CN110819366A - 一种生物质螺旋热解碳化系统 - Google Patents
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Abstract
一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于它包括反应器腔体，所述反应器腔体由间隔开的主腔体和副腔体构成；所述主腔体上的输入端设置生物质进料口，输出端设置出碳口A；所述副腔体上设置出碳口B；所述反应器腔体内设置输送方向相反的主输送机构和副输送机构；所述副输送机构设置于主输送机构的空腔内部；所述主输送机构上设置热解碳进碳口和热解碳出碳口。本发明的优越性：本发明是一种同轴螺旋热解碳化装置，它将产生的高温生物炭再次引入反应器中，可以实现热量的回收利用；本装置中集推进加搅拌功能的螺旋轴，可以提高生物质的传热传质效率，增加反应器的热解效率。
Description
技术领域
本发明涉及生物质热解领域，尤其是一种生物质螺旋热解碳化系统。
背景技术
在众多生物质能源利用技术中，热化学转化技术与其他技术相比，具有原料适应性广泛及易于规模化生产等优势。生物质热解是一种将生物质在无氧的环境中加热分解成生物炭，可燃气和生物油等产物的技术，是最具有发展前景的生物质能源利用途径之一。生物质热解工艺的核心设备为热解反应器，其结构、形式及运行参数等对热解产物的品质有直接影响。螺旋热解反应装置有利于原料的连续输送，但是目前的螺旋输送机传热传质较差，不能够充分利用产生的热能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质螺旋热解碳化系统，它能够解决现有技术的不足，可以实现热量的回收利用，提高生物质的传热传质效率，增加反应器的热解效率。
本发明的技术方案：一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于它包括反应器腔体，所述反应器腔体由间隔开的主腔体和副腔体构成；所述主腔体上的输入端设置生物质进料口，输出端设置出碳口A；所述副腔体上设置出碳口B；所述反应器腔体内设置输送方向相反的主输送机构和副输送机构；所述副输送机构设置于主输送机构的空腔内部；所述主输送机构上设置热解碳进碳口和热解碳出碳口。
所述主输送机构和副输送机构为同轴且输送方向相反的带有推进和搅拌功能的螺旋轴及无轴螺旋；所述螺旋轴内部为空腔；所述无轴螺旋设置于螺旋轴内部的空腔内；所述螺旋轴的输出端设置相配合的热解碳挡碳板和与螺旋轴内部空腔连通的热解碳进碳口，螺旋轴位于副腔体内部分设置与螺旋轴内部空腔连通的热解碳出碳口。
所述螺旋轴由变频电机B带动旋转。
所述无轴螺旋由变频电机A带动旋转。
所述螺旋轴位于主腔体内部分的外壁上设置螺旋叶片和搅拌棒。
所述主腔体的输出端设置出气口。
所述主腔体的腔壁上设置加热装置。
所述加热装置外侧设置保温层。
所述加热装置采用加热电阻。
本发明的优越性：本发明是一种同轴螺旋热解碳化装置，它将产生的高温生物炭再次引入反应器中，可以实现热量的回收利用；本装置中集推进加搅拌功能的螺旋轴，可以提高生物质的传热传质效率，增加反应器的热解效率。
附图说明
图1为本发明所涉一种生物质螺旋热解碳化系统的结构示意图。
其中，Ⅰ为主腔体，Ⅱ为副腔体，1为变频电机A，2为变频电机B，3为热解碳出碳口，4为生物质进料口，5为加热电阻，6为保温层，7为螺旋轴，8为螺旋叶片，9为出气口，10为热解碳挡碳板，11为热解碳进碳口，12为出碳口A，13为支架，14为无轴螺旋，15为搅拌棒，16为出碳口B。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。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。
如图1所示，一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于它包括反应器腔体，所述反应器腔体由间隔开的主腔体Ⅰ和副腔体Ⅱ构成；所述主腔体上的输入端设置生物质进料口4，输出端设置出碳口A12；所述副腔体上设置出碳口B16；所述反应器腔体内设置输送方向相反的主输送机构和副输送机构；所述副输送机构设置于主输送机构的空腔内部；所述主输送机构上设置热解碳进碳口11和热解碳出碳口3。
所述主输送机构和副输送机构为同轴且输送方向相反的带有推进和搅拌功能的螺旋轴7及无轴螺旋14；所述螺旋轴7内部为空腔；所述无轴螺旋设置于螺旋轴7内部的空腔内；所述螺旋轴7的输出端设置相配合的热解碳挡碳板10和与螺旋轴7内部空腔连通的热解碳进碳口11，螺旋轴7位于副腔体内部分设置与螺旋轴7内部空腔连通的热解碳出碳口3。
所述螺旋轴7由变频电机B2带动旋转。
所述无轴螺旋14由变频电机A1带动旋转。
所述带有推进和搅拌功能的螺旋轴7位于主腔体内部分的外壁上设置螺旋叶片8和搅拌棒15。
所述主腔体的输出端设置出气口9。
所述主腔体的腔壁上设置加热装置。
所述加热装置外侧设置保温层6。
所述加热装置采用加热电阻5。
所述反应器腔体安装于支架13上。
所述螺旋轴7密封安装于反应器腔体内。
所述加热电阻5通电后通过加热筒壁来为生物质热解提供能量， 保温层6防止热量散失到空气中。
所述搅拌棒15可以用来搅拌加热中的生物质，使生物质受热均匀， 螺旋叶片8用来推动生物质轴向运动，也起到轻微的搅拌作用。
当生物质被碳化后，一部分热解碳从出碳口A12排出反应器腔体，还有一部分生物碳在热解碳挡碳板10的作用下从热解碳进碳口11进入螺旋轴7内部的空腔内，在无轴螺旋14的带动下反向运动，在这个过程中可以将热解碳的热量散失到反应器当中，同时有利于反应器的径向放大，最后热解碳从热解碳出碳口3排出，再由出碳口B16排出反应器腔体。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于它包括反应器腔体，所述反应器腔体由间隔开的主腔体和副腔体构成；所述主腔体上的输入端设置生物质进料口，输出端设置出碳口A；所述副腔体上设置出碳口B；所述反应器腔体内设置输送方向相反的主输送机构和副输送机构；所述副输送机构设置于主输送机构的空腔内部；所述主输送机构上设置热解碳进碳口和热解碳出碳口。
2.根据权利要求1所述一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于所述主输送机构和副输送机构为同轴且输送方向相反的带有推进和搅拌功能的螺旋轴及无轴螺旋；所述螺旋轴内部为空腔；所述无轴螺旋设置于螺旋轴内部的空腔内；所述螺旋轴的输出端设置相配合的热解碳挡碳板和与螺旋轴内部空腔连通的热解碳进碳口，螺旋轴位于副腔体内部分设置与螺旋轴内部空腔连通的热解碳出碳口。
3.根据权利要求2所述一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于所述螺旋轴由变频电机B带动旋转。
4.根据权利要求2所述一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于所述无轴螺旋由变频电机A带动旋转。
5.根据权利要求2所述一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于所述螺旋轴位于主腔体内部分的外壁上设置螺旋叶片和搅拌棒。
6.根据权利要求1所述一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于所述主腔体的输出端设置出气口。
7.根据权利要求1所述一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于所述主腔体的腔壁上设置加热装置。
8.根据权利要求7所述一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于所述加热装置外侧设置保温层。
9.根据权利要求7或8所述一种生物质螺旋热解碳化系统，其特征在于所述加热装置采用加热电阻。
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|---|---|---|---|---|
| CN111286349A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-16 | 东南大学 | 一种基于热解炭内循环强化传热的双螺旋热解反应器 |
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| WO2021169535A1 (zh) * | 2020-02-24 | 2021-09-02 | 东南大学 | 一种基于热解炭内循环强化传热的双螺旋热解反应器 |
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