處理，生物質的出油率為30?60%，產生可燃性氣體與生物質的體積/重量比為20%?30%。
[0018]以上實施方式僅用於說明本實用新型，而並非對本實用新型的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬於本實用新型的範疇，本實用新型的專利保護範圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種生物質微波熱解脫焦裝置，其特徵在於，其包括依次連接的微波裂解爐(I)、旋風分離器(2)、冷凝系統(3)和鹼液清洗罐(5)； 該微波裂解爐(I)的出氣口連接旋風分離器(2)的進氣口 ；旋風分離器(2)的出料口連接焦油及顆粒物收集器；旋風分離器(2)的出氣口連接冷凝系統(3)的進氣口 ；冷凝系統(3)的出液口連接儲油罐(33)，冷凝系統(3)的出氣口連接鹼液清洗罐(5)的進氣口 ；鹼液清洗罐(5)的出氣口連接儲氣罐或輸氣管道。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述裝置上設置控制面板(8)，該控制面板分別連接微波裂解爐(I)、旋風分離器(2)、冷凝系統(3)和鹼液清洗罐(5)。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述微波裂解爐(I)與真空泵(6)連接，該微波裂解爐(I)內設置溫度測試控制裝置。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述溫度測試控制裝置為紅外測溫儀和熱電偶。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述冷凝系統(3)由多個冷凝管(31)和冷水機(32)組成，多個冷凝管相互串聯，每個冷凝管底部設置出液口與儲油罐(33)連接。
6.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括依次連接的微波裂解爐(I)、旋風分離器(2)、冷凝系統(3)和鹼液清洗罐(5)； 該微波裂解爐(I)的出氣口連接旋風分離器(2)的進氣口 ；旋風分離器(2)的出料口連接焦油及顆粒物收集器；旋風分離器(2)的出氣口連接冷凝系統(3)的進氣口 ；冷凝系統(3)的出液口連接儲油罐(33)，冷凝系統(3)的出氣口連接鹼液清洗罐(5)的進氣口 ；鹼液清洗罐(5)的出氣口連接儲氣罐或輸氣管道； 該裝置上設置控制面板(8)，該控制面板分別連接微波裂解爐(I)、旋風分離器(2)、冷凝系統(3)和鹼液清洗罐(5)； 該微波裂解爐(I)與真空泵(6)連接，該微波裂解爐(I)內設置溫度測試控制裝置； 該溫度測試控制裝置為紅外測溫儀和熱電偶； 該冷凝系統⑶由多個冷凝管(31)和冷水機(32)組成，多個冷凝管相互串聯，每個冷凝管底部設置出液口與儲油罐(33)連接。
【文檔編號】C10G1/00GK203582811SQ201320661037
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】程豔玲, 阮榕生, 於水波, 張恩祥 申請人:北京聯合大學生物化學工程學院