CN101139526A - 一种生物质热解液化装置及其使用方法 - Google Patents

一种生物质热解液化装置及其使用方法 Download PDF

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白志辉
杨治广
张洪勋
张保国
庄绪亮
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Abstract

本发明涉及一种生物质热解液化装置，以及热解转化生物质制备热解油的方法，属于生物质资源化利用技术领域。本发明的目的在于提供一种制备高品质生物质热解油的装置，以及利用该装置制备高含1，6－脱水－β－D－吡喃葡萄糖的热解油的方法。该方法制备的热解油利于提取其中高附加值化学品或更易于进一步改性处理用作能源。本发明的技术特点是采用扁平形反应器和适合其大小的加热炉，加热面积大，传热效率高，并利用高真空和快速冷却，使热解产物不易再次分解，容易纯化和精制。该反应装置还具有易于制造和操作及使用范围较广泛的特点。

Description

一种生物质热解液化装置及其使用方法
技术领域
本发明属于生物质资源化利用技术领域，涉及一种生物质热解液化装置，以及热解转化生物质制备热解油的方法。
技术背景
生物质热解反应是指将生物质在极少氧存在条件下快速加热、冷却，从而得到生物油(热解液)、炭和不冷凝气体。其中，热解液中主要含有酚类、醇类、酸类、醛类、糖类、芳香类等几百种有机化合物。热解液的利用主要用于提取高附加值的化学品(例如1，6-β-缩水内醚葡萄糖)，及经改性和处理后用于代用柴油和汽油。目前，已有几种类型的设备可用来进行这种反应，如美国乔治亚理工学院GIT开发的携带床反应器、荷兰乔特大学开发的旋转锥壳反应器；国内也有关于生物质热解装置的专利公开，如中国专利(申请号：97246199.X)公开了一种循环流化床生物质热解气化装置，可以利用生物质生产燃气；中国专利(申请号：02270177.X、02270179.6、02270176.1和02270178.8)分别公开了一种生物质热解液化反应器及其装置和它的改进型装置，用来生产液态燃料；中国专利(申请号：200520001606.3)公开了一种秸秆热裂解装置，用来生产固态碳和焦油，作为燃料用。这些装置都是以生产燃料为目的。目前还未见用于热解生物质生产化学品的装置公开报道，我们发明了一种生物质快速热解反应装置及其使用方法，可以从其热解液中提取内醚糖及其他化学品。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物质快速热解液化反应装置及其使用方法，该发明可以大幅度提高热解油品质以利于提取其中高品质化学品或更易于进一步改性处理用作能源。采取的措施是利用扁平型反应器和适合其大小的加热炉，具有加热面积大、传热速率快和热利用效率高的特点，并利用高真空和快速冷却措施，有利于热解产物稳定。该反应装置还具有结构简单、操作方便及适用范围广泛的特点。
本发明所述的热解反应装置包括扁平型反应器、加热炉、冷凝器、过滤器、干燥器和真空泵。特别是反应器内部尺寸为：高2-8cm、宽10-60cm、长15-80cm的扁平型的不锈钢反应釜，加热炉的内腔正好容纳反应器，反应器与冷却器的连接密封性好。
本发明所述的冷却器由多级串联的冷凝管组成，根据反应器的容积和装料量的不同，其数目可以为3个或多个，冷凝器下端装有收集瓶。
本发明所述的过滤器中加入吸附剂(如：锯末、活性炭等)吸附未冷凝的有机物，干燥器中加入干燥剂(如：硅胶、无水氯化钙等)吸附气体中的水分，以进一步保护真空泵。
本发明所述的真空泵的功率及其抽气量应能够保证密闭系统在运行过程中内部真空度低于10mmHg。
本发明所述的真空泵排出的热解不冷凝气收集到集气柜中，用作气体燃料。
本发明所述的使用方法为：在反应器内加入一定量的生物质，使反应器与冷却器密封相连，开启真空泵，达到最大真空后快速推入已预热好的炉膛内(温度一般在280-500℃)，反应20-90分钟后，停止加热，使加热炉与反应器分离，反应器冷却后，打开放气阀，关掉真空泵，收集冷却器下端收集瓶中的热解油，并卸下反应器收集反应器中的炭，装入原料再进行下一次操作。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
附图1是本发明生物质热解液化装置的示意图。
附图2是附图1中反应器1的结构示意图。
如附图1所示的生物质热解液化装置包括：反应器1，热点偶2，加热炉3，推车4，控温仪5，真空表6，收集瓶7，冷凝器8，过滤器9，干燥器10，真空泵11，排气管12。
附图1中的加热炉3置于推车4上，便于反应器1进出炉膛，加热炉3还带有温度控制面板5以控制所需温度；冷凝器8下端带有拆卸方便的收集瓶7，上端带有真空表6以显示内部真空度，冷凝器8为套管式，其外层可包有绝热材料以节约能源提高冷却效率，冷凝器8可以由3-6组冷凝管串连，之间采用法兰组件连接，可以根据需要增减冷凝管数目以保证可冷凝气体完全冷却；与最后一级冷却管连接的过滤器9内装有填料(如锯末、活性炭等)进一步吸附未冷凝的有机物；与过滤器9连接的干燥器10内装有填料(如无水氯化钙、变色硅胶等)进一步对气体干燥，以保护真空泵11；真空泵排出来的气体主要是CO、H2、小分子碳氢化合物等可燃性气体和少量CO2，通过排气管输送到气体收集系统，用作燃气。
以下通过具体实施例详细说明本发明的实施，目的在于帮助读者更好地理解本发明的精神实质，但不作为对本发明实施范围的限定。
实施例1：采用附图1所示的热解装置热解玉米秸秆制备高含1，6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖(简称：内醚糖)的热解油
将粉碎的玉米秸秆装入反应器内，使反应器与冷却器密封相连，并使整个系统密封良好，开启真空泵，系统达到最大真空后，快速推入已预加热(450℃)好的炉膛内，反应60分钟后，停止加热，使加热炉与反应器分离，反应器冷却后，打开放气阀，关掉真空泵，卸下收集瓶，收集热解油。热解油的产率约占原料的70％(重量比)，热解油中内醚糖的含量约为25％(重量比)，可以进一步精制得到内醚糖。卸下反应器收集反应器中的炭，炭的产率约占原料的19％(重量比)。
实施例2：采用附图1所示的热解装置热解锯末制备高含内醚糖的热解油
将锯末装入反应器内，使反应器与冷却器密封相连，并使整个系统密封良好，开启真空泵，系统达到最大真空后，快速推入已预加热(450℃)好的炉膛内，反应70分钟后，停止加热，使加热炉与反应器分离，反应器冷却后，打开放气阀，关掉真空泵，卸下收集瓶，收集热解油。热解油的产率约占原料的60％(重量比)，热解油中内醚糖的含量约为20％(重量比)，可以进一步精制得到内醚糖。卸下反应器收集反应器中的炭，炭的产率约占原料的27％(重量比)。
实施例3：采用附图1所示的热解装置热解废棉絮制备高含内醚糖的热解油
在反应器内加入废棉絮，使反应器与冷却器密封相连，并使整个系统密封良好，开启真空泵，达到最大真空后，快速推入已预加热(450℃)好的炉膛内，反应60分钟后，停止加热，使加热炉与反应器分离，反应器冷却后，打开放气阀，关掉真空泵，卸下收集瓶，收集热解油。热解油的产率约占原料的70％(重量比)，热解油中内醚糖的含量约为65％(重量比)，可以进一步精制得到内醚糖。卸下反应器收集反应器中的炭，炭的产率约占原料的15％(重量比)。

Claims (7)

1.一种生物质热解液化装置，其特征在于，它的主体结构包括反应器、加热炉、冷凝器、过滤器、干燥器、真空泵。
2.权利要求1所述的生物质热解液化装置，其特征在于，所述反应器为扁平形。
3.权利要求1所述的生物质热解液化装置，其特征在于，所述冷凝器由多级串联的冷凝管组成，各级冷凝管下端装有收集瓶。
4.权利要求1所述的生物质热解液化装置，其特征在于，所述过滤器内装有填料(锯末、活性炭)，可以吸附未冷凝的有机物。
5.权利要求1所述的生物质热解液化装置，其特征在于，所述干燥器内装有填料(无水氯化钙、变色硅胶)，可以干燥气体，保护真空泵。
6.权利要求1所述的生物质热解液化装置，其特征在于，所述真空泵能够使系统内部真空度保持在10mmHg以下。
7.一种权利要求1所述生物质热解液化装置的使用方法，其特征在于，在反应器内加入一定量的生物质，使反应器与冷却器密封相连，开启真空泵，达到最大真空后快速推入已预热好的炉膛内(温度一般在280-500℃)，反应20-90分钟后，停止加热，使加热炉与反应器分离，反应器冷却后，打开放气阀，关掉真空泵，收集冷却器下端收集瓶中的热解油，并卸下反应器收集反应器中的炭，装入原料再进行下一次操作。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101987811A (zh) * 2009-08-04 2011-03-23 张联 利用真空干馏法由生物质制造酚类物质的方法
CN102071034A (zh) * 2010-12-20 2011-05-25 重庆大学 超热喷射生物质热解系统
CN102245737A (zh) * 2008-10-16 2011-11-16 Rm防火材料有限公司 用于任何种类的有机材料的热解的装置和方法
CN102453058A (zh) * 2010-10-28 2012-05-16 中国科学院生态环境研究中心 13C稳定性同位素标记1,6-缩水-β-D-吡喃葡萄糖的制备方法
CN104726115A (zh) * 2010-07-23 2015-06-24 安辛可再生能源有限公司 制备低水分源自生物质的热解油的装置
CN104745231A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 温恒勇 一种碳气热电联产的生物质热裂解系统
CN110734351A (zh) * 2019-12-05 2020-01-31 雅化集团雅安实业有限公司 一种改性铵油炸药制备装置
CN111218291A (zh) * 2020-03-09 2020-06-02 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种热解炭化催化一体化方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102245737A (zh) * 2008-10-16 2011-11-16 Rm防火材料有限公司 用于任何种类的有机材料的热解的装置和方法
CN101987811A (zh) * 2009-08-04 2011-03-23 张联 利用真空干馏法由生物质制造酚类物质的方法
CN104726115A (zh) * 2010-07-23 2015-06-24 安辛可再生能源有限公司 制备低水分源自生物质的热解油的装置
CN104726115B (zh) * 2010-07-23 2017-05-10 安辛可再生能源有限公司 制备低水分源自生物质的热解油的装置
CN102453058A (zh) * 2010-10-28 2012-05-16 中国科学院生态环境研究中心 13C稳定性同位素标记1,6-缩水-β-D-吡喃葡萄糖的制备方法
CN102071034A (zh) * 2010-12-20 2011-05-25 重庆大学 超热喷射生物质热解系统
CN102071034B (zh) * 2010-12-20 2013-06-12 重庆大学 超热喷射生物质热解系统
CN104745231A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 温恒勇 一种碳气热电联产的生物质热裂解系统
CN110734351A (zh) * 2019-12-05 2020-01-31 雅化集团雅安实业有限公司 一种改性铵油炸药制备装置
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