本发明专利技术涉及一种生物质快速热裂解连续制备生物油的工业装置，属于生物质热裂解领域。装置主要由螺旋上料机，下料器，文丘里喷射器，制氮机，氮气加热器，反应器，过滤器，储灰罐，一级冷凝器，静电捕集器，二级冷凝器，尾气处理器，冷却水循环机,加热器组成。物料通过螺旋上料机连续进入下料器，由氮气携带通过文丘里喷射头快速进入高温反应釜中裂解，裂解后的气体依次通过过滤器，一级冷凝器，静电捕集器，二级冷凝器，最后通过尾气处理器排放。一级冷凝器，静电捕集器，二级冷凝器中分别收集到不同组成的生物油，碳粉和灰分由储灰罐收集。本发明专利技术能够连续制备生物油，并且进料速度快，产油率高更有利于工业上的应用。
【技术实现步骤摘要】
一种生物质快速热裂解连续制备生物油的工业装置
本专利技术属于生物质热裂解设备
，具体涉及一种生物质快速热裂解连续制备生物油的工业装置。
技术介绍
生物质中主要含有纤维素、半纤维素、木质素等成分，具有比较高的利用价值。全球生物质资源丰富、储存量大，每年都有大量的生物质资源被浪费掉，利用热裂解途径将林业剩余物进行资源化利用，有利于提高社会经济效益。生物质利用的形式主要包括直接燃烧、生物转化和热化学转化三大类。其中，生物质热裂解制取生物油是目前生物质能研究开发的前沿技术，也是生物质能利用的主要技术之一。利用热裂解装置制备生物油有利于高效利用生物质能源减少资源浪费，大型的热裂解装置更有利于工业上制备生物油产生更高的经济价值。
技术实现思路
本专利技术目的是为高效利用生物质废弃物、连续制备生物油提供一种装置。本专利技术采用的具体技术方案如下：一种生物质快速热裂解连续制备生物油的工业装置，包括螺旋上料机，下料器，文丘里喷射器，制氮机，氮气加热器，反应器，过滤器，储灰罐，一级冷凝器，静电捕集器，二级冷凝器，尾气处理器，冷却水循环机,加热器；下料器下方设有延长段螺旋搅拌轴，能够方便物料顺利均匀下料，并且减少物料在下料器底部的堵塞，玻璃窗口方便观察下料情况，玻璃窗口下方设有文丘里喷射器能够方便载气快速将物料带入反应器中，提高进料速度，反应器外壁均匀缠绕电感加热铜管，使得反应器受热均匀，反应器内设有旋风分离器和烧结管能够使物料反应后的碳粉和灰分顺利落入储灰罐中收集，反应后的气体进入过滤器中，过滤器后面依次设有一级冷凝器、静电捕集装置、二级冷凝器和尾气处理器，一级冷凝器、静电捕集器、二级冷凝器和储灰罐都设有冷凝水夹套由冷水器提供供水系统，静电捕集器内设有三段收集区域用于收集不用区域的生物油，与静电捕集器筒壁同轴设定有一根直径1cm铜棒铜棒上均匀分布着直径0.1mm的铜质小针尖，做为放电电极。附图说明图1是生物质快速热裂解连续制备生物油装置的结构示意图；图中：1是螺旋上料机、2是制氮机、3是氮气加热器、4是下料器、5是下料器底部螺旋搅拌轴、6是玻璃窗口、7是文丘里喷射器、8是冷却水循环机、9是过滤器、10是反应器、11是烧结管、12是旋风分离器、13是烧结板、14是储灰罐、15是电感加热器、16是一级冷凝器、17是高压静电发生器、18是静电捕集器、19是放电电极、20是二级冷凝器出油口、21是放电电级上的针尖、22是二级冷凝器、23是尾气处理器、24,25是流量计、26～38是热电偶、39是储灰罐出口、40是一级冷凝器出油口、41是静电捕集器底部出油口、42是静电捕集器上段出油口、43是静电捕集器中段出油口、44是静电捕集器下段出油口；图2是文丘里喷射器的结构示意图；图中：2.1是调节长度内螺纹、2.2是进料口、2.3是文丘里喷射头。具体实施方法下面结合附图和具体实施方法对本专利技术生物质快速热裂解连续制备生物油装置做进一步的阐述和说明。如图1所示，生物质快速热裂解制备生物油装置主要由螺旋上料机1，下料器4，文丘里喷射器7，制氮机2，氮气加热器3，反应器10，过滤器9，储灰罐14，一级冷凝器16，静电捕集器18，二级冷凝器22，尾气处理器23，冷却水循环机8，电感加热器15组成。下料器4下方设有延长段螺旋搅拌轴5，能够方便物料顺利均匀下料，并且减少物料在下料器底部的堵塞。下料器4底部连接着玻璃窗口6方便观察下料情况，玻璃窗口6下方设有文丘里喷射器7能够方便载气快速将物料带入反应器10中，提高进料速度。电感加热器15铜管均匀缠绕在反应器10筒壁上，使得反应器10受热均匀，反应器10底部设有烧结板13，反应器内设有旋风分离器12，旋风分离器12上面与烧结管11相连下面与储灰罐14相连，物料反应后碳粉和灰分通过旋风分离器12分离落入储灰罐14中收集，并从灰分出口39排出，反应后的气体通过烧结管11进入过滤器9中，过滤器后面依次设有一级冷凝器16、静电捕集装置18、二级冷凝器22和尾气处理器23。一级冷凝器16、静电捕集器18、二级冷凝器22和储灰罐14都设有冷凝水夹套并由冷却水循环器8提供冷却水，静电捕集器18内设有三段收集区域用于收集不用区域的生物油，不同区域的生物油分别从上段出油口42、中段出油口43、下段出油口44和底部出油口41排出收集，静电捕集器18内与静电捕集器18筒壁同轴设定有一根直径1cm铜制电极19，电极上均匀分布着直径0.1mm的铜质小针尖21，做为放电电极。高压静电发生器17负极与静电捕集器18内放电电极19相连正极与静电捕集器18筒壁相连，静电捕集器18筒壁与大地相连。反应器10中，载气管路，流化气管路，一级冷凝器16后，静电捕集器18不同区域，静电捕集器18后，二级冷凝器22后均安装了热电偶，便于控制反应装置各个部分的温度。螺旋上料机1以每小时2kg进料速度将粉碎后的生物质原料，主要是秸秆、木屑等农林作物上到下料器4中，下料器4通过螺旋搅拌5、载气补偿的的方式以每小时2kg的速度下料，将物料由玻璃窗口6进入文丘里喷射器7中以氮气为载气将物料喷射进入反应器10。氮气流化气通过氮气加热器10后的热电偶27控制加热温度为400℃，从进入反应器10底部中，减少反应器10中的热能损失，流化气用以协助形成反应器10中的鼓泡床，并充当载气，通过调节载气流量计24流量和流化气流量计25流量使得物料在反应器10中的停留时间为1.5s。通过反应器10上的热电偶29～31设定电感加热器15的温度为450℃，物料进入反应器10后反应后的灰分和炭粉通过旋风分离器12落入储灰罐14中储存，最后由储灰罐14出口排出，反应后气体通过烧结管11进入过滤器9过滤后，依次通过一级冷凝器16，静电捕集器18，二级冷凝器22最后由尾气处理器23排出。一级冷凝器16和二级冷凝器22通过冷凝作用分别冷凝收集不同沸点的生物油，并分别由一级冷凝器出油口40、二级冷凝器出油口20排出收集。设定静电高压发生器17的电压为-20KV，静电捕集器18通过电极放电使气溶胶带电，带电粒子在重力和电场力作用下偏转到达静电捕集器18筒壁不同区域，分别由静电捕集器上段出油口42，中段出油口43，下段出油口44，以及底部出油口41排出收集。一级冷凝器16、静电捕集器18、二级冷凝器22气体进出口以及静电捕集器18不同区域分别安装了热电偶32～38可以很方便的观察反应装置不同部位的温度变化，有利于实验参数的调整。如图2所示，物料从2.2进入文丘里喷射器，由文丘里喷射头2.3中高速流出的氮气携带从文丘里喷射器出口2.4流出，文丘里喷射器带有可调节长度内螺纹2.1，通过内螺纹2.1调节文丘里喷射头2.3的位置从而改变进料速度。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物质快速热裂解连续制备生物油的工业装置其特征在于：是由螺旋上料机(1)，下料器(4)，文丘里喷射器(7)，制氮机(2)，氮气加热器(3)，反应器(10)，过滤器(9)，储灰罐(14)，一级冷凝器(16)，静电捕集器(18)，二级冷凝器(22)，尾气处理器(23)，冷却水循环机(8)，电感加热器(15)，高压静电发生器(17)组成；下料器(4)底部与玻璃窗口(6)相连进而连接到文丘里喷射器(7)，文丘里喷射器(7)一端与氮气载气相连另一端与反应器(10)相连，反应器(10)中底部设有烧结板(46)，内部设有旋风分离器(12)，旋风分离器(12)上面与烧结管(11)相连，旋风分离器(12)下面与储灰罐(14)相连，冷却水循环机(8)为储灰罐(14)，一级冷凝器(16)，静电捕集器(18)，二级冷凝器(22)提供设定温度的冷却水。/n
【技术特征摘要】
1.一种生物质快速热裂解连续制备生物油的工业装置其特征在于：是由螺旋上料机(1)，下料器(4)，文丘里喷射器(7)，制氮机(2)，氮气加热器(3)，反应器(10)，过滤器(9)，储灰罐(14)，一级冷凝器(16)，静电捕集器(18)，二级冷凝器(22)，尾气处理器(23)，冷却水循环机(8)，电感加热器(15)，高压静电发生器(17)组成；下料器(4)底部与玻璃窗口(6)相连进而连接到文丘里喷射器(7)，文丘里喷射器(7)一端与氮气载气相连另一端与反应器(10)相连，反应器(10)中底部设有烧结板(46)，内部设有旋风分离器(12)，旋风分离器(12)上面与烧结管(11)相连，旋风分离器(12)下面与储灰罐(14)相连，冷却水循环机(8)为储灰罐(14)，一级冷凝器(16)，静电捕集器(18)，二级冷凝器(22)提供设定温度的冷却水。
2.如权利要求1所述一种生物质快速热裂解连续制备生物油的工业装置，其特征在于，螺旋上料机(1)与下料器(4)连在一起，能够连续上料；氮气载气分流出一股气连接到下料器(4)上用于平衡压力使得下料正常；下料器搅拌轴(5)伸到出口底部能够减小物料在下料器底部的堵塞，并且使得下料均匀。
3.如权利要求1所述一种生物质快速热裂解连续制备生物油的工业装置，其特征在于，下料器(4)底部与玻璃视镜(6)相连，透过玻璃视镜(6)能够清楚地看到下料情况，判断反应状况，便于处理反应过程中发生的紧急情况。
4.如权利要求1所述一种生物质快速热裂解连续制备生物油的工业装置，其特征在于，采用文丘里喷射器(7)对反应装置进行送料，有效提高进料速度，减小物料在管路中的堵塞；并且文丘里喷射器(7)喷嘴采用内螺纹的形式便于调节喷嘴长度进而改变进料速度。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冬兵，黄萍，贾亮亮，郑冀鲁，
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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