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专利号: 2019104652030
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 石油、煤气及炼焦工业;含一氧化碳的工业气体;燃料;润滑剂;泥煤
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种以多室流化床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺,其特征在于:包括依次通过管道连接的供料装置、热裂解反应器、旋风分离器,热裂解反应器采用多室流化床反应器,旋风分离器分别通过管道连接炭收集装置、生物油收集装置,旋风分离器分离出的气体通过引风机经由管道送至反应器燃烧室;反应器主体为扁长状箱体,上部为扩大段,下部分为N个相同的仓室,第N-1个仓室下方设有气体分布室及分布板,气体分布室左侧设流化气入口;反应器主体左下方设物料入口,反应器主体右上方设气体出口;反应器主体周围设燃烧室,燃烧室外壁设置隔热和阻气层;第N-1个仓室为流化室以及加热反应段,第N个仓室为卸料室且底部设物料出口;各仓室之间由隔板分开,隔板中部留有开口使得各仓室连通,开口大小与仓室高度的比例关系为1/6;开口处设有导流板,与水平方向的夹角为45°;反应器主体下部分为但不限于4个相同的仓室。

2.如权利要求1所述一种以多室流化床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺,其特征在于:供料装置包括电机、料斗和螺旋送料器,电机设置在螺旋送料器一侧,料斗设置在螺旋送料器入料端,螺旋送料器出料端通过管道连接至反应器物料入口。

3.如权利要求1所述一种以多室流化床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺,其特征在于:不凝气送至反应器夹层前先经由管道经过气体混合装置。

4.如权利要求1所述一种以多室流化床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺,其特征在于:旋风分离器为一级或二级串联旋风分离器。

5.如权利要求1所述一种以多室流化床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺,其特征在于:旋风分离器底部通过管道连接炭收集装置。

6.如权利要求1所述一种以多室流化床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺,其特征在于:旋风分离器顶部连接换热器,换热器分别经由管道连接生物油收集装置和气体输送管道。

7.如权利要求1所述一种以多室流化床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺,其特征在于:换热器为一级或二级串联换热器。

8.如权利要求1-7任一所述一种以多室流化床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺,其特征在于:管道设有阀门。

9.采用如权利要求1-8任一所述工艺对木屑颗粒进行连续化快速热解的方法,其特征在于:木屑颗粒由螺旋进料器不断送入多仓室流化床反应器,在前三个仓室中流态化并发生快速热裂解;裂解完成后剩余的固体残渣由卸料室底部的星形卸料器连续引出反应器;

生成的裂解气由流化气携带快速移出反应器,进入后续的气固分离系统和冷凝系统;利用木屑颗粒裂解产生的不凝气作为热源对反应器内的木屑颗粒进行加热;优选的是,生物质热裂解生产工艺流程中生物质储存在料斗(2)内,螺旋加料器(3)在电机(1)的带动下,将生物质通过管道(4)送入多仓室流化床反应器(6),发生生物质热裂解反应(生物质颗粒通过物料入口(601)连续进入多仓室流化床反应器(604),该反应器下部有四个相同的并列仓室。流化气经由流化气入口(602)进入气体分布室(603)中预分布,随后进入多仓室流化床反应器(604)内部使颗粒流化。物料首先在仓室一(605)内流化,随着连续进料,反应器内物料逐渐增多,床层逐渐膨胀至开口一(606)处,物料开始输送至仓室二(607)并在其中流化。

随着不断运行,生物质颗粒在流化状态下依序单向经由开口二(608)、仓室三(609)和开口三(610),最终落入卸料室(611)。裂解完成的颗粒经由物料出口(612)实现连续卸料。整个裂解过程中,生成的裂解气均由流化气携带上升至扩大段(613),经气体出口(614)引出反应器,其中的不凝气在后续经过收集之后与空气混合由燃气与空气入口(617)进入燃烧室(616),混合气在燃烧室(616)中燃烧为反应器内的裂解过程提供热量,废气由废气出口(615)排入大气)。裂解完成的颗粒大多由多仓室流化床反应器(6)物料出口处连接的星型卸料器(26)连续排出。在引风机(22)和引风机(28)的带动下,少数细小颗粒和裂解气被流化气携带从多仓室流化床反应器(6)引出,并通过管道(8)进入旋风分离器(12)进行气固分离,分离出的残炭固体颗粒经过管道(13)进入集炭器(14),而分离出的气体经过管道(11)进入换热器(16)进行冷却冷凝,冷却冷凝的生物油经过管道(17)进入生物油收集器(18)。

反应器启动和运行初期,氮气经过管道(29)被引风机(28)通过管道(27)引入多仓室流化床反应器(6)作为流化气,稳定运行后由换热器(16)分离出的不凝气一部分经过管道(32)通过引风机(31)经过管道(30)引入多仓室流化床反应器(6)用作流化气,另一部分作为燃烧气经过管道(19)通过引风机(22)经管道(21)进入气体混合器(20),空气经过管道(25)被引风机(24)引入通过管道(23)进入气体混合器(20),不凝气和空气的混合气经过管道(15)被引风机(10)通过管道(9)引入多仓室流化床反应器(6)的燃气与空气入口(7)进入反应器的燃烧室,燃烧后的气体废气通过废气出口(5)移出。流化气通过管道(27)和管道(30)进入多仓室流化床反应器(6)前均先经过换热器(33)进行预热处理。