CN101717652B - 螺旋热解反应器 - Google Patents

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李志合
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Abstract

本发明提供一种螺旋热解反应器，包括壳体、进料口、热解气出口、热载体出口和炭粉出口，其特征在于：壳体内中心固定一立轴，立轴上套装一直径渐大的螺旋挡板，自立轴中部向上、在螺旋挡板底部与立轴之间固定密封有螺旋底板，自立轴中部向下、在螺旋挡板底部与立轴之间固定有螺旋筛网，构成螺旋滑道，螺旋滑道的上端承接在进料口底部，热载体出口位于壳体内端承载于底部不密封螺旋滑道的末端，在立轴位于不密封螺旋滑道的中部，套装固定一与螺旋挡板旋向相同的螺旋承接板，螺旋承接板的边缘稍大于位于其上方的螺旋挡板，且与位于其上、下方的螺旋滑道均有一定的间隔。本发明集生物质粉反应与分离装置于一体，结构简单，密封性好，工作性能优良。

Description

螺旋热解反应器
技术领域
本发明提供一种螺旋热解反应器，属于再生能源利用技术领域。
背景技术
生物质快速热解反应器为生物质快速热裂解液化技术的核心部件。目前相继开发了流化床反应器、旋转锥壳反应器、真空裂解器等等系统。其中的旋转锥壳反应器、真空裂解器使用电力作为裂解能源；流化床反应器利用生物质部分燃烧作为裂解能源。上述各种反应器在世界上均有示范工程。  例如：西班牙的Union Fenosa电力公司于1993年建立的生物质喂入率为200kg/h的热裂解示范厂是基于加拿大滑铁炉大学流化床反应器技术；1996年，意大利ENEL从加拿大Ensyn公司购买一台喂入率为10t/d的循环流化床反应器热裂解设备；荷兰Twente大学的生物质技术集团(BTG)于2000年研制出喂入率为200kg/h的改进型旋转锥反应器。缺陷是结构复杂，内部设有传动装置，密封困难。
流化床反应器结构简单，以空气为流化介质，余热不能充分利用，还会增加冷却负荷。
山东理工大学研制的“热载体循环下降管式裂解液化系统”采用的是Z字形下降管式反应器，热载体和生物质粉在管式反应器内反应后进入热载体、热解气、炭粉分离装置中进行分离。为了保证足够的反应时间，反应管必须有足够的长度，因此下降管式反应器的尺寸较大，热载体的循环装置也随之增大，散热损失也大。此外，下降管式反应器的反应时间是由反应管的长度及角度所决定的，反应时间难以调整。
发明内容
本发明的目的是提供一种以固体颗粒为热载体、结构简单、体积小、密封性能好的螺旋热解反应器。其技术方案为：
包括壳体，壳体的顶端中心设有进料口、上端的侧壁上设有热解气出口、下端的侧壁上设有热载体出口、底部设有炭粉出口，其特征在于：壳体内中心且位于进料口的下方固定一立轴，立轴上套装一直径渐大的螺旋挡板，自立轴中部向上、在螺旋挡板底部与立轴之间固定密封有螺旋底板，自立轴中部向下、在螺旋挡板底部与立轴之间固定有螺旋筛网，螺旋挡板分别与螺旋底板和螺旋筛网构成底部密封以及底部不密封的螺旋滑道，螺旋滑道的上端承接在进料口底部，热载体出口位于壳体内端承载于底部不密封螺旋滑道的末端，在立轴位于不密封螺旋滑道的中部，套装固定一与螺旋挡板旋向相同的螺旋承接板，螺旋承接板的边缘稍大于位于其上方的螺旋挡板，且与其上方的螺旋筛网和其下方的螺旋挡板均有一定的间隔。
所述的螺旋热解反应器，立轴的底部经支架固定在壳体内中心。
其工作原理为：热解气出口与粉尘分离装置密封连接，热载体出口与热载体循环利用装置密封连接，炭粉出口与灰箱密封连接，使得壳体内呈现一个绝氧或无氧状态。600-900℃的颗粒状热载体与生物质粉混合后经进料口喂入壳体内的螺旋滑道，生物质粉在高温热载体的作用下迅速热解成热解气和炭粉，热解气由热解气出口排出，炭粉及热载体继续沿螺旋滑道下行，当下行到底部不密封的螺旋滑道段时，炭粉经筛网落到螺旋承接板上，继而从螺旋承接板外缘落到炭粉出口排出，热载体继续沿螺旋滑道下行，最后经由热载体出口排出。
本发明与现有技术相比，其优点是：
1、密封性能好，能够保证壳体内呈现一个绝氧或无氧状态，以利于热解的顺利进行；
2、结构简单，壳体内所有部件都是固定安装，杜绝了因有传动件带来的不易密封的缺陷；
3、集生物质粉反应与分离装置于一体，结构和工艺流程都大为简化，工作性能优良。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例的A-A剖视图。
图中：1、壳体  2、进料口  3、热解气出口  4、螺旋挡板  5、螺旋底板  6、立轴7、螺旋筛网  8、螺旋承接板  9、炭粉出口  10、支架  11、热载体出口
具体实施方式
包括壳体1，壳体1的顶端中心设有进料口2、上端的侧壁上设有热解气出口3、下端的侧壁上设有热载体出口11、底部设有炭粉出口9，壳体1内中心且位于进料口2的下方固定一立轴6，立轴6的底部经支架10固定在壳体1内中心。立轴6上套装一直径渐大的螺旋挡板4，自立轴6中部向上、在螺旋挡板4底部与立轴6之间固定密封有螺旋底板5，自立轴6中部向下、在螺旋挡板4底部与立轴6之间固定有螺旋筛网7，螺旋挡板4分别与螺旋底板5和螺旋筛网7构成底部密封以及底部不密封的螺旋滑道，螺旋滑道的上端承接在进料口2底部，热载体出口11位于壳体1内端承载于底部不密封螺旋滑道的末端，在立轴6位于不密封螺旋滑道的中部，套装固定一与螺旋挡板4旋向相同的螺旋承接板8，螺旋承接板8的边缘稍大于位于其上方的螺旋挡板4，且与其上方的螺旋筛网7和其下方的螺旋挡板4均有一定的间隔。

Claims (2)

1.一种螺旋热解反应器，包括壳体(1)，壳体(1)的顶端中心设有进料口(2)、上端的侧壁上设有热解气出口(3)、下端的侧壁上设有热载体出口(11)、底部设有炭粉出口(9)，其特征在于：壳体(1)内中心且位于进料口(2)的下方固定一立轴(6)，立轴(6)上套装一直径渐大的螺旋挡板(4)，自立轴(6)中部向上、在螺旋挡板(4)底部与立轴(6)之间固定密封有螺旋底板，自立轴(6)中部向下、在螺旋挡板(4)底部与立轴(6)之间固定有螺旋筛网(7)，螺旋挡板(4)分别与螺旋底板(5)和螺旋筛网(7)构成底部密封以及底部不密封的螺旋滑道，螺旋滑道的上端承接在进料口(2)底部，热载体出口(11)位于壳体(1)内端承载于底部不密封螺旋滑道的末端，在立轴(6)位于不密封螺旋滑道的中部，套装固定一与螺旋挡板(4)旋向相同的螺旋承接板(8)，螺旋承接板(8)的边缘稍大于位于其上方的螺旋挡板(4)，且与其上方的螺旋筛网(7)和其下方的螺旋挡板(4)均有一定的间隔。
2.如权利要求1所述的螺旋热解反应器，其特征在于：立轴(6)的底部经支架(10)固定在壳体(1)内中心。
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