专利摘要

具有重油循环的生物质热解反应器，包括加热装置、反应装置、传送装置、第一生物油回收装置、第二生物油回收装置和气体回收装置；传送装置的动力输出端与所述反应装置的动力输入端驱动连接；所述反应装置、所述第一生物油回收装置、所述第二生物油回收装置和所述气体回 收装置依次流体导通。本实用新型的生物质热解反应器中的第一反应室和第二反应室，在线性马达的带动下，以一定速度，依次通过保温区和高温热解区。第一反应室内的生物质在高温热解区内发生热解反应，所产生物油流入第二反应室，生物油中重油黏度大，被第二反应室的生物质所吸附从而可以改善生物油的品质，第二反应室内被吸附的重油再一次进入高温区热解，可提高所得半焦收率。

权利要求

1.具有重油循环的生物质热解反应器，其特征在于，包括加热装置、反应装置、传送装置(5)、第一生物油回收装置(6)、第二生物油回收装置(7)和气体回收装置(8)；所述加热装置和所述反应装置位于所述传送装置(5)的正下方；所述反应装置套装于所述加热装置的内部；所述传送装置(5)的动力输出端与所述反应装置的动力输入端驱动连接；所述反应装置、所述第一生物油回收装置(6)、所述第二生物油回收装置(7)和所述气体回收装置(8)依次流体导通。

2.根据权利要求1所述的具有重油循环的生物质热解反应器，其特征在于，所述加热装置包括高温热解区(1)和保温区(2)；所述保温区(2)位于所述高温热解区(1)的下方；所述高温热解区(1)的高度为425mm，所述高温热解区(1)的温度热解范围为120℃-550℃；所述保温区(2)的高度为1100mm；所述保温区(2)的保温温度范围为105℃-120℃。

3.根据权利要求2所述的具有重油循环的生物质热解反应器，其特征在于，所述高温热解装置(1)自上到下包括F1高温热解区(1-1)、F2高温热解区(1-2)、F3高温热解区(1-3)和F4高温热解区(1-4)；所述F1高温热解区(1-1)的高度为125mm，热解温度范围为大于400℃且小于等于550℃；所述F2高温热解区(1-2)的高度为100mm，热解温度范围为大于250℃且小于等于400℃；所述F3高温热解区(1-3)的高度为100mm，热解温度范围为大于150℃且小于等于250℃；所述F4高温热解区(1-4)的高度为100mm，热解温度范围为大于120℃且小于等于150℃。

4.根据权利要求3所述的具有重油循环的生物质热解反应器，其特征在于，所述反应装置包括第一反应室(3-1)、第二反应室(3-2)、连接通气架(4)和底端封口板(3-3)，所述第一反应室(3-1)位于所述连接通气架(4)和第二反应室(3-2)之间；所述底端封口板(3-3)位于所述第二反应室(3-2)的下端；所述传送装置(5)的动力输入出端与所述连接通气架(4)的顶部固定连接；所述连接通气架(4)的底部与所述第一反应室(3-1)上端的法兰盘通过螺栓连接；所述第一反应室(3-1)的下端的法兰盘与所述第二反应室(3-2)上端的法兰盘通过螺栓固定连接；所述第二反应室(3-2)的下端的法兰盘与所述底端封口板(3-3)通过螺栓固定连接；所述端封口板(3-3)上设有出气口(3-4)；在所述连接通气架(4)的顶部设有氮气通气孔(4-1)，所述氮气通气孔(4-1)的气体流出端与所述连接通气架(4)上氮气导气管(4-2)的气体流入端流体导通，所述氮气导气管(4-2)的气体流出端与所述第一反应(3-1)气体流入端流体导通；所述第一反应室(3-1)的高度为500mm，所述第二反应室(3-2)的高度为600mm。

5.根据权利要求4所述的具有重油循环的生物质热解反应器，其特征在于，所述第一反应室(3-1)和所述第二反应室(3-2)之间、所述第二反应室(3-2)与底端封口板(3-3)之间设有不锈钢丝网(3-5)；所述连接通气架(4)的底部与所述第一反应室(3-1)上端的法兰盘之间、所述第一反应室(3-1)的下端的法兰盘与所述第二反应室(3-2)上端的法兰盘之间以及所述第二反应室(3-2)的下端的法兰盘与所述底端封口板(3-3)之间均设有耐高温垫圈(3-6)。

6.根据权利要求5所述的具有重油循环的生物质热解反应器，其特征在于，所述传送装置(5)为线性马达；所述线性马达的有效位移为1000mm；所述线性马达的传送速度为0-100mm/min。

7.根据权利要求6所述的具有重油循环的生物质热解反应器，其特征在于，所述第一生物油回收装置(6)包括双层冷却器(6-1)和第一生物油回收室(6-2)；所述双层冷却器(6-1)的内层冷却壁所围成空间内盛放有冰水混合物；所述第一生物油回收室(6-2)位于所述双层冷却器(6-1)的下方；所述出气口(3-4)的流体流出端与所述双层冷却器(6-1)侧壁下端的流体流入端流体导通；所述双层冷却器(6-1)底部的液体流出端与所述第一生物油回收室(6-2)的液体流入端流体导通，生物油储存在所述第一生物油回收室(6-2)内；所述双层冷却器(6-1)侧壁上端的气体流出端与所述第二生物油回收装置(7)流体导通。

8.根据权利要求7所述的具有重油循环的生物质热解反应器，其特征在于，所述第二生物油回收装置(7)包括杜瓦瓶(7-1)、第二生物油回收室(7-2)和导气管(7-3)；所述第二生物油回收室(7-2)置于所述杜瓦瓶(7-1)内；所述杜瓦瓶(7-1)内装有液氮和丙酮混合液；所述第二生物油回收室(7-2)内装有玻璃珠；所述导气管(7-3)一端位于所述第二生物油回收室(7-2)内的下部，所述导气管(7-3)另一端穿出第二生物油回收室(7-2)的上底面；所述双层冷却器(6-1)侧壁上端的气体流出端与所述第二生物油回收室(7-2)上端的气体流入端流体导通；所述第二生物油回收室(7-2)的气体流出端与所述导气管(7-3)的流入端流体导通，所述导气管(7-3)的气体流出端与所述气体回收装置(8)气体流入端流体导通。

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物质热解技术领域。具体地说是具有重油循环的生物质热解反应器。

背景技术

生物质热化学转化工艺又可以分为热解、气化、液化、燃烧等，其中热解是生物质制备生物油和半焦最简单的工艺。研究发现通过控制生物质热解参数，可以调节生物油和半焦的收率。生物质在快速热解过程中会产生大量的重油。重油的存在给生物油的后续利用带来极大不利，会冷凝在反应器管道内壁导致反应器堵塞，会沉积在催化改性过程中催化剂的表面从而导致催化剂失活。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种重油内部循环原位除去重油，提高半焦产率的生物质热解反应器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

具有重油循环的生物质热解反应器，包括加热装置、反应装置、传送装置、第一生物油回收装置、第二生物油回收装置和气体回收装置；所述加热装置和所述反应装置位于所述传送装置的正下方；所述反应装置套装于所述加热装置的内部；所述传送装置的动力输出端与所述反应装置的动力输入端驱动连接；所述反应装置、所述第一生物油回收装置、所述第二生物油回收装置和所述气体回收装置依次流体导通。

上述具有重油循环的生物质热解反应器，所述加热装置包括高温热解区和保温区；所述保温区位于所述高温热解区的下方；所述高温热解区的高度为425mm，所述高温热解区的温度热解范围为120℃-550℃；所述保温区的高度为1100mm；所述保温区的保温温度范围为105℃-120℃。

上述具有重油循环的生物质热解反应器，所述高温热解装置自上到下包括F1高温热解区、F2高温热解区、F3高温热解区和F4高温热解区；所述 F1高温热解区的高度为125mm，热解温度范围为大于400℃且小于等于550 ℃；所述F2高温热解区的高度为100mm，热解温度范围为大于250℃且小于等于400℃；所述F3高温热解区的高度为100mm，热解温度范围为大于150 ℃且小于等于250℃；所述F4高温热解区的高度为100mm，热解温度范围为大于120℃且小于等于150℃。

上述具有重油循环的生物质热解反应器，所述反应装置包括第一反应室、第二反应室、连接通气架和底端封口板，所述第一反应室位于所述连接通气架和第二反应室之间；所述底端封口板位于所述第二反应室的下端；所述传送装置的动力输入出端与所述连接通气架的顶部固定连接；所述连接通气架的底部与所述第一反应室上端的法兰盘通过螺栓连接；所述第一反应室的下端的法兰盘与所述第二反应室上端的法兰盘通过螺栓固定连接；所述第二反应室的下端的法兰盘与所述底端封口板通过螺栓固定连接；所述端封口板上设有出气口；在所述连接通气架的顶部设有氮气通气孔，所述氮气通气孔的气体流出端与所述连接通气架上氮气导气管的气体流入端流体导通，所述氮气导气管的气体流出端与所述第一反应气体流入端流体导通；所述第一反应室的高度为500mm，所述第二反应室的高度为600mm。

上述具有重油循环的生物质热解反应器，所述第一反应室和所述第二反应室之间、所述第二反应室与底端封口板之间设有不锈钢丝网；所述连接通气架的底部与所述第一反应室上端的法兰盘之间、所述第一反应室的下端的法兰盘与所述第二反应室上端的法兰盘之间以及所述第二反应室的下端的法兰盘与所述底端封口板之间均设有耐高温垫圈。

上述具有重油循环的生物质热解反应器，所述传送装置为线性马达；所述线性马达的有效位移为1000mm；所述线性马达的传送速度为0-100mm/min。

上述具有重油循环的生物质热解反应器，所述第一生物油回收装置包括双层冷却器和第一生物油回收室；所述双层冷却器的内层冷却壁所围成空间内盛放有冰水混合物；所述第一生物油回收室位于所述双层冷却器的下方；所述出气口的流体流出端，与所述双层冷却器侧壁下端的流体流入端流体导通；所述双层冷却器底部的液体流出端与所述第一生物油回收室的液体流入端流体导通，生物油储存在所述第一生物油回收室内；所述双层冷却器侧壁上端的气体流出端与所述第二生物油回收装置流体导通。

上述具有重油循环的生物质热解反应器，所述第二生物油回收装置包括杜瓦瓶、第二生物油回收室和导气管；所述第二生物油回收室置于所述杜瓦瓶内；所述杜瓦瓶内装有液氮和丙酮混合液；所述第二生物油回收室内装有玻璃珠；所述导气管一端位于所述第二生物油回收室内的下部，所述导气管另一端穿出第二生物油回收室的上底面，所述双层冷却器侧壁上端的气体流出端与所述第二生物油回收室上端的气体流入端流体导通；所述第二生物油回收室的气体流出端与所述导气管的流入端流体导通，所述导气管的气体流出端与所述气体回收装置气体流入端流体导通。

本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：

本实用新型的生物质热解反应器中的第一反应室和第二反应室，在线性马达的带动下，以一定速度，依次通过保温区和高温热解区。第一反应室内的生物质在高温热解区内发生热解反应，所产生物油流入第二反应室，生物油中重油黏度大，被第二反应室的生物质所吸附，从而可以改善生物油的品质，第二反应室内被吸附的重油再一次进入高温区热解，实现重油内部循环，通过重油自身碳化以及与半焦的相互作用，可提高所得半焦收率。保温区既可以对第一反应室和第二反应室内的生物质进行预热，还可以对热解反应后流下来的重油进行再次加热，防止重油冷却堵塞反应室。

附图说明

图1本实用新型具有重油循环的生物质热解反应器的结构示意图；

图2本实用新型具有重油循环的生物质热解反应器的第一反应室与第二反应室连接处局部结构放大示意图；

图3本实用新型具有重油循环的生物质热解反应器的第二反应室下端局部放大结构示意图。

图中附图标记表示为：1-高温热解区；1-1-F1高温区；1-2-F2高温区； 1-3-F3高温区；1-4-F4高温区；2-保温区；3-1-第一反应室；3-2-第二反应室；3-3-底端封口板；3-4-出气口；3-5-不锈钢网；3-6-耐高温垫圈；4- 连接通气架；4-1-氮气通气孔；4-2-氮气导气管；5-传送装置；6-第一生物油回收装置；6-1-双层冷却器；6-2-第一生物油回收室；7-第二生物油回收装置；7-1-杜瓦瓶；7-2-第二生物油回收室；7-3-导气管；8-气体回收装置。

具体实施方式

如图1所示，具有重油循环的生物质热解反应器，包括加热装置、反应装置、传送装置5、第一生物油回收装置6、第二生物油回收装置7和气体回收装置8；所述加热装置和所述反应装置位于所述传送装置5的正下方；所述反应装置套装于所述加热装置的内部；所述传送装置5的动力输出端与所述反应装置的动力输入端驱动连接；所述反应装置、所述第一生物油回收装置6、所述第二回收装置7和所述气体回收装置8依次流体导通。

所述加热装置包括高温热解区1和保温区2；所述保温区2位于所述高温热解区1的下方；所述高温热解区1的高度为425mm，所述高温热解区1 的温度热解范围为120℃-550℃；所述保温区2的高度为1100mm；所述保温区2的保温温度范围为105℃-120℃。

保温区既可以对第一反应室和第二反应室内的生物质进行预热，还可以对热解反应后流下来的重油进行再次加热，防止重油冷却堵塞反应室。

所述高温热解区1内的温度可以调节，是一个可变温区：自上到下包括 F1高温热解区1-1、F2高温热解区1-2、F3高温热解区1-3和F4高温热解区1-4；所述F1高温热解区1-1的高度为125mm，热解温度范围为大于400 ℃且小于等于550℃；所述F2高温热解区1-2的高度为100mm，热解温度范围为大于250℃且小于等于400℃；所述F3高温热解区1-3的高度为100mm，热解温度范围为大于150℃且小于等于250℃；所述F4高温热解区1-4的高度为100mm，热解温度范围为大于120℃且小于等于150℃。

所述传送装置5为线性马达；所述线性马达的有效位移为1000mm；所述线性马达的传送速度为0-100mm/min。

如图1和图2所示，所述反应装置包括第一反应室3-1、第二反应室3-2、连接通气架4和底端封口板3-3，所述第一反应室3-1位于所述连接通气架 4和第二反应室3-2之间；所述底端封口板3-3位于所述第二反应室3-2的下端；所述传送装置5的动力输入出端与所述连接通气架4的顶部固定连接；所述连接通气架4的底部与所述第一反应室3-1上端的法兰盘通过螺栓连接；所述第一反应室3-1的下端的法兰盘与所述第二反应室3-2上端的法兰盘通过螺栓固定连接；所述第二反应室3-2的下端的法兰盘与底端封口板3-3通过螺栓固定连接；所述端封口板3-3上设有出气口3-4；在所述连接通气架 4的顶部设有氮气通气孔4-1，所述氮气通气孔4-1的气体流出端与所述连接通气架4上氮气导气管4-2的气体流入端流体导通，所述氮气导气管4-2 的气体流出端与所述第一反应3-1气体流入端流体导通。

所述第一反应室3-1和所述第二反应室3-2之间、所述第二反应室3-2 与底端封口板3-3之间设有不锈钢丝网3-5；所述连接通气架4的底部与所述第一反应室3-1上端的法兰盘之间、所述第一反应室3-1的下端的法兰盘与所述第二反应室3-2上端的法兰盘之间以及所述第二反应室3-2的下端的法兰盘与所述底端封口板3-3之间均设有耐高温垫圈3-6。

如图2和图3所示，所述第一反应室3-1在线性马达的带动下，以一定速度，依次通过保温区和高温热解区，第一反应室内的生物质在高温热解区内发生热解反应，所产生的重油通过第一反应室和第二反应室之间的不锈钢丝网3-5，流入第二反应室3-2。同时第二反应室3-2也在线性马达的带动下由保温区2，进入到高温热解区1，使第二反应室内的生物质在高温热解区内发生热解反应，所产生的生物油挥发份可以依次进入第一生物油回收装置6和第二生物油回收装置7的逐级冷却，进行生物油的回收再利用，气体通过气体回收装置8进行回收。

所述第一生物油回收装置6包括双层冷却器6-1和第一生物油回收室 6-2；所述双层冷却器6-1的内层冷却壁所围成空间内盛放有冰水混合物，用来冷却生物油，冷却温度为0℃；所述第一生物油回收室6-2位于所述双层冷却器6-1的下方；所述出气口3-4的流体流出端，与所述双层冷却器 6-1侧壁下端的流体流入端流体导通；所述双层冷却器6-1底部的液体流出端与所述第一生物油回收室6-2的液体流入端流体导通，生物油储存在所述第一生物油回收室6-2内；所述双层冷却器6-1侧壁上端的气体流出端与所述第二生物油回收装置7流体导通。

所述第二生物油回收装置7包括杜瓦瓶7-1、第二生物油回收室7-2和导气管7-3；所述第二生物油回收室7-2置于所述杜瓦瓶7-1内；所述杜瓦瓶7-1内装有液氮和丙酮混合液，冷却温度为-70℃；所述第二生物油回收室7-2内装有玻璃珠，用来扩大气体的热交换面积；所述导气管7-3一端位于所述第二生物油回收室7-2内的下部，所述导气管7-3另一端穿出第二生物油回收室7-2的上底面；所述双层冷却器6-1侧壁上端的气体流出端与所述第二生物油回收室7-2上端的气体流入端流体导通；所述第二生物油回收室7-2的气体流出端与所述导气管7-3的流入端流体导通，所述导气管7-3 的气体流出端与所述气体回收装置8气体流入端流体导通。

具体的工作原理如下：

1.反应装置组装：将第一反应室3-1和第二反应室3-2内填充好生物质，然后将连接通气架4、第一反应室3-1、第二反应室3-2和底端封口板 3-3，并通过螺栓固定连接。

所述第一反应室3-1和所述第二反应室3-2之间、所述第二反应室3-2 与底端封口板3-3之间设有不锈钢丝网3-5；所述连接通气架4的底部与所述第一反应室3-1上端的法兰盘之间、所述第一反应室3-1的下端的法兰盘与所述第二反应室3-2上端的法兰盘之间以及所述第二反应室3-2的下端的法兰盘与所述底端封口板3-3之间均设有耐高温垫圈3-6。

2.将组装好的反应装置与所述传送装置固定连接，并置于所述加热装置内。在热解反应开始前，第一反应室3-1和第二反应室3-2位于保温区2，所述连接通气架4位于所述高温热解区1内。

3.高温热解区1和保温区2开始加热，使温度达到如下：

高温热解区内的温度可以调节，是一个可变温区：自上到下包括F1高温热解区1-1、F2高温热解区1-2、F3高温热解区1-3和F4高温热解区1-4；所述F1高温热解区1-1的高度为125mm，热解温度范围为大于400℃且小于等于550℃；所述F2高温热解区1-2的高度为100mm，热解温度范围为大于 250℃且小于等于400℃；所述F3高温热解区1-3的高度为100mm，热解温度范围为大于150℃且小于等于250℃；所述F4高温热解区1-4的高度为100mm，热解温度范围为大于120℃且小于等于150℃。所述保温区2的保温温度范围为120℃。

同时，通过氮气通气孔4-1和氮气导气管4-2向第一反应室3-1和第二反应室3-2通氮气，所述氮气的流速为200mL/min。

4.热解反应：线性马达以0-100mm/min的速度带动反应装置向上运动，第一反应室3-1进入高温热解区1后，第一反应室3-1内的生物质在高温热解区内发生热解反应，所产生的生物油通过第一反应室和第二反应室之间的不锈钢丝网3-5，流入第二反应室3-2。生物油中的重油黏度大，被第二反应室3-2的生物质所吸附，因此可以改善生物油的品质，同时第二反应室 3-2也在线性马达的带动下由保温区2，进入到高温热解区1，使第二反应室内的生物质吸附重油后，进入高温热解区内发生热解反应，由于重油的自身碳化以及与半焦的相互作用，可提高所得半焦收率。

所产生的生物油先通过第一生物油回收装置6的双层冷却器6-1，进行冷却，所述双层冷却器6-1的内层冷却壁所围成空间内盛放有冰水混合物，冷却温度为0℃，被冷却的生物油流入第一生物油回收室6-2。

夹杂有生物油的气体从双层冷却器6-1的侧壁上端流出，进入第二生物油回收装置7，继续进行冷却，所述第二生物油回收室7-2置于所述杜瓦瓶 7-1内；所述杜瓦瓶7-1内装有液氮和丙酮混合液，冷却温度为-72℃；所述第二生物油回收室7-2内装有玻璃珠，用来扩大气体的热交换面积。被冷却的生物油存于所述第二生物油回收室7-2内；被冷却的气体通过所述导气管7-3，进入所述气体回收装置8进行回收利用。

5.如果想保持热解反应循环进行，以获得更多的高品位生物油和半焦，可在第二反应室3-2的下端连接一个新的反应室。也可以在第一反应室3-1 反应完毕后，拆下第一反应室3-1，卸除其中反应产物半焦并装入新的生物质原料，再与第二反应室3-2的下端连接，第二反应室3-2内产生的生物油流入第一反应室3-1，新的生物质吸附重油，从而连续得到高品位生物油和高收率半焦。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

具有重油循环的生物质热解反应器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。