本发明专利技术公开了一种内外双热式热解装置，包括炉体，炉体上段是上料斗和原料沉降室，炉体中段最外层是保温层，其内是耐火层，居于炉体中央的热解反应管上端与原料沉降室的连接；热解反应管的下端通过二号闸阀与出炭装置连接，其外壁与耐火层之间的空腔形成炉膛，炉体的中部安装了多个空气管路，空气管路与热解反应管连通，炉膛的底部安装了环形燃烧器，燃气出口与原料沉降室连接，另一端与冷凝器内的燃气管路连接，燃气管路的与气液储存罐连接，储存热解气室通过燃气风机和管道与混气室连接；混气室通过阻火器与环形燃烧器连通，水箱与冷凝器的连通；冷凝器的与水箱连接。该热解装置解决生物质热解效率低的技术难题，缩短反应周期，降低生产能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种内外双热式热解装置
本专利技术属于生物质热解反应
，具体涉及一种内外双热式高效热解装置。
技术介绍
生物质热解是指生物质受热后分子裂解生成生物炭、可冷凝液体和可燃气体的过程。生物质热解的加热方式在生产中应用最为广泛的有两种，一种是内部生物质燃烧供热，通过对反应器内提供空气，使得生物质燃烧后释放热量，从而实现生物质的热裂解。当通入空气量较大时，生物质发生气化反应，生成的产物主要是可燃气，由于空气中的氮气大量混入可燃气中，所以可燃气的热值普遍很低，一般为3~6MJ/Nm3,而且没有其他高附加值的产物生成，整体经济效益较低。当通入空气量较小时，生物质发生限氧热解反应，可以实现生物质的炭、气、液、油多联产，但这种工艺条件下，生物质热解效率低，反应时间长。另外一种常用的加热方式为外热式加热，即原料与热源分开，对反应釜外壁进行加热，热量通过釜壁传递给原料，并在原料间由外及内传导。但由于生物质热传导效率低，导致反应时间长，热解效率低，靠近反应釜中心的物料可能反应不完全出现夹生现象。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本专利技术的目的在于提供一种内外双热式热解装置，该热解装置解决生物质热解效率低的技术难题，缩短反应周期，降低生产能耗；同时，通过控制空气进量，该装置可以实现一机多用，增加应用价值，既可以进行生物质干馏炭化生产，也可以进行生物质气化和限氧热解生产，而且由于增加了外部加热技术，可进一步提高生物质气化和限氧热解的生产效率。实现上述专利技术目的所采用的技术方案是一种内外双热式热解装置，包括炉体，所述炉体上段是上料斗和原料沉降室，所述上料斗的下端与原料沉降室的上端通过一号闸阀连接；所述炉体中段最外层是保温层，其内是耐火层，居于炉体中央的热解反应管上端与原料沉降室的下端连接；所述热解反应管的下端通过二号闸阀与出炭装置连接，其外壁与耐火层之间的空腔形成炉膛，所述炉体的中部安装了多个空气管路，所述空气管路与热解反应管内部连通，连通处的上下区域形成限氧燃烧层，所述炉膛的底部安装了环形燃烧器，所述环形燃烧器与热解反应管同心；燃气出口的一端与原料沉降室连接，另一端与冷凝器内的燃气管路连接，所述燃气管路的下端与气液储存罐上部连接，所述气液储存罐内上部设有储存热解气室，中部设有木醋液储存室，底部设有木焦油储存室；所述储存热解气室通过燃气风机和管道与混气室连接；所述混气室下部一侧安装供氧风机，另一侧通过阻火器与环形燃烧器连通，水箱通过冷凝水循环泵和管道与冷凝器的下端连通；所述冷凝器的上端通过冷凝水管路与水箱连接。所述木醋液储存室上安装木醋液阀门。所述木焦油储存室上安装木焦油阀门。与现有技术相比较，本专利技术内外双热式热解装置的有益效果：1、本专利技术将传统的限氧热解、干馏炭化和气化工艺技术耦合，结合内部生物质燃烧和外部热解气燃烧两种加热方式，实现生物质的高效热裂解，可极大提高生产效率，降低能耗。2、本专利技术在气化和限氧热解比传统方法上增加了外部加热技术，提高热解效率。3、本专利技术通过该装置可以将生物质一次性转换成生物炭、木醋液、木焦油和热解气四种高附加值产物，实现生物质废弃物的资源化综合利用。4、本装置还可以实现一机多用，增加应用价值，既可以进行传统意义的干馏炭化生产，也可以进行增加了外部加热技术的生物质气化和限氧热解生产，可极大提高热解效率和生产效率。附图说明图1为本专利技术内外双热式热解装置结构示意图；图2为本专利技术内外双热式热解装置的炉体的A-A视图的放大图；图3为本专利技术内外双热式热解装置的冷凝器的B-B视图的放大图。具体实施方式下面结合专利技术人给出的具体实施例来进一步说明本专利技术的有益效果。图1给出了本专利技术内外双热式热解装置结构示意图包括炉体，所述炉体上段是上料斗1和原料沉降室4，所述上料斗1的下端与原料沉降室4上端通过一号闸阀3连接；图2为炉体的A-A视图的放大图，所述炉体中段最外层是保温层5，其内是耐火层6，居于炉体中央的热解反应管10上端与原料沉降室4下端连接；所述热解反应管10的下端通过二号闸阀13与出炭装置14连接，其外壁与耐火层6之间的空腔形成炉膛7，所述炉体的中部安装了多个空气管路8，所述空气管路8与热解反应管10内部连通，连通处的上下区域形成限氧燃烧层9，所述炉膛7的底部安装了环形燃烧器11，所述环形燃烧器11与热解反应管10同心；燃气出口23的一端与原料沉降室4连接，另一端与冷凝器22内的燃气管路21连接，图3为冷凝器的B-B视图的放大图，所述燃气管路21的下端与气液储存罐20上部连接，所述气液储存罐20内上部设有储存热解气室19，中部设有木醋液储存室26，底部设有木焦油储存室24；所述储存热解气室19通过燃气风机18和管道与混气室16连接；所述混气室16下部一侧安装供氧风机17，另一侧通过阻火器15与环形燃烧器11连通，水箱30通过冷凝水循环泵28和管道与冷凝器22的下端连通；所述冷凝器22的上端连通过冷凝水管路31与水箱30连接。所述木醋液储存室26上安装木醋液阀门27。所述木焦油储存室24上安装木焦油阀门25。生物质原料2通过上料斗1，经一号闸阀3后落入原料沉降室4和热解反应管10内。在热解过程中，关闭一号闸阀3和二号闸阀13。打开燃气风机18，将气液储存罐20内储存热解气室19中的热解气送入混气室16，打开供氧风机17，通过调节供氧风机风门的大小调节进空气量，混合后的可燃气经阻火器15进入环形燃烧器内燃烧，实现生物质热解反应的外部加热。打开空气管路8的阀门，通过调节阀门的开度来控制进空气量，在燃气风机18抽力作用下，空气经过空气管路8被抽入热解反应管10内，在高温情况下，距离空气管路8比较近的生物质原料与空气接触发生氧化反应，释放大量热量，实现生物质热解反应的内部限氧燃烧供热。在内外两种供热共同作用下，热解反应管10内的生物质原料2迅速热裂解生成生物炭12。同时，反应过程中生物质原料2释放大量的挥发分，经燃气出口23后进入燃气管路21中，与冷凝器22内的冷凝水发生热交换后，挥发分中可冷凝的组分液化生成木醋液和木焦油，不可冷凝的组分生成热解气，这三种产物都被储存在气液储存罐20内，木醋液和木焦油由于比重不同，长期静置可逐渐分离，分别通过木焦油阀门25和木醋液阀门27取用。在整个反应过程中，水箱30内的冷凝水29，通过冷凝水循环泵28被持续的送入冷凝器22内，与燃气管路21中的高温挥发分热交换后，经冷凝水管路31回流至水箱30内。当生物质原料2在热解反应管10内反应完全时，打开二号闸阀13和出炭装置14将生物炭输出，然后关闭二号闸阀13并打开一号闸阀3，将下一批生物质原料2送入原料沉降室4和热解反应管10内，关闭一号闸阀3后重新进行下一批的生产。当关闭空气管路8进行上述操作时，热解反应管10内没有空气进入，只有环形燃烧器11处燃烧进行外部加热，可实现传统的干馏炭化生产模式；当打开空气管路8供应少量空气时，既发生热解反应管10内生物质限氧燃烧，又有环形燃烧器11处的外部加热，可实现热解效率更高的限氧热解生产模式；当打开空气管路8供应大量空气时，既发生热解反应管10内生物质气化反应，又有环形燃烧器11处的外部加热，可实现热解效率更高的生物质气化生产模式。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种内外双热式热解装置，包括炉体，其特征在于，所述炉体上段是上料斗（1）和原料沉降室（4），所述上料斗（1）的下端与原料沉降室（4）上端通过一号闸阀（3）连接；所述炉体中段最外层是保温层（5），其内是耐火层（6），居于炉体中央的热解反应管（10）上端与原料沉降室（4）下端连接；所述热解反应管（10）的下端通过二号闸阀（13）与出炭装置（14）连接，其外壁与耐火层（6）之间的空腔形成炉膛（7），所述炉体的中部安装了多个空气管路（8），所述空气管路（8）与热解反应管（10）内部连通，连通处的上下区域形成限氧燃烧层（9），所述炉膛（7）的底部安装了环形燃烧器（11），所述环形燃烧器（11）与热解反应管（10）同心；燃气出口（23）的一端与原料沉降室（4）连接，另一端与冷凝器（22）内的燃气管路（21）连接，所述燃气管路（21）的下端与气液储存罐（20）上部连接，所述气液储存罐（20）内上部设有储存热解气室（19），中部设有木醋液储存室（26），底部设有木焦油储存室（24）；所述储存热解气室（19）通过燃气风机（18）和管道与混气室（16）连接；所述混气室（16）下部一侧安装供氧风机（17），另一侧通过阻火器（15）与环形燃烧器（11）连通，水箱（30）通过冷凝水循环泵（28）和管道与冷凝器（22）的下端连通；所述冷凝器（22）的上端连通过冷凝水管路（31）与水箱（30）连接。...
【技术特征摘要】
1.一种内外双热式热解装置，包括炉体，其特征在于，所述炉体上段是上料斗（1）和原料沉降室（4），所述上料斗（1）的下端与原料沉降室（4）上端通过一号闸阀（3）连接；所述炉体中段最外层是保温层（5），其内是耐火层（6），居于炉体中央的热解反应管（10）上端与原料沉降室（4）下端连接；所述热解反应管（10）的下端通过二号闸阀（13）与出炭装置（14）连接，其外壁与耐火层（6）之间的空腔形成炉膛（7），所述炉体的中部安装了多个空气管路（8），所述空气管路（8）与热解反应管（10）内部连通，连通处的上下区域形成限氧燃烧层（9），所述炉膛（7）的底部安装了环形燃烧器（11），所述环形燃烧器（11）与热解反应管（10）同心；燃气出口（23）的一端与原料沉降室（4）连接，另一端与冷凝器（22）内的燃气管路（2...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨选民，邱凌，邱洪臣，朱琳，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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