CN107987865A - 一种易于热解气化液体油完全收集的反应器 - Google Patents

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陈伟
陈应泉
杨海平
邵敬爱
王贤华
张�雄
杨晴
张世红
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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Abstract

本发明属于固体燃料热化学利用技术领域，并公开了一种易于热解气化液体油完全收集的反应器，包括热解气化主反应器、密封塞、分离筛托盘、冷凝中间管和冷凝瓶，所述密封塞塞在所述热解气化主反应器顶端的入口处；该密封塞上设置有用于通入反应载气的进气口和进料口；所述分离筛托盘设置在所述热解气化主反应器的内壁上；热解气化主反应器的下端伸入所述冷凝中间管的上端；所述冷凝中间管的下端伸入所述冷凝瓶内；所述冷凝瓶上连接有第一冷却装置，以用于对固体燃料热解气化所产生的气体中的可冷凝部分进行冷却；所述冷凝瓶上还设置有排气口。本发明采用热解气化主反应器内设置有分离筛托盘，便于实现挥发份与固体产物的完全分离。

Description

一种易于热解气化液体油完全收集的反应器
技术领域
本发明属于固体燃料热化学利用技术领域，更具体地，涉及一种易于热解气化液体油完全收集的反应器。
背景技术
热解气化技术是目前利用固体燃料最常用的技术，它可以有效地将固体燃料转化为固体焦炭、液体油及气体产品。同时为了进一步地完善该技术，实现其更加广泛的利用，高校及科研单位主要通过小型的实验参加进行研究。然后在实验过程中，往往会面临难以将液体油产物完全收集的问题，主要原因：一是液体油中的部分重质组分会冷凝在反应器上，而无法收集；二是部分小分子挥发份难以充分冷却，导致液体油收集不完全。这就导致难以对液体产物进行定量分析处理，从而严重影响后续的反应机制分析。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种易于热解气化液体油完全收集的反应器，可实现连续给料或一次给料，对固体燃料进行快速热解气化处理，并且完全收集液体产物，解决目前固体燃料热解气化过程中液体油产物难以收集完全的问题。
为实现上述目的，按照本发明，提供了一种易于热解气化液体油完全收集的反应器，其特征在于，包括热解气化主反应器、密封塞、分离筛托盘、冷凝中间管和冷凝瓶，其中，
所述热解气化主反应器竖直设置，其上下两端分别设置有入口和出口；
所述密封塞塞在所述热解气化主反应器顶端的入口处，并且两者的连接方式为磨口连接；该密封塞上设置有用于通入反应载气的进气口和便于放入固体燃料到热解气化主反应器内的进料口；
所述分离筛托盘水平设置在所述热解气化主反应器的内壁上，以用于承接放入的固体燃料；
所述热解气化主反应器的下端伸入所述冷凝中间管的上端，并且两者通过磨口连接；
所述冷凝中间管的下端伸入所述冷凝瓶内，并且两者通过磨口连接；
所述冷凝瓶上连接有第一冷却装置，以用于对固体燃料热解气化所产生的气体中的可冷凝部分进行冷却；
所述冷凝瓶上还设置有排气口，以用于排出固体燃料热解气化所产生的气体中的不可冷凝部分。
优选地，所述冷凝中间管上连接有第二冷却装置，以用于对固体燃料热解气化所产生的气体中的可冷凝部分进行初步冷却。
优选地，所述第二冷却装置采用的冷凝剂为液氮、干冰或冰水混合物。
优选地，所述第一冷却装置采用的冷凝剂为液氮、干冰或冰水混合物。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1)本发明采用热解气化主反应器内设置有分离筛托盘，便于实现挥发份与固体产物的完全分离；
2)热解气化主反应器与冷凝瓶中间设置有冷凝中间管，用于冷凝部分大分子挥发份，同时便于拆卸，可容易地收集液体产物重质组分；
3)反应器各部件均为石英材质，既耐高温又耐低温，可在高温下对固体燃料进行热处理，同时也可以用液氮、干冰等低温冷却剂对挥发份进行充分冷却，实现液体产物的完全收集；
4)各部件间完全通过磨口密封连接，可以灵活拆装、组合、清洗、收集产物，便于定量分析产物。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的分解示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参照图1、图2，一种易于热解气化液体油完全收集的反应器，包括热解气化主反应器1、密封塞2、分离筛托盘5、冷凝中间管6和冷凝瓶8，其中，
所述热解气化主反应器1竖直设置，其上下两端分别设置有入口和出口；
所述密封塞2塞在所述热解气化主反应器1顶端的入口处，并且两者的连接方式为磨口连接；该密封塞2上设置有用于通入反应载气的进气口3和便于放入固体燃料到热解气化主反应器1内的进料口4；
所述分离筛托盘5水平设置在所述热解气化主反应器1的内壁上，以用于承接放入的固体燃料；
所述热解气化主反应器1的下端伸入所述冷凝中间管6的上端，并且两者通过磨口连接；
所述冷凝中间管6的下端伸入所述冷凝瓶8内，并且两者通过磨口连接；
所述冷凝瓶8上连接有第一冷却装置，以用于对固体燃料热解气化所产生的气体中的可冷凝部分进行冷却；
所述冷凝瓶8上还设置有排气口7，以用于排出固体燃料热解气化所产生的气体中的不可冷凝部分。
进一步，所述冷凝中间管6上连接有第二冷却装置，以用于对固体燃料热解气化所产生的气体中的可冷凝部分进行初步冷却。
进一步，所述第二冷却装置采用的冷凝剂为液氮、干冰或冰水混合物。
进一步，所述第一冷却装置采用的冷凝剂为液氮、干冰或冰水混合物。
本发明的热解气化主反应器1与密封塞2相连接，内部设有分离筛托盘5，从进料口4送入的固体燃料，掉落到分离筛托盘5上，进行快速的热解气化反应，产生的气体经过分离筛托盘5进入冷凝中间管6中，经过初步冷凝后再进入冷凝瓶8中，进行完全冷却，产生的固体焦炭产品保留在分离筛托盘5上，不可冷凝的气体从排气口7导出。
热解气化主反应器1与密封塞2通过分别设置在它们上的磨口接头A9进行密封连接，密封塞2设置有用于通入反应载气的进气口3和进料口4，可心分别实现不同气体的输送，以及不同固体燃料的连续输送或一次输送。
冷凝中间管6与热解气化主反应器1通过分别设置在它们上的磨口接头B10进行密封连接，冷凝中间管6直接在高温区通过磨口接头B 10与热解气化主反应器1进行高温密封连接，促进热解气化挥发份直接进入便于拆卸、收集、清洗的冷凝中间管6中,部分大分子会直接冷凝，收集液体时用冷凝中间管密封接头密封冷凝中间管6，然后放入超声清洗器等进行超声处理，促进黏附表面的生物油脱落，便于收集。
冷凝瓶8与冷凝中间管6通过分别设置在它们上的磨口接头C11进行密封连接，用于对热解气化挥发份进行充分冷凝处理，且为石英材质，为了实现不同程度的冷却效果，可以使用液氮、干冰、冰水混合物等冷凝剂进行冷凝。
热解气化主反应器1、冷凝中间管6、冷凝瓶8、密封塞2都通过磨口密封连接，可以灵活拆装、组合、清洗、收集产物等，并且全部为石英材质，既耐高温又耐低温，具有广泛应用空间。
本发明装置的具体工程过程为：
固体燃料从密封塞2上的进料口4送入热解气化主反应器1，掉落到分离筛托盘5上，同时反应载气从进气口3进入热解气化主反应器1，固体燃料进行快速的热解气化反应，产生的挥发份通过分离筛托盘5，经冷凝中间管密封接头进入冷凝中间管6中，经过初步冷凝后，再经磨口接头C11进入冷凝瓶8中，在液氮、干冰、冰水混合物等冷却剂下进行完全冷却，产生的固体焦炭产品保留在分离筛托盘5上，不可冷凝的气体从排气口7导出；收集液体油时，将冷凝中间管6拆卸下后，用冷凝中间管密封接头密封冷凝中间管6，然后放入超声清洗器等进行超声处理，促进黏附表面的生物油脱落，收集液体油重质组分，同时将冷凝瓶8进行收集，最终实现液体油的完全收集。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种易于热解气化液体油完全收集的反应器，其特征在于，包括热解气化主反应器、密封塞、分离筛托盘、冷凝中间管和冷凝瓶，其中，
所述热解气化主反应器竖直设置，其上下两端分别设置有入口和出口；
所述密封塞塞在所述热解气化主反应器顶端的入口处，并且两者的连接方式为磨口连接；该密封塞上设置有用于通入反应载气的进气口和便于放入固体燃料到热解气化主反应器内的进料口；
所述分离筛托盘水平设置在所述热解气化主反应器的内壁上，以用于承接放入的固体燃料；
所述热解气化主反应器的下端伸入所述冷凝中间管的上端，并且两者通过磨口连接；
所述冷凝中间管的下端伸入所述冷凝瓶内，并且两者通过磨口连接；
所述冷凝瓶上连接有第一冷却装置，以用于对固体燃料热解气化所产生的气体中的可冷凝部分进行冷却；
所述冷凝瓶上还设置有排气口，以用于排出固体燃料热解气化所产生的气体中的不可冷凝部分。
2.根据权利要求1所述的一种易于热解气化液体油完全收集的反应器，其特征在于，所述冷凝中间管上连接有第二冷却装置，以用于对固体燃料热解气化所产生的气体中的可冷凝部分进行初步冷却。
3.根据权利要求2所述的一种易于热解气化液体油完全收集的反应器，其特征在于，所述第二冷却装置采用的冷凝剂为液氮、干冰或冰水混合物。
4.根据权利要求1所述的一种易于热解气化液体油完全收集的反应器，其特征在于，所述第一冷却装置采用的冷凝剂为液氮、干冰或冰水混合物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103396820A (zh) * 2013-07-04 2013-11-20 北京林业大学 一种生物质热解制备生物油的方法
CN103962066A (zh) * 2014-05-13 2014-08-06 华中科技大学 一种易于三态产物分离的高升温速率热处理反应器

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