本发明专利技术涉及一种熔盐快速热裂解生物质的工艺及装置，RY型熔盐泵的出口管与旋液分离器的入口管连接，旋液分离器的上出口管与固体产物收集器连接，旋液分离器的下出口与撞击混合锥台裂解反应器连接，撞击混合锥台裂解反应器与生物质料仓连接，撞击混合锥台裂解反应器的出口与列管式冷凝器和熔融盐储槽连接，列管式冷凝器的出口与液体产物收集器连接，液体产物收集器的出口分别与裂解气储罐和裂解气过水槽连接，撞击混合锥台裂解反应器的上部连接有电动机。本发明专利技术有益的效果是：本发明专利技术的装置和工艺克服了生产过程中热能利用率低，成本高的缺点，提高了生物质燃料的产率，实现了连续进料，改善了生物质的使用性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以农林弃物为生物质原料的，熔盐快速热裂解生物质的工艺及装置。
技术介绍
能源危机、环境污染等问题日益严重，寻找清洁的可再生能源迫在眉睫。在水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等一系列可再生能源中，生物质能具有低染、可再生、CO2接近零排放、资源丰富、分布广泛等特点，日益受到全世界的关注。我国的生物质资源丰富，农林废料占据比重很大，仅农作物秸杆年产量就达到7亿吨，但秸杆资源的利用率比较低，约7%，多数秸杆就地焚烧，既造成了大气污染又浪费了资源。生物质能的开发利用对改善能源结构，缓解原油进口依赖程 度，增加农民收入，促进三农建设等具有重要战略意义。生物质能的开发利用主要有生物转化和热化学转化两种技术途径，而热化学转化途径是生物质能利用的核心技术。其中热裂解能将生物质转化成气体、固体和液体产物，获得了能量密度高的生物燃料或者难以人工合成的化学品，得到了世界各国的广泛关注，成为研究焦点。要达到快速热裂解的目的，热载体的选择至关重要。现在所采用的工艺中多为石英沙，或者惰性气体。而熔盐具有以下特点:在接近1000°c的高温下化学性能比较稳定；导热系数高、粘度低、挥发性低以及适宜的熔点温度等物理特性；具有溶解生物质进入液相的能力，致使传热和传质非常均匀和迅速；具有均相催化或化学反应以控制产物化学组成的肯能性。因此，可以用于生物质快速热裂解的工艺过程中。针对原有热裂解技术中热载体的功能单一，热含量相对较小等问题，开发出以农村废弃物为生物质原料，以熔盐为热载体、催化剂和分散介质的工艺和装置，以提高生物质的利用效率，最大化地获得目标产物。
技术实现思路
本专利技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种热含量相对较高，高利用率的熔盐快速热裂解生物质的工艺及装置。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案:这种熔盐快速热裂解生物质的装置，主要包括裂解气储罐、裂解气过水槽、列管式冷凝器、电动机、生物质料仓、撞击混合锥台裂解反应器、液体产物收集器、熔融盐储槽、旋液分离器、固体产物收集器和RY型熔盐泵，RY型熔盐泵的出口管与旋液分离器的入口管连接，旋液分离器的上出口管与固体产物收集器连接，旋液分离器的下出口与撞击混合锥台裂解反应器连接，撞击混合锥台裂解反应器与生物质料仓连接，撞击混合锥台裂解反应器的出口与列管式冷凝器和熔融盐储槽连接，列管式冷凝器的出口与液体产物收集器连接，液体产物收集器的出口分别与裂解气储罐和裂解气过水槽连接，撞击混合锥台裂解反应器的上部连接有电动机。所述RY型熔盐泵的出口管位于熔盐收集器内，熔盐收集器内设有K型热电偶，熔盐收集器的外壁设有外置式缠绕式的电加热装置，电加热装置的加热丝为耐高温的镍铬丝，并且外部为耐高温的保温材料。所述撞击混合锥台裂解反应器的内部设置锥形台，锥形台的上部设置限流圈和挡边，锥形台的斜面成15° -75。角。这种熔盐快速热裂解生物质的工艺，包括以下步骤:(I)称取熔融盐放入熔融盐储槽，称取生物质原料放入生物质料仓，向系统内通入氮气或抽真空，得以形成惰性无氧氛围；(2)开启RY型熔盐泵和列管式冷凝器的冷却水开关；(3)对各段管路进行加热，保证熔融盐在熔融盐储槽内全部熔融，开启RY型熔盐泵，熔融盐通过RY型熔盐泵输送，经过旋液分离器，进入撞击混合锥台裂解反应器，开启螺旋进料器的电动机，生物质颗粒进入撞击混合锥台裂解反应器后与熔融盐并流接触，进行热裂解反应；(4)生成的挥发分进入列管式冷凝器，可冷凝的气体挥发后冷凝得到生物油，进入液体产物收集器，不可冷凝气经过取样分析后，进入裂解气储罐储存，或者经过裂解气过水槽净化处理；(5)固体产物颗粒随着RY型熔盐泵的输送在旋液分离器处进行分离，进入固体产物收集器，熔融盐继续进入撞击混合锥台裂解反应器；(6)当所加入的生物质原料完全进入撞击混合锥台裂解反应器后，关闭螺旋进料器的电动机，RY型熔盐泵继续开启，保持熔融盐的循环和流动，直至没有热裂解气产生，关闭氮气或者抽真空；(7)反应 完成后，关闭RY型熔盐泵，让熔融盐集中于熔融盐储槽内，关闭所有的加热开关，等待所有的测温点温度接近室温时，关闭冷却水。所述热裂解反应温度为:200°C 1000°C，热裂解反应的过程中，每隔3 5min记录各个控温点的温度和测压点的压力，从裂解气管路中取气体产物样品分析组成。所述整个工艺中的熔融盐能循环使用。所述熔融盐为碱金属、碱金属的氯化盐、硅酸盐、硝酸盐、磷酸盐或多种上述组成的共熔混合物。本专利技术有益的效果是:本专利技术的装置和工艺克服了生产过程中热能利用率低，成本高的缺点，提高了生物质燃料的产率，实现了连续进料，改善了生物质的使用性能。附图说明图1是本专利技术的结构组成示意图；图2是本专利技术的锥形台横切面示意图。附图标记说明:裂解气储罐1，阀门2，压力表3，裂解气过水槽4，列管式冷凝器5，电动机6，螺旋进料器7，生物质料仓8，撞击混合锥台裂解反应器9，液体产物收集器10，熔融盐储槽11，旋液分离器12，固体产物收集器13，RY型熔盐泵14，K型热电偶15，熔盐收集器16，电加热装置17，挡边18，限流圈19，斜面20。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明:如图所示，这种熔盐快速热裂解生物质的装置，主要包括裂解气储罐1，裂解气过水槽4，列管式冷凝器5，电动机6，生物质料仓8，撞击混合锥台裂解反应器9，液体产物收集器10，熔融盐储槽11，旋液分离器12，固体产物收集器13和RY型熔盐泵14，RY型熔盐泵14的作为熔融盐的输送机械，RY型熔盐泵14的出口管与旋液分离器12的入口管连接，旋液分离器12的上出口管与固体产物收集器13连接，旋液分离器12的下出口与撞击混合锥台裂解反应器9连接，撞击混合锥台裂解反应器9与生物质料仓8连接，撞击混合锥台裂解反应器9使熔融盐以一定流速与生物质颗粒进行并流接触和混合，撞击混合锥台裂解反应器9的出口与列管式冷凝器5和熔融盐储槽11连接，列管式冷凝器5的出口与液体产物收集器10连接，液体产物收集器10的出口分别与裂解气储罐I和裂解气过水槽4连接，撞击混合锥台裂解反应器9的上部连接有电动机6。RY型熔盐泵14的出口管位于熔盐收集器16内，熔盐收集器16内设有K型热电偶15，熔盐收集器16的外壁设有外置式缠绕式的电加热装置17，电加热装置17的加热丝为耐高温的镍铬丝，并且外部为耐高温的保温材料进行保温。电动机6连接有螺旋进料器7，作为生物质原料的输送进料装置，螺旋进料器7位于生物质料仓8内，螺旋进料器7的出口伸入撞击混合锥台裂解·反应器9内，螺旋进料器7的外侧直径大于螺旋进料器管外径的套管，熔融盐在套管间与生物质间壁并流，在生物质出口管下端撞击混合。撞击混合锥台裂解反应器9的内部设置锥形台，锥形台的上部设置限流圈19和挡边18，保证熔融盐能够沿着锥形台斜面20流下而不会飞溅，锥形台的斜面20成15° -75。角，熔融盐和生物质颗粒在锥形台斜面上流动，形成一层熔融盐薄膜(< 10mm)，缩短了裂解产物在熔盐层的停留时间，迅速从熔融盐中逸出。裂解气储罐I的下部设有阀门2，裂解气过水槽4上设有压力表3。这种熔盐快速热裂解生物质的工艺，包括以下步骤:(I)称取熔融盐放入熔融盐储槽11，称取生物质原料放入生物质料仓8，向系统内通入氮气或抽真空，得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种熔盐快速热裂解生物质的装置，主要包括裂解气储罐（1）、裂解气过水槽（4）、列管式冷凝器（5）、电动机（6）、生物质料仓（8）、撞击混合锥台裂解反应器（9）、液体产物收集器（10）、熔融盐储槽（11）、旋液分离器（12）、固体产物收集器（13）和RY型熔盐泵（14），其特征是：RY型熔盐泵（14）的出口管与旋液分离器（12）的入口管连接，旋液分离器（12）的上出口管与固体产物收集器（13）连接，旋液分离器（12）的下出口与撞击混合锥台裂解反应器（9）连接，撞击混合锥台裂解反应器（9）与生物质料仓（8）连接，撞击混合锥台裂解反应器（9）的出口与列管式冷凝器（5）和熔融盐储槽（11）连接，列管式冷凝器（5）的出口与液体产物收集器（10）连接，液体产物收集器（10）的出口分别与裂解气储罐（1）和裂解气过水槽（4）连接，撞击混合锥台裂解反应器（9）的上部连接有电动机（6）。
【技术特征摘要】
1.一种熔盐快速热裂解生物质的装置，主要包括裂解气储罐(I)、裂解气过水槽(4)、列管式冷凝器(5)、电动机(6)、生物质料仓(8)、撞击混合锥台裂解反应器(9)、液体产物收集器(10)、熔融盐储槽(11)、旋液分离器(12)、固体产物收集器(13)和RY型熔盐泵(14)，其特征是:RY型熔盐泵(14)的出口管与旋液分离器(12)的入口管连接，旋液分离器(12)的上出口管与固体产物收集器(13 )连接，旋液分离器(12 )的下出口与撞击混合锥台裂解反应器(9)连接，撞击混合锥台裂解反应器(9)与生物质料仓(8)连接，撞击混合锥台裂解反应器(9)的出口与列管式冷凝器(5)和熔融盐储槽(11)连接，列管式冷凝器(5)的出口与液体产物收集器(10 )连接，液体产物收集器(10 )的出口分别与裂解气储罐(I)和裂解气过水槽(4)连接，撞击混合锥台裂解反应器(9)的上部连接有电动机(6)。2.根据权利要求1所述的熔盐快速热裂解生物质的装置，其特征是:所述RY型熔盐泵(14 )的出口管位于熔盐收集器(16 )内，熔盐收集器(16 )内设有K型热电偶(15 )，熔盐收集器(16)的外壁设有外置式缠绕式的电加热装置(17)，电加热装置(17)的加热丝为耐高温的镍铬丝，并且外部为耐高温的保温材料。3.根据权利要求1所述的熔盐快速热裂解生物质的装置，其特征是:所述电动机(6)连接有螺旋进料器(7)，螺旋进料器(7)位于生物质料仓(8)内，螺旋进料器(7)的出口伸入撞击混合锥台裂解反应器(9)内，螺旋进料器(7)的外侧直径大于螺旋进料器管外径的套管。4.根据权利要求1所述的熔盐快速热裂解生物质的装置，其特征是:所述撞击混合锥台裂解反应器(9)的内部设置锥形台，锥形台的上部设置限流圈(19)和挡边(18)，锥形台的斜面(20)成15° -75。角。5.根据权利要求1所述的熔盐快速热裂解生物质的装置，其特征是:所述裂解气储罐(I)的下部设有阀门(2)，裂解气过水槽(4)上设有压力表(3)。6.一种采用如权利要求1所述熔盐快速热裂解生物质的装置的工艺，其特征在于:包括以下步骤: (1)称取熔融...
【专利技术属性】
技术研发人员：计建炳，姬登祥，于凤文，艾宁，高明辉，盛佳峰，姜洪涛，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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