一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置制造方法及图纸

一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置，由物料传输系统、微波热解系统、热解烟气分离及收集系统、抽排系统和生物质燃气利用系统构成，微波反射扩散腔完全覆盖大容量微波炉腔体，以多个微波源增大微波功率密度，相邻和相对的微波波导呈错落布置，以PLC对输入微波的相位角进行调控，保证炉腔的密闭和保温，屏蔽微波辐射外泄，实现了利用大功率微波连续、高效热解生物质的工业化生产和安全运行，与现有生物质热解装置相比，缩短了55~90%的时间，降低能耗50~80%，热解生物质所产生的固、液、气产出物全部收集利用，没有废弃物排放，实现清洁生产，为生物质资源综合工业化应用提供了可靠的设备及控制方式。

An industrial production device for pyrolysis of biomass by high-power microwave

An industrial production unit for biomass pyrolysis by high power microwave is described. It consists of a material transfer system, a microwave pyrolysis system, a pyrolysis flue gas separation and collection system, a extraction system and a biomass gas utilization system. The density, adjacent and relative microwave waveguides are staggered, and the phase angle of the microwave input is controlled by PLC to ensure the furnace chamber is sealed and kept warm, and the microwave radiation is shielded from leakage. The industrial production and safe operation of biomass pyrolysis using high power microwave continuously and efficiently are realized. It shortens the time of 55-90% and reduces energy consumption by 50-80%. All the solid, liquid and gas products produced by pyrolysis biomass are collected and utilized without waste discharge. Cleaner production is realized, which provides reliable equipment and control mode for the comprehensive industrial application of biomass resources.

【技术实现步骤摘要】
一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置
本技术涉及一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置。
技术介绍
目前广泛使用且能连续地热解生物质的工业化生产装置主要为固定床、流化床、夹带流、多炉装置、旋转炉、旋转锥反应器、螺旋式热解反应器等，这类装置采用燃烧生物质或通过由外到内的热传导方式加热生物质，热能损失大；生物质原料预处理的能耗大且成本高；系统复杂，装备庞大，生产环境恶劣；仅能将生物质进行气化或者液化，产品单一，质量及后续利用率差；生物质资源的有效使用率大幅降低，经济效益也因此降低，大量排放残余物，不利于清洁生产和环境保护，这些因素都造成生物质资源利用、技术进步、市场化推广和应用举步维艰。微波加热不需由表及里的热传导，而是通过微波在物料内部的能量耗散来直接加热物料，可有效地减少物料内部的温度梯度，同时，微波加热具有选择性加热、升温速率快、易于实现自动控制及可降低化学反应温度等特点及优势，故微波加热在工业上的应用日益广泛。目前微波加热设备主要集中在低温加热应用方面，如食品脱水处理、木材干燥、橡胶硫化等。微波高温加热是指利用微波能量将物料加热到至少300℃以上，并对物料进行烧结、合成、热解、改性或者热处理的一种技术。由于微波发生器的功率有限，高温微波反应器腔体体积和物料容量有限，加上大型化的微波屏蔽、炉腔透波与保温难以同时实现，故而无法使炉腔及其均温区大型化，只能进行炉腔尺寸和物料处理量较小的高温微波加热。CN104357071A公开了一种利用微波催化热解生物质定向生产生物质炭、生物质油和生物质气的方法，将生物质经除杂、破碎、干燥后，加入催化剂并混合均匀，然后进行微波热解，得到气体产物和固体产物，气体产物快速冷凝，可凝部分直接冷凝成为液相高品质生物质油，不凝气体为高热值气体燃料，固体产物随炉冷却至室温后，得到高产率生物质炭。但该技术方案仍处于小型实验室的实验研究阶段，利用大功率微波（微波输出总功率200～4000KW）进行连续地、大规模地热解生物质，实现工业化运用的技术研究才刚开始，工业化生产装置缺失的问题亦日益凸显。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置，它由物料传输系统、微波热解系统、热解烟气分离及收集系统、抽排系统和生物质燃气利用系统构成，微波炉腔体是横截面为矩形的长条状腔体，微波反射扩散腔将微波炉腔体的外部完全包裹，多个微波源沿微波反射扩散腔的纵向均匀排列，增大微波功率和密度，相邻和相对的微波波导呈错落布置，以PLC对输入微波的相位角进行调控，使大功率、高密度微波能有效馈入密闭炉腔加热生物质的同时，保证炉腔的密闭和保温，有效屏蔽微波的辐射外泄，实现了利用大功率微波热解生物质的工业化生产和安全运行的需求，其形状、构造或者其结合提出了一种适于实用的新的技术方案。本技术是通过以下技术方案来实现的：一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置，由依次相连的物料传输系统、微波热解系统、热解烟气分离及收集系统、抽排系统和生物质燃气利用系统构成，其与现有技术的突出区别在于：微波热解系统由微波炉腔体，微波反射扩散腔，微波波导，微波源构成，微波炉腔体是横截面为矩形的长条状腔体，微波反射扩散腔是横截面为矩形的长条状腔体，将微波炉腔体的外部完全包裹，微波反射扩散腔的上部和下部安装有微波波导，微波波导与微波源相连，并沿微波反射扩散腔的纵向均匀排列。微波炉腔体的长度范围为1～100m，宽度范围为0.3～2m，高度范围为0.2～10m，容积范围为0.5～150m3，内表面用厚度为0.5～30mm的透波防水材料喷涂，墙体由厚度范围为0.05～1m的透波保温隔热材料砌筑，与自动投料机的进料门和底部气密舱出料门无缝连接。微波反射扩散腔由不锈钢、铝合金面板、50～100目的不锈钢网和钢结构件组装而成，内表面与微波炉腔体的外表面间均有0.2～3m的空隙。相邻和相对的微波波导呈错落布置，以PLC对输入微波的相位角进行调控。本技术与传统或常规生物质热解生产装置相比，缩短了55~90%的时间，大大提高了生产效率；降低能耗50~80%；整个热解过程均在密闭系统中进行，热解产物全部利用，没有废弃物排放，实现清洁生产；生物质热解的各种产物全部进行回收，并完全利用，极大地提高了生物质能的利用效率；自动化控制，实现大规模、高效、连续的工业化生产，为生物质的综合工业化应用提供了可靠的设备及控制方式。下面结合附图和具体实施方式，对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术微波热解系统的结构示意图；图中：低位储料箱1，自动上料机2，上位储料箱3，自动投料机4，气密舱5，气密接料箱6，微波炉腔体7，微波反射扩散腔8，微波波导10，微波源12，油气分离器14、15，三级列管式冷凝器16、17、18，冷凝中间桶19、20、21、22、23，储罐24、25、26、27、28，喷淋式洗气罐30，三层固态滤材洗气罐31，储气罐32，内燃式锅炉或发电机33，电网34，抽排系统29。具体实施方式具体实施方式旨在进一步详细描述和解释本技术，而不是以任何方式限定本技术。本领域普通技术人员对本技术所作的任何简单改进和替换，均应落入本技术的保护范围之内。一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置，由物料传输系统、微波热解系统、热解烟气分离及收集系统、抽排系统和生物质燃气利用系统构成，物料传输系统由低位储料箱1，自动上料机2，上位储料箱3，自动投料机4，气密舱5，气密接料箱6构成，低位储料箱1通过自动上料机2将物料传送到上位储料箱3，上位储料箱3的底部连接自动投料机4，自动投料机4的物料出口连接微波热解系统中微波炉腔体7的顶部，微波炉腔体7底部通过气密舱5和气密接料箱6连接；微波热解系统由微波炉腔体7，微波反射扩散腔8，微波波导10，微波源12构成，其与现有技术的突出区别在于：微波炉腔体7是横截面为矩形的长条状腔体，微波反射扩散腔8是横截面为矩形的长条状腔体，将微波炉腔体7的外部完全包裹，微波反射扩散腔8的上部和下部安装有微波波导10，微波波导10分别与微波源12相连，并沿微波反射扩散腔8的纵向均匀排列。微波经多个微波源12，微波波导10，微波反射扩散腔8，微波炉腔体7，由上部、下部和左右两侧同时馈入，增大微波的功率和密度，有效满足了利用大功率微波热解生物质的工业化生产要求。微波炉腔体7的长度范围为1～100m，宽度范围为0.3～2m，高度范围为0.2～10m，容积范围为0.5～150m3，内表面用厚度为0.5～30mm的透波防水材料喷涂，墙体由厚度范围为0.05～1m的透波保温隔热材料砌筑，与自动投料机4的进料门和底部气密舱5出料门无缝连接。保证炉墙外的温度低于70℃，关闭进出料门后，整个微波炉腔体7呈密闭状态。无任何会造成微波泄漏的缝隙，实现微波的安全封闭。微波反射扩散腔8由不锈钢、铝合金面板、50～100目的不锈钢网和钢结构件组装而成，内表面与微波炉腔体的外表面间均有0.2～3m的空隙。相邻和相对的微波波导呈错落布置，以PLC对输入微波的相位角进行调控。有效解决大功率微波运用于多管多腔和多管单腔的相互干扰问题。热解烟气分离及收集系统由油气分离器14、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置，由依次相连的物料传输系统、微波热解系统、热解烟气分离及收集系统、抽排系统和生物质燃气利用系统构成，其特征在于：微波热解系统由微波炉腔体(7)，微波反射扩散腔(8)，微波波导(10)，微波源(12) 构成，微波炉腔体（7）是横截面为矩形的长条状腔体，微波反射扩散腔（8）是横截面为矩形的长条状腔体，将微波炉腔体（7）的外部完全包裹，微波反射扩散腔（8）的上部和下部安装有微波波导（10），微波波导（10）分别与微波源 (12) 相连，并沿微波反射扩散腔（8）的纵向均匀排列。

【技术特征摘要】
1.一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置，由依次相连的物料传输系统、微波热解系统、热解烟气分离及收集系统、抽排系统和生物质燃气利用系统构成，其特征在于：微波热解系统由微波炉腔体(7)，微波反射扩散腔(8)，微波波导(10)，微波源(12)构成，微波炉腔体（7）是横截面为矩形的长条状腔体，微波反射扩散腔（8）是横截面为矩形的长条状腔体，将微波炉腔体（7）的外部完全包裹，微波反射扩散腔（8）的上部和下部安装有微波波导（10），微波波导（10）分别与微波源(12)相连，并沿微波反射扩散腔（8）的纵向均匀排列。2.根据权利要求1所述一种利用大功率微波热解生物质的工业化生产装置，其特征在于：微波炉腔体(7)的长度范围为1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚刚，陈智勇，段金辉，
申请(专利权)人：德宏森朗热解技术装备有限公司，
类型：新型
国别省市：云南,53